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陶瓷托輥的托輥損壞的原因

從托輥的技術質量水平結合使用環境來講,造成托輥損壞的原因主要有以下幾個方面:

壹、托輥的密封性能差,軸承被淋水或粉塵汙染:為了盡量減小托輥的旋轉阻力,基本上都是采用迷宮式密封結構。目前,國內外所有的迷宮式密封結構,都是拍腦門設計出來的,沒有原理的根據,都不能阻止淋水和粉塵對軸承的汙染。眾所周知,迷宮式密封的間隙大時,密封的效果不好。因此,人們絞盡腦汁,盡可能將迷宮式密封的間隙設計的很小、相互嵌入的深、層數(或道數)多,或者是圓弧形等,以期達到理想的密封效果,豈不知,這是很大的壹個誤區。迷宮式密封的間隙小,只能有所減緩淋水和粉塵的汙染速度,遠不能達到理想的效果。並且,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,軸承被汙染失效的周期根本無法預期。損壞現象有兩種:1、旋轉阻力增大後,管體圓周快速被磨透;2、軸承卡死管體被磨出壹個口子。據悉,國外有在管體中放置化學反應氣體,使托輥管體內壓力大於外界空氣的壓力,以阻止汙染物進入迷宮式密封,這樣是做不到長期效果的。解決方法只有壹個:必須保證軸承永遠不被汙染。2003年,在研發過程中,發現了淋水或粉塵進入迷宮式密封的原理,這也是人類的新發現。並根據該原理,設計出淋水和粉塵永遠不能通過最外側第壹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。

二、稀泥類汙染物對托輥的汙染: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。先掉下來的變硬後堆積起來,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汙染軸承。解決方法很簡單並且很巧妙:在旋轉的密封蓋上做壹個凸起的“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。

三、 托輥兩端軸承位置不同軸度超差,軸承強行旋轉而早期損壞:由於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範圍,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(在良好潤滑情況下,旋轉阻力1N的托輥,軸承使用壽命達到15萬小時;旋轉阻力3N的托輥,軸承使用壽命5萬小時;旋轉阻力5—8N的托輥,軸承使用壽命達不到1萬小時)。解決方法是:改進托輥生產工藝,使托輥的旋轉阻力平均≤1N 。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。

四、物料對托輥管體的嚴重磨損:在鋼鐵行業的焦化廠、燒結或球團廠、輸送鋼渣和濕爐渣,膠帶上粘附著硬而尖銳的物料,對托輥鋼管管體磨損的很快。例如在山西潞寶焦化廠,平行下托輥10—15天就被磨斷;寶鋼煉鐵廠P301皮帶機上,平行下托輥的膠面,3個月就被磨完;濟南鋼廠輸送鋼渣的皮帶機,1個多月管體就被磨漏;廣西來賓B電廠輸送爐渣的皮帶機托輥,壽命不超3個月,不勝枚舉。解決方法是在保證托輥轉動靈活度和密封性能的前提下,提高管體的耐磨性能。公司目前有兩種方法:壹、包裹汽車輪胎橡膠耐磨層托輥,改變了尖銳物料與金屬鋼管的摩擦磨損機理,耐磨性提高20—30倍。例如在焦化廠15天托輥被磨斷的位置,包裹汽車輪胎橡膠耐磨層托輥的使用壽命可達到2年以上;二、模壓成型的超高分子量聚乙烯托輥,該托輥的耐磨性僅次於汽車輪胎橡膠,另具有重量輕、無噪音、耐腐蝕銹蝕、省電、不傷膠帶、安裝方便,降低勞動強度等顯著的特點。

