托辊的优化设计及使用寿命

　　托辊冲压支架是 带式输送机的重要组成部件，其作用是 承托输送带，以输送机在物料连续运输过程中具有较小的运行阻力，从而带式输送机平稳地运转。有数据表明，带式输送机托辊的总重占整机的30%~40%，其价值占整机的20%左右。托辊的运行性直接影响着带式输送机的正常运转。
煤矿生产中使用的带式输送机托辊的失效形式多因轴承的非 正常磨损而失效，这主要因为其工况环境恶劣，粉尘较大。因此，带式输送机托辊在设计过程中，其密封形式需要   考虑 。然而，复杂的密封结构使得托辊在工作过程中存在旋转阻力增大。特别是 长距离、大运量的带式输送机，由于托辊阻力较大，使得带式输送机启动力矩较大；运行过程中，耗能较大。本设计针对带式输送机托辊因密封结构技术不足所导致的运行阻力大的问题，对现有托辊进行了结构优化，以减小托辊的运行阻力。同时，了托辊转动副高的密封结构。
带式输送机托辊的结构原理，托辊主要由托辊管体、轴承座、轴承及密封组件等组成。托辊的密封结构非 常复杂，为迷宫式密封结构。其作用是 防止环境中的颗粒杂质、水等进入滚动轴承。为了达到此效果，迷宫式的密封结构在设计过程中，密封圈与轴承座内壁之间会有   的张紧力，以托辊在转动过程中(存在离心力)，依然能够的密封，防止杂物进入托辊内部的密封圈，以保护托辊轴承。
然而，这种 密封结构在低温环境下，由于橡胶材质的密封圈收缩量大于金属材质的轴收缩量，使得密封圈与转动轴之间连接的   加紧密，而此力为托辊旋转阻力的重要组成部分，使得带式输送机在启动或运转过程中具有大量功耗。特别是 矿用的长距离带式输送机，输送机使用大量托辊，托辊旋转阻力造成的功耗对输送机的正常运转产生重要影响。此外，托辊的迷宫式密封结构虽然将滚动轴承与环境隔开，但是 随着时间的推移，密封组件与轴或轴承座之间将会产生间隙，杂质或水分进入托辊内部，使托辊轴承的工作环境恶化，严重影响滚动轴承的使用寿命。
针对带式输送机托辊存在的此类不足，提出了一种 新型的带式输送机托辊设计方案。
相对于原有的托辊结构，新型托辊主要是 对其密封结构、托辊与托辊架的连接结构进行了优化设计。新型托辊主要包括托辊盖、管体、轴承、轴承端盖、轴和若干种 密封圈、冲压挂钩等。
在托辊两端各加上一个固定的托辊盖，托辊盖和托辊轴通过削平端面和小过盈配合固定在一起，不随托辊管体转动。此外，托辊盖和管体之间连接部位设有密封圈2，这样托辊盖将轴与外界环境隔开，可以   避免外界的粉尘、水等对轴承因素进入轴承。
由于托辊盖的隔离作用，托辊内部的杂质含量将会明显减少，因此，内部轴承的密封结构不再采用阻力较大的迷宫式密封。轴承的固定形式采用轴承端盖固定，并在端盖与轴之间设有密封毡。这种 结构减少了托辊由于密封形式导致阻力大的问题。
此外，为了便于托辊与托辊架的连接，托辊在托辊盖的圆柱体上需要加工便于固定的端面。因托辊运转过程中，主要承受切向力和径向力，所承受的轴向力很小。因此，将两平行的端面直接卡装在托辊支架上，支架卡槽与托辊的固定端面采用小过盈配合，进而，托辊和托辊之间连接处将具有   的卡紧力，可实现较为的装配。