皮帶機的托輥密封結(jié)構(gòu)分析

彭兆輝　吳桐

摘 要：伴隨著我國輸送設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的進一步擴大，皮帶機的生產(chǎn)制造質(zhì)量能夠在很大程度上決定工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性以及穩(wěn)定性。因此我國的皮帶機設(shè)計以及制作的過程要非常的謹慎。在皮帶機設(shè)計過程中，驅(qū)動裝置以及滾筒裝置的設(shè)計常常被重視，由于皮帶機設(shè)備中的托輥屬于標準件，就導(dǎo)致了在設(shè)計選型過程中沒有給予足夠的重視。但是在皮帶機設(shè)備中，占有比例最多的部件就是托輥裝置。因此我們在皮帶機設(shè)計選型的過程中要針對托輥進行認真的選擇以及設(shè)計。本文主要針對皮帶機設(shè)備的托輥密封結(jié)構(gòu)進行詳細的分析以及闡述，希望通過本文的闡述以及分析能夠有效地提升我國皮帶機設(shè)備中的托輥密封結(jié)構(gòu)的改進以及發(fā)展創(chuàng)新，同時也為我國的皮帶機設(shè)備進一步的發(fā)展以及創(chuàng)新貢獻一份力量。

關(guān)鍵詞：皮帶機設(shè)備；托輥密封機構(gòu)；設(shè)計；分析

中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A

目前在我國的工業(yè)生產(chǎn)過程中，皮帶機設(shè)備的應(yīng)用場所還是較為普遍的。例如在煤礦行業(yè)，水泥行業(yè)以及冶金行業(yè)等等。在皮帶機設(shè)備的運行過程中我們要對每一個部件給予足夠的重視，這樣才能保障皮帶機設(shè)備的運行穩(wěn)定以及安全。在皮帶機設(shè)備中，數(shù)量眾多的托輥，在很大程度上決定了皮帶機的運行狀況。皮帶機設(shè)備的托輥在結(jié)構(gòu)上較為單一，軸承座，軸承，密封件以及輥筒等部件組成了皮帶機設(shè)備的托輥裝置。在皮帶機設(shè)備運行過程中，由于托輥問題造成的設(shè)備運轉(zhuǎn)問題還是較為常見。這主要體現(xiàn)在了托輥在運行中的磨損較為嚴重，在運行過程中更加容易造成腐蝕。由于托輥屬于易損件，因此使用周期比皮帶機的其他部件較短。上述的問題主要還是由于托輥的使用環(huán)境造成的。我國的皮帶機在使用過程中周邊環(huán)境大多數(shù)是非常惡劣的，同時由于托輥在自身結(jié)構(gòu)上也有一定的問題，這樣就直接導(dǎo)致了托輥的結(jié)構(gòu)需要進行針對性的改進處理，本文主要闡述托輥結(jié)構(gòu)中的密封結(jié)構(gòu)的改進處理。

1.簡要敘述皮帶機設(shè)備中托輥的主要失效原理

1.1 在托輥中加入變質(zhì)潤滑脂會導(dǎo)致托輥的失效

礦用帶式輸送機的工作環(huán)境一般都伴有大量的粉塵，如果長時間在這種環(huán)境中工作，潤滑脂中就會摻入粉塵，這樣潤滑脂就不能平穩(wěn)的發(fā)揮它的作用，效果變差。如果軸承一直在比較干的情況下進行摩擦，那么軸承就會出現(xiàn)比較頻繁的磨損，使用周期變短。

1.2 托輥中的潤滑脂由于時間原因?qū)е碌牧魇б矔斐赏休伒氖?/p>

這一現(xiàn)象是因為托輥軸承的“呼吸”行為。“呼吸”指的是高速運轉(zhuǎn)的托輥，因為摩擦的原因，產(chǎn)生了大量的熱量，熱量導(dǎo)致潤滑脂的揮發(fā)汽化，這樣密封腔內(nèi)的壓力就變大了，此時密封腔中的其他氣體就會被向外排擠，這就是“呼氣”動作。托輥停止工作后，溫度就會回落，密封腔內(nèi)的壓力也變低了，這時被排出的氣體就會又回到密封腔內(nèi)，這就是“吸氣”動作。

