胶带输送机托辊改造与应用

1、带式输送机托辊分类和作用

托辊的作用是支承输送带，使输送带的悬垂度不超过技术上的要求，以保证输送带平稳地运行。托辊安装在机架上，而输送带铺设在托辊上，为减小输送带运行阻力，在托辊内装有滚动轴承。

托辊由中心轴、轴承、密封圈、管体等部分组成，其结构如图1-1。托辊按用途可分为以下几种。

（1）承载托辊

承载托辊是一种安装在有载分支上，它起着支承该分支上输送带与物料的作用。在实际应用中，要求它能根据所输送的物料性质差异，使输送带的承载断面形状有相应的变化。如果运送散状物料，为了提高生产率并防止物料的撒落，通常采用槽形托辊；而对于成件物品的运输，则采用平行承载托辊。

图1-1

槽形托辊组一般由三个或三个以上托辊组成，其中刚性三节槽形托辊与串挂三节槽形托辊尤为常见。

（2）回程托辊

回程托辊是一种安装在空载分支上，用以支承该分支上的输送带的托辊。常见的有平形托辊和V形托辊组。回程托辊的升级和改造是本文的重点研究、讨论对象。

（3）缓冲托辊

缓冲托辊是安装在输送机的装载处，以减少物料对输送带的冲击。在运输比重较大的物料时，有时需要沿着输送机全线设置缓冲托辊。其结构与一般托辊结构类似，不同之处是在管体外部加装了橡胶圈。

（4）调偏托辊

输送带运行时，由于张力不平衡，物料偏心堆积、机架变形、托辊损坏等会产生跑偏现象。为了纠正输送带的跑偏，通常采用调心托辊。该托辊不是本文讨论的重点，故不再赘述。

2、我矿井下胶带输送机使用现状

2.1概述

带式输送机具有长远距、大运量、连续输送等优点，且运行可靠，易于实现自动化集中控制。带式输送机已经成为煤炭高效开采的关键设备。上世纪九十年代以来，我国煤矿带式输送机向长远距、高带速、大运量、大功率的方向发展。无论从带式输送机的整体安装，还是其单个元件、配件的使用性能均提出了更高的要求。

孙村煤矿井下在用胶带输送机多达50多部，托辊数量达40000多组，每月托辊损坏量较大，虽然投入了大量的人力物力但没有使该状况得到有效的改善，每月损坏托辊数量依然只增不减。

2.2托辊损坏的深层原因分析

通过深入分析托辊损坏原因不难发现，所谓的托辊损坏大部分集中体现在筒壳磨损上，这种损坏是不可逆的。一旦发生这种性质的损坏，就不得不对整体托辊进行更换，对设备资金投入依赖性较高。一方面，我矿井下在用带式输送机使用周期较长，尤其是在当前严峻形势下，轻资产降投入是大势所趋，设备的反复利用一定程度上导致了托辊老化、磨损加快；另一方面，工区人员分配不平衡，对设备日常维护无法做到面面俱到，只是麻木的被设备牵着鼻子走，坏了就修，修不好就换，疲于应付，托辊磨损无法及时发现，导致最终的彻底损坏。如图2-1为损害托辊现场图。

图2-1

3、回程托辊改造方案

3.1改造方案的提出

普通托辊的平均使用寿命一般在6个月左右，其损坏形式大部分体现在管体筒壳的线性磨损，轻则导致托辊两侧直径不一致影响皮带的正常运行。重则直接将筒壳磨透造成托辊的报废。该改造方案就是从底托辊的磨损形式入手，以技术创新的理念为出发点，最大程度的降低回程托辊的磨损程度。

3.2改造方案设计

将废旧皮带切割并制作成外径φ133mm，内径φ106mm，宽度为50mm的皮带胶圈，如图3-1所示。

图3-1

将原托辊筒壳表面套装上一层皮带胶圈使其在托辊表面形成一层保护层，压装后在胶圈两侧边缘焊接圆钢将胶圈固定在托辊筒壳表面上，使皮带胶圈与托辊筒壳成为一体防止其作用滑动。示意图如下：

图3-2

3.2方案综述

(1)在经济性能上，该改造方案所使用的材料全部为磨损报废的废旧皮带，修复上井回交的旧托辊修复后套装上皮带胶圈，变磨损托辊筒壳为磨损胶圈，实现修旧利废。在节省材料费用投入的同时，有效提高了托辊的使用寿命，减少了工人的维护工作量。另外，由于该皮带胶圈拆卸灵活，一旦发现胶圈磨损严重可方便的对其进行更换，节省了修复时间。

(2)在技术性能上，该托辊套上皮带胶圈后，外径由原来的φ106mm增大为现在的φ133mm。在相同的驱动功率下，既能保证皮带转速不变，同时由于回程托辊直径变大，其转速与原托辊转速之比为ω1：ω2=133：106，即改造后的回程托辊转速较原转速增大了25%以上，大大的减少了单个托辊的线性摩擦周期，从而有效的降低了回程托辊的磨损速度，延长其使用寿命。