淺析煤礦帶式輸送機托輥損壞的原因及解決方案

郭自愿

（河南煤業化工集團鶴煤三礦機運科 河南 鶴壁 458000）

0 前言

隨著煤礦開采工藝的進步和機械化程度的不斷提高,從井上到井下，從采掘到輔助，不管是通風系統，排水系統，運輸提升系統，還是采煤工作面的采掘系統，乃至通訊監控系統。哪一個環節在機電方面出現故障，都會不同程度的給部分或全局的生產造成影響，從而為煤礦機電管理工作提出了更高的要求。本文就當前我國煤礦帶式輸送機托輥存在的一些問題進行研究、分析,并提出解決方案，以供參考。

托輥是一個結構簡單的部件，如果制造精度達到設計要求，軸承不被污染，長期在良好的潤滑狀態下工作，使用壽命應該達到10-15萬小時。但是目前在礦山惡劣的環境下，托輥的磨損非常嚴重。

1 煤礦機帶式輸送機托輥存在的主要問題

1.1 托輥的密封性能差，軸承被淋水或粉塵污染

目前，國內外所有的迷宮式密封結構，都不能阻止淋水和粉塵對軸承的污染。眾所周知，迷宮式密封的間隙大時，密封的效果不好。迷宮式密封的間隙小，只能有所減緩淋水和粉塵的污染速度，遠不能達到理想的效果。并且，迷宮式密封腔內填充的潤滑脂，又大幅度增加了托輥的旋轉阻力。因此，國內外所有的托輥，在淋水或粉塵等惡劣環境中，使用壽命最長不超過1萬小時，最短的只有2000小時左右，軸承被污染失效的周期根本無法預期。損壞現象有兩種：（1）旋轉阻力增大后，管體圓周快速被磨透；（2）軸承卡死管體被磨出一個口子。

1.2 托輥兩端軸承同心度超差，軸承強行旋轉而早期損壞

由于機械加工的累計誤差和焊接變形，造成托輥兩端軸承位置的不同軸度超出了軸承允許的精度范圍，不但使托輥的旋轉阻力增大，加速管體和膠帶之間的磨損，耗費電力，軸承的壽命也會大打折扣。

1.3 調心支架上托輥的快速損壞

調心支架的原本作用是，當膠帶上的物料偏載跑偏時作調心之用。可是，很多皮帶機由于安裝調試經驗不足，致使膠帶成為“先天性”跑偏，完全依靠調心支架托輥與膠帶之間的摩擦力進行糾偏。這種現象不但造成了運行阻力增加后的電力損耗加大，托輥和膠帶也同時快速磨損，并且也嚴重影響滾筒、減速機、電動機等部件的壽命。還有很多企業的膠帶跑偏嚴重，干脆用鐵絲將調心支架強行固定一個很大的角度，致使托輥管體1個月甚至更短的時間即被磨穿。

1.4 V形前傾支架托輥損壞的也比較快

V形前傾支架上安裝的托輥，與膠帶之間始終在摩擦中運行，雖然前傾的角度很小，但根據實踐觀察，管體磨損量是固定支架上托輥的2倍左右，使用壽命自然低1倍左右。

1.5 緩沖托輥的短期損壞原因有兩個

（1）由于落料點的粉塵大，緩沖托輥密封性能差時極易被污染造成軸承的損壞；

（2）緩沖膠圈基本都是采用再生橡膠生產的，不但彈性差，耐磨性、耐撕裂性、耐老化性都很差，沖擊力小時，使用壽命僅為1年左右，沖擊力大時，十幾天就會斷裂脫落，對膠帶產生嚴重傷害。在無可奈何的情況下，很多皮帶機開始選用價格昂貴的緩沖床。

1.6 支架變形造成托輥管體磨穿

由于材料選擇錯誤或者偷工減料，達不到設計要求，支架的剛性不足、托輥阻力過大或者意外事故等原因造成的支架變形，托輥與膠帶之間呈不垂直運行，不但管體和膠帶的磨損得很嚴重，阻力同時增大，能源損耗增加。

1.7 稀煤泥類污染物對托輥的污染

煤礦井下的水大時，膠帶上粘附的煤泥，掉落到托輥兩端面的支架和托輥軸上。先掉下來的變硬后堆積起來，直至將托輥的端面完全封住。繼續掉落的煤泥即與迷宮式密封腔形成高度差。在壓差的作用下，煤泥很容易進入迷宮式密封污染軸承。

