自制皮帶運輸機鋼托輥耐磨層

佘玉輝

（新疆五鑫銅業有限責任公司阜康831500）

自制皮帶運輸機鋼托輥耐磨層

佘玉輝

（新疆五鑫銅業有限責任公司阜康831500）

托輥作為皮帶運輸機的重要組成部分，是一種易損件，其使用壽命的長短及故障率的高低直接影響皮帶運輸機的運轉率。本文針對給礦系統皮帶運輸機鋼托輥磨損情況較為嚴重的現狀，進行重新改造，達到提高鋼托輥耐磨性的目的，大大降低由于鋼托輥磨損對皮帶運輸機造成的二次損害。

鋼托輥耐磨層自制PE高分子塑料管

0 緒論

皮帶輸送機作為給礦部分的重要組成部分，是較為常用且較為實用的運輸設備，具有運行維護成本低、運行穩定的優點；但由于其連續運轉性，其起傳動及支撐作用的鋼托輥的磨損就避免不了，如何在保證設備運轉率的同時又能降低鋼托輥的維護更換成本，對此我公司進行了專門的技術改造，解決了這一問題。

1 鋼托輥磨損情況調查

皮帶輸送機作為給礦部分的重要組成部分，是較為常用且較為實用的運輸設備，具有運行維護成本低，運行穩定的優點。托輥是皮帶輸送機的輸送帶及貨載的支承裝置，托輥隨輸送帶的運行而轉動，以減小輸送機的運行阻力。托輥用于支撐輸送帶和輸送帶上所承載的物料，使輸送帶穩定的運行。托輥質量的好壞取決皮帶輸送機的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費用成為皮帶輸送機運營費用的重要組成部分，因此要求托輥要結構合理，經久耐用，密封可靠，粉塵不能進入軸承，從而使輸送機運轉阻力小、節省能源、延長使用壽命。但同時由于其連續運轉性，其起傳動及支撐作用的鋼托輥的磨損就避免不了。托輥被認為是帶式輸送機中的小部件，可是一臺輸送機的托輥數量很多，托輥質量的好壞，對皮帶輸送機的運行阻力、輸送帶的壽命、能量消耗及維修、運行費用等影響很大。技術性能如果不好，對帶式輸送機運行功率的損耗也最大。托輥出現早期失效后，與膠帶之間正常的滾動摩擦，變成了不正常的滑動摩擦，旋轉阻力就會數倍的增加，需要更大的驅動功率。托輥質量的好壞直接影響輸送機的運行，而且托輥的維修費用成為帶式輸送機運營費用的重要組成部分，所以要求托輥能經久耐用，提高使用壽命。

新系統投入運行后，其給礦部分共計8條皮帶運輸機，其托輥組成情況見表1。

表1 新系統托輥組成情況

在工作了近10個月后，經過數據統計，其運轉期間更換的托輥數量及規格見表2。

表2 更換的托輥數量及規格

皮帶運輸機配套的各種托輥共損壞更換375個，其中因鋼托輥的鋼管磨穿造成的損壞約為150個，占40%以上。托輥鋼管管壁磨穿后形成如同刀刃一樣鋒利的毛刺，極易磨損或割傷皮帶運輸機的橡膠皮帶。例如4月12日，1號運輸皮帶撕裂8 m；10月19日，5號運輸皮帶邊緣撕裂22 m×0.15 m（長×寬），皆是因為鋼托輥管壁經長時間磨損后磨穿形成了毛刺，鋒利斷裂邊緣劃傷了橡膠皮帶所造成。

2 皮帶運輸機托輥損壞情況分析

⑴對鋼托輥進行解剖，對其結構進行檢查，發現鋼管托輥管壁厚度僅為3 mm，經過長期使用后，極易造成管壁嚴重磨損損壞。

⑵對解剖的鋼托輥的用料進行成分分析，發現通常鋼托輥采用的是低碳鋼，而低碳鋼耐磨性能相對較差，容易出現裂紋而破裂。

3 皮帶運輸機托輥改進方案

針對皮帶運輸機托輥易出現的故障原因，我們從提高托輥耐磨性上著手改進：一是在不增加托輥總重量的前提下增加托輥的管壁厚度；二是選用耐磨性較好的材質進行改良，同時要保證不大幅增加改造成本。經對本公司的材料進行篩選，決定選用輸送礦漿的礦漿管。