五、托輥管體的嚴重腐蝕:煤對托輥和膠帶的磨損很小。但是在煤礦井下和洗煤廠,鋼管托輥管體的損壞,除了轉動靈活度差磨損嚴重外,水中所含的硫對鋼管托輥管體產生的腐蝕是相當嚴重的。含硫小的礦井,靈活轉動的鋼管托輥,管體厚度4.5毫米,被腐蝕透的時間為兩年左右;在新疆八壹鋼鐵達阪城艾維爾溝煤礦和神華能源有限公司烏魯木齊市米東區堿溝礦,4.5mm厚的鋼管托輥,6個月就腐蝕完了。還有壹部分洗煤廠、化工廠、堿廠、鹽廠等對鋼管托輥的腐蝕也是非常嚴重的。目前,已經有塑料托輥問世,也收到了顯著的效果。但是,由於耐磨性不好,壽命比鋼管托輥提高不到壹倍。並且不具備阻燃抗靜電性能,在用量最大的煤礦井下就受到限制。因此,鋼管托輥腐蝕銹蝕的難題至今仍然沒有得到很好的解決。公司的解決方法有幾個:壹、在地面上使用的托輥,可以采用包裹汽車輪胎橡膠耐磨層托輥,不但耐腐蝕和銹蝕,耐磨性也可以提高10倍以上;二、模壓成型的超高分子量聚乙烯托輥,或者套裝超高分子量聚乙烯不粘料梳形托輥(這裏著重說明:目前,市場上擠出成型的超高分子量聚乙烯托輥,都經過改性,分子量很低;或者是普通塑料管,耐磨性很差的),分子量250——400萬,不但耐磨性比鋼管托輥提高10倍,還不磨損或撕裂膠帶,節能減排效果更加突出。如果在煤礦井下使用,必須具備阻燃抗靜電性能,目前,最好的超高分子量聚乙烯阻燃抗靜電改性後分子量為150萬。

六、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,很多皮帶機由於安裝調試經驗不足,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後的電力損耗加大,托輥和膠帶也同時快速磨損,並且也嚴重影響滾筒、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,幹脆用鐵絲將調心支架強行固定壹個很大的角度,致使托輥管體1個月左右即被磨穿。解決方法很簡單: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。

七、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。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。

八、緩沖托輥的短期損壞原因有兩個:1、由於落料點的粉塵大,緩沖托輥密封性能差時極易被汙染造成軸承的損壞;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。目前,兩個關鍵問題公司均已經解決:1、新的迷宮式密封保證軸承永遠不被汙染,軸承壽命達到10萬小時以上;2、膠圈更換為汽車輪胎橡膠,突出的耐磨、耐沖擊、耐撕裂、耐老化、高彈力等綜合性能,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。

九、托輥被埋在物料中造成的損壞:帶式輸送機出現撒料後,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後汙染軸承,發生卡死的異常損壞。及時清理灑落的物料,不能阻礙托輥的正常轉動。

十、浸泡在水中損壞的托輥:托輥的迷宮式密封是無接觸密封,浸泡在水中時,管體內外即形成壓力差。水就會將密封腔中的潤滑脂乳化後,順著間隙進入,繼而損壞軸承。因此,大家壹定要了解,防塵托輥是不允許浸泡在水中使用的,如果環境無法避免托輥在水中浸泡工作,就不能再使用滾動軸承,更換非金屬滑動軸承的效果最好。

十壹、 支架變形造成托輥管體磨穿:由於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。更換合格的支架。

十二、 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,造成托輥軸的大量位移(軸向竄動),旋轉阻力大幅度增加,運行時管體很快被磨穿。這裏著重說明,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。搬運時註意不要讓托輥軸受到沖擊是最好的辦法。

十三、 凸弧段托輥的損壞:有些帶式輸送機可能由於疏忽,凸弧段托輥的間距大,膠帶張緊後,凸弧段高點的托輥受力很大,托輥中軸承超過了極限載荷,軸承的壽命會大幅度減小。解決方法是增加托輥組或者加大托輥中軸承型號,以滿足膠帶的張緊載荷。

十四、 高壓水槍沖洗膠帶造成托輥的損壞:在很多電廠、陶瓷廠,膠帶上容易粘附物料。人們習慣在帶式輸送機運行時,用高壓水槍沖洗膠帶,普通托輥的防水性能是很難保證不進水的。更換能夠保證密封不進水的托輥即可。

十五、 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壹直在強行摩擦,很快把密封破壞,軸承汙染造成托輥損壞。解決方法是: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於掉落的塊狀物料即可。

十六、 膠帶過於軟,造成托輥管體的快速磨損:膠帶如果過於柔軟,離開槽形托輥的膠帶,隨著物料重量自由變形量與設計的托輥槽角相差過大,經過槽形托輥時被強制回復變形,變形時橫向長度增加,膠帶與托輥之間壹直在橫向摩擦磨損,管體和膠帶同時磨損的都很快。解決方法有兩種:壹、更換比較硬的膠帶;二、增加托輥組,減小膠帶變形量。

十七、 軸承質量:如果托輥軸承既沒有汙染,靈活度很好,載荷也不大,軸承早期失效的原因就屬於軸承本身的質量問題了。