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中博输送机械工程师分析托辊损坏的原因

发布人:中博输送机械托辊   发布时间:2017-6-8

                                                                  

                                                              中博输送机械工程师分析托辊损坏的原因

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托辊损坏的原因

 

  从托辊的技术质量水平结合使用环境来讲,造成托辊损坏的原因主要有以下几个方面:
  一、托辊的密封性能差,轴承被淋水或粉尘污染:为了尽量减小托辊的旋转阻力,基本上都是采用迷宫式密封结构。目前,国内外所有的迷宫式密封结构,都是拍脑门设计出来的,没有原理的根据,都不能阻止淋水和粉尘对轴承的污染。众所周知,迷宫式密封的间隙大时,密封的效果不好。因此,人们绞尽脑汁,尽可能将迷宫式密封的间隙设计的很小、相互嵌入的深、层数(或道数)多,或者是圆弧形等,以期达到理想的密封效果,岂不知,这是很大的一个误区。迷宫式密封的间隙小,只能有所减缓淋水和粉尘的污染速度,远不能达到理想的效果。并且,迷宫式密封腔内填充的润滑脂,又大幅度增加了托辊的旋转阻力。因此,国内外所有的托辊,在淋水或粉尘等恶劣环境中,使用寿命最长不超过1万小时,最短的只有2000小时左右,轴承被污染失效的周期根本无法预期。损坏现象有两种:1、旋转阻力增大后,管体圆周快速被磨透;2、轴承卡死管体被磨出一个口子。据悉,国外有在管体中放置化学反应气体,使托辊管体内压力大于外界空气的压力,以阻止污染物进入迷宫式密封,这样是做不到长期效果的。解决方法只有一个:必须保证轴承永远不被污染。2003年,在研发过程中,发现了淋水或粉尘进入迷宫式密封的原理,这也是人类的新发现。并根据该原理,设计出淋水和粉尘永远不能通过最外侧第一道密封的迷宫式密封结构,使轴承能够长期在良好的润滑状态下运转,达到10万小时以上的正常使用寿命。
  二、稀泥类污染物对托辊的污染:煤矿井下的水大时,胶带上粘附的煤泥,掉落到托辊两端面的支架和托辊轴上。先掉下来的变硬后堆积起来,直至将托辊的端面完全封住。继续掉落的煤泥即与迷宫式密封腔形成高度差。在压差的作用下,煤泥很容易进入迷宫式密封污染轴承。解决方法很简单并且很巧妙:在旋转的密封盖上做一个凸起的"清除器",既对托辊的阻力没有影响,又可以及时将掉落的稀泥清除下来,阻止稀泥在托辊的端面堆积,不产生压力差,从而达到稀泥不进入密封的效果。
  三、托辊两端轴承位置不同轴度超差,轴承强行旋转而早期损坏:由于机械加工的累计误差和焊接变形,造成托辊两端轴承位置的不同轴度超出了轴承允许的精度范围,不但使托辊的旋转阻力增大,加速管体和胶带之间的磨损,耗费电力,轴承的寿命也会大打折扣(在良好润滑情况下,旋转阻力1N的托辊,轴承使用寿命达到15万小时;旋转阻力3N的托辊,轴承使用寿命5万小时;旋转阻力5—8N的托辊,轴承使用寿命达不到1万小时)。解决方法是:改进托辊生产工艺,使托辊的旋转阻力平均≤1N。公司研制成功的托辊管体不加工大过盈装配工艺,避免了因机械加工或焊接变形过程中产生的误差,保证了托辊两端轴承位置的不同轴度≤0.05mm,旋转阻力平均≤1N,从而保证轴承的使用寿命达到15万小时。
  四、物料对托辊管体的严重磨损:在钢铁行业的焦化厂、烧结或球团厂、输送钢渣和湿炉渣,胶带上粘附着硬而尖锐的物料,对托辊钢管管体磨损的很快。例如在山西潞宝焦化厂,平行下托辊10—15天就被磨断;宝钢炼铁厂P301皮带机上,平行下托辊的胶面,3个月就被磨完;济南钢厂输送钢渣的皮带机,1个多月管体就被磨漏;广西来宾B电厂输送炉渣的皮带机托辊,寿命不超3个月,不胜枚举。解决方法是在保证托辊转动灵活度和密封性能的前提下,提高管体的耐磨性能。公司目前有两种方法:一、包裹汽车轮胎橡胶耐磨层托辊,改变了尖锐物料与金属钢管的摩擦磨损机理,耐磨性提高20—30倍。例如在焦化厂15天托辊被磨断的位置,包裹汽车轮胎橡胶耐磨层托辊的使用寿命可达到2年以上;二、模压成型的超高分子量聚乙烯托辊,该托辊的耐磨性仅次于汽车轮胎橡胶,另具有重量轻、无噪音、耐腐蚀锈蚀、省电、不伤胶带、安装方便,降低劳动强度等显著的特点。
  五、托辊管体的严重腐蚀:煤对托辊和胶带的磨损很小。但是在煤矿井下和洗煤厂,钢管托辊管体的损坏,除了转动灵活度差磨损严重外,水中所含的硫对钢管托辊管体产生的腐蚀是相当严重的。含硫小的矿井,灵活转动的钢管托辊,管体厚度4.5毫米,被腐蚀透的时间为两年左右;在新疆八一钢铁达坂城艾维尔沟煤矿和神华能源有限公司乌鲁木齐市米东区碱沟矿,4.5mm厚的钢管托辊,6个月就腐蚀完了。还有一部分洗煤厂、化工厂、碱厂、盐厂等对钢管托辊的腐蚀也是非常严重的。目前,已经有塑料托辊问世,也收到了显著的效果。但是,由于耐磨性不好,寿命比钢管托辊提高不到一倍。并且不具备阻燃抗静电性能,在用量最大的煤矿井下就受到限制。因此,钢管托辊腐蚀锈蚀的难题至今仍然没有得到很好的解决。公司的解决方法有几个:一、在地面上使用的托辊,可以采用包裹汽车轮胎橡胶耐磨层托辊,不但耐腐蚀和锈蚀,耐磨性也可以提高10倍以上;二、模压成型的超高分子量聚乙烯托辊,或者套装超高分子量聚乙烯不粘料梳形托辊(这里着重说明:目前,市场上挤出成型的超高分子量聚乙烯托辊,都经过改性,分子量很低;或者是普通塑料管,耐磨性很差的),分子量250——400万,不但耐磨性比钢管托辊提高10倍,还不磨损或撕裂胶带,节能减排效果更加突出。如果在煤矿井下使用,必须具备阻燃抗静电性能,目前,最好的超高分子量聚乙烯阻燃抗静电改性后分子量为150万。

 

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