1.8 托輥被埋在物料中造成的損壞

帶式輸送機出現撒料后，得不到及時的清理，托輥被埋在物料中運行，物料與托輥的摩擦使阻力大幅度增加，造成托輥管體和膠帶的加速磨損；托輥端面的顆粒物料還會將托輥的密封圈磨爛后污染軸承，發生卡死的異常損壞。

1.9 搬運時重摔造成的損壞

國家標準中，托輥的軸向載荷和軸向竄動指標足以滿足托輥運行時的工況。但是，有些人錯誤的認為托輥是金屬材料，不怕摔扔，搬運時1－2米遠的距離直接拋扔，造成托輥軸軸向竄動，旋轉阻力大幅度增加，運行時管體很快被磨穿。這里著重說明，管體厚度越大，耐磨周期越長。可是重量越大，慣量也就越大，就越是容易被扔壞。

1.10 塊狀顆粒磨損破壞托輥端面密封

在很多場合，膠帶上的塊狀物料掉落在下托輥吊耳的槽中時被卡住，這塊物料就會與托輥端面的尼龍密封一直在強行摩擦，很快把密封破壞，軸承污染造成托輥損壞。

1.11 軸承質量

如果托輥軸承既沒有污染，靈活度很好，載荷也不大，軸承早期失效的原因就屬于軸承本身的質量問題了。

2 解決方案

2.1 必須保證軸承永遠不被污染。更換為防淋水和粉塵的迷宮式密封，這樣防淋水和粉塵永遠不能通過最外側第一道密封的迷宮式密封結構，使軸承能夠長期在良好的潤滑狀態下運轉，達到10萬小時以上的正常使用壽命。

2.2 改進托輥生產工藝，使托輥的旋轉阻力平均≤1N。我們公司研制成功的托輥管體不加工大過盈裝配工藝，避免了因機械加工或焊接變形過程中產生的誤差，保證了托輥兩端軸承位置的不同軸度≤0.05mm，旋轉阻力平均≤1N，從而保證軸承的使用壽命達到15萬小時。

2.3 重新調整皮帶機，必須達到空載運行時，調心支架不起作用的狀態。也可以不安裝調心支架，在固定支架上安裝擋

本文總結出上述托輥損壞的原因及解決方案，供各位仁人志士參考。并以此拋磚引玉，對煤礦企業的安全生產做出貢獻。扎扎實實地搞好機電運輸管理工作,確保礦井機電系統安全、可靠、高效。邊托輥，既防止膠帶跑偏，又不增加阻力，托輥和膠帶都不異常磨損。

2.4 解決方法與調心支架相同，重新調整皮帶機，必須達到空載運行時，調心支架不起作用的狀態。也可以不安裝前傾支架，在固定支架上安裝擋邊托輥，既防止膠帶跑偏，又不增加阻力，托輥和膠帶都不異常磨損。

2.5 新的迷宮式密封保證軸承永遠不被污染，軸承壽命達到10萬小時以上；膠圈更換為新型阻燃型汽車輪胎橡膠，使緩沖托輥的使用壽命提高20倍，比緩沖床的經濟效益高10倍。

2.6 更換合格的支架。

2.7 在旋轉的密封蓋上做一個凸起的“清除器”，既對托輥的阻力沒有影響，又可以及時將掉落的稀泥清除下來，阻止稀泥在托輥的端面堆積，不產生壓力差，從而達到稀泥不進入密封的效果。

2.8 及時清理灑落的物料，不能阻礙托輥的正常轉動。

2.9 搬運時注意不要讓托輥軸受到沖擊是最好的辦法。

2.10 改變下托輥吊耳的結構，使塊狀物料不能在托輥端面滯留，或者適當縮短托輥管體的長度（大約20mm），使吊耳與托輥端面的間距大于掉落的塊狀物料即可。

2.11 選用大廠家（質量過硬、信譽度過高的企業）的軸承。

3 結束語

［1］張振普.煤礦安全生產管理與技術[M].徐州：中國礦業大學出版社，2008.

［2］夏祥春，等.機械設計基礎[M].西安：西北工業大學出版社，2009.

［3］張尊敬，汪甦.DTⅡ(A)型帶式輸送機設計手冊[M].北京：冶金工業出版社，2003.