用于輸送礦漿的礦漿管，其材質為PE高分子塑料，因為礦漿輸送過程中的磨刷，致使存有相當數量的廢舊PE高分子塑料管，PE高分子塑料管外徑為110 mm，壁厚為9 mm，重約2.64 kg/m。對鋼托輥的改造方案即將白色的PE高分子塑料管廢棄料料進行選擇下料，然后將下好料的PE高分子塑料管熱套在鋼管托輥上，這樣PE高分子塑料管經過簡單的處理后，就可以作為托輥的耐磨層投入到皮帶運輸機上。用PE高分子塑料管制得的托輥套抗靜電、抗燃燒、耐腐蝕、耐磨損、重量輕，制造方法簡單可行。

同時PE高分子塑料作為耐磨層進行二次利用，重量輕，旋轉慣性小。用這種材料制成的托輥耐磨層，耐腐蝕，在腐蝕性場合可使用，而旋轉慣性小，托輥與皮帶之間的摩擦小。因此在摩擦系數保證的前提下，對運輸橡膠皮帶形成有效保護，減少輸送帶所受的沖擊，有效降低損壞的鋼托輥對運輸橡膠皮帶的撕裂損壞，延長皮帶使用壽命，從而提高設備運轉率。

4 改造效果

⑴改造后，加裝耐磨層的鋼托輥經過近半年的使用，還沒有發生一例因磨損損壞現象；

⑵PE高分子塑料管可以再加熱后取出，可以實現多次重復使用；

⑶自使用以來，皮帶運輸機的橡膠皮帶未出現新的撕裂或嚴重磨損狀況，有效延長皮帶運輸機橡膠皮帶的使用壽命。

⑷PE高分子塑料管由于本身材質的原因具有高抗沖擊性、高耐磨性、抗腐蝕性、自潤滑性、不易結垢、適溫性寬、重量輕、安裝方便。

⑸將廢舊的PE高分子塑料管進行再次利用，在有利于皮帶運輸機鋼托輥修復的前提下，也將會降低車間的設備維修及運行成本。

5 經濟效益

以每月平均磨損損壞鋼管托輥數量為基準計算直接經濟效益。

⑴鋼托輥Φ89×1 000，單價158元，鋼管托輥Φ89× 350，單價68元。

⑵對比改造前后鋼托輥的消耗情況，2 000 t選廠給礦系統每生產1個月，可減少材料成本損失10× 68+5×158=1 470元。

⑶每生產1年可減少托輥成本損失：1 470×12= 17 640元。

6 結論

本文從提高托輥的耐磨性入手，選用廢棄的PE高分子塑料管料，一不增加托輥總重量，二增加了托輥的管壁厚度，熱套在鋼管托輥上，作為托輥的耐磨層投入到皮帶運輸機上。PE高分子塑料管可以再加熱后取出，即可以實現多次重復使用，運行后，有效降低損壞的鋼托輥對運輸橡膠皮帶的撕裂損壞，延長皮帶使用壽命，降低了設備維修及運行成本。選用廢棄的PE高分子塑料管料，制作鋼托輥耐磨層有著實實在在的改進理論原理和具體措施，其充分體現了“最高效率、最低能耗、最優價格”的特點。

[1]輸送設備維修問答[M].機械工業出版社，2004.

[2]羅祥林.功能高分子材料[M].北京：化學工業出版社，2010.

[3]成大先.機械設計手冊（第五版）[M].北京：化學工業出版社，2004.

[4]魏晉文.煤礦機電設備使用與維修[M].北京:化學工業出版社，2009.

收稿：2014-04-02