2.簡要敘述托輥的現(xiàn)有密封形式

我國皮帶機設(shè)備的托輥密封結(jié)構(gòu)最主要的結(jié)構(gòu)還是迷宮密封。這種密封結(jié)構(gòu)主要是在通過多個密封環(huán)形齒的設(shè)置，在容易泄漏的位置形成膨脹空腔以及相應(yīng)的節(jié)流間隙。例如一級迷宮的結(jié)構(gòu)主要由兩個部分組成。首先是膨脹空腔一個，其次是節(jié)流齒隙一個。在迷宮密封中齒隙的主要工作就是要將勢能有效地轉(zhuǎn)化成為動能；空腔的主要工作就是要將動能有效地轉(zhuǎn)化成為熱能，這樣就能夠有效的防治密封結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)壓力能的轉(zhuǎn)化，對密封結(jié)構(gòu)起到了很好的保護作用。在托輥的密封結(jié)構(gòu)中，迷宮效應(yīng)主要就是讓流體在迷宮的阻礙過程中，流量變小。在迷宮密封中，迷宮效應(yīng)主要是集中效應(yīng)的組合。例如流束收縮效應(yīng)；熱力效應(yīng)以及透氣效應(yīng)等等都能夠在迷宮效應(yīng)中得到充分的體現(xiàn)。托輥密封結(jié)構(gòu)中的迷宮密封主要的工作原理為通過密封介質(zhì)作為轉(zhuǎn)折，在密封結(jié)構(gòu)中制造節(jié)流效果進而有效地完成阻漏的作用。在迷宮密封結(jié)構(gòu)中，非接觸式密封是一個較為常見并且常用的密封結(jié)構(gòu)，但是由于其旋轉(zhuǎn)阻力較弱，這樣就要求我們在設(shè)計密封結(jié)構(gòu)的過程中采用多級密封的形式來達到密封效果。在密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，我們要求迷宮密封要同托輥軸承完全匹配。由于迷宮密封結(jié)構(gòu)在很大程度上屬于非接觸式的密封結(jié)構(gòu)，這樣就導(dǎo)致了迷宮密封的防水性能較差，不能夠滿足防水的要求?，F(xiàn)在我國的很多煤礦在井下作業(yè)的過程中，要求帶式輸送機設(shè)備有很好的防塵以及防水功能，但是迷宮式密封結(jié)構(gòu)的托輥不能夠滿足上述的要求，因此需要進行一定程度的改進。需要注意的一點是迷宮式密封結(jié)構(gòu)的密封效果同設(shè)備的運行轉(zhuǎn)速有著非常大的關(guān)聯(lián)。皮帶機設(shè)備的轉(zhuǎn)速越慢就會導(dǎo)致托輥密封效果越差的狀況。因此為了能夠有效地提升托輥密封的效果，對于密封結(jié)構(gòu)的改進是非常有必要的。

3.簡要敘述托輥密封形式的改進結(jié)構(gòu)

針對迷宮式密封結(jié)構(gòu)的改進，我們通常采用改變原有的密封材質(zhì)的方法，但是我們還會采用其他的密封結(jié)構(gòu)來代替迷宮式密封結(jié)構(gòu)，在實際的應(yīng)用過程中也得到了非常好的效果。

迷宮結(jié)構(gòu)的密封裝置采用的密封材料通常是鋼材，容易被腐蝕，我們可以在實際的應(yīng)用過程中采用其他的材質(zhì)。例如脈醛樹脂以及酚醛樹脂等材質(zhì)，這樣能夠有效地防止托輥出現(xiàn)腐蝕的問題，保障托輥的使用壽命以及使用效果。由于迷宮式密封結(jié)構(gòu)屬于非接觸的密封，導(dǎo)致了其防水以及防塵的效果較差，因此我們采用了接觸式的密封結(jié)構(gòu)來取代?，F(xiàn)階段使用的唇式密封結(jié)構(gòu)就是一個效果得到了驗證的密封結(jié)構(gòu)。唇式密封結(jié)構(gòu)不依賴設(shè)備的運轉(zhuǎn)，即使在設(shè)備停止工作的時候還是會起到很好的密封效果，因此在煤礦用皮帶機設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛。除了上述兩種改進方法之外，我們還可以采用專用密封裝置來對托輥進行密封處理，這樣的效果較為明顯，但是使用的范圍不是很廣泛。

參考文獻

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