CN102583025B - 一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，属于输送机部件的技术领域。本发明包括塑钢支撑轴、塑钢托辊本体、多层滚珠式全塑轴承、风叶轮系统和叠式防尘套，其支撑轴钢管的外周设置有工程塑料层；托辊钢管的外周设置有超高分子量聚乙烯层；在轴承内套与轴承外圈之间的环形空间内设置有2层或2层以上的滚珠，每两层滚珠之间设置有中间滚珠圈，其轴承内套、滚珠、中间滚珠圈、轴承里挡圈和轴承外圈均为超高分子量聚乙烯材质；塑钢托辊本体的两端部设置有风叶轮系统；叠式防尘套包含有一层或一层以上的防尘套，每层防尘套由一件防尘外盖和一件防尘内圈配合组成。本发明的托辊耐磨，且耐腐蚀性强，其使用寿命是钢制托辊的1.5倍以上。

Description

一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊

技术领域

本发明涉及输送机部件的技术领域，更具体地说，涉及一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊。

背景技术

皮带输送机是快捷的物料输送设备，可输送矿石、矿粉、煤炭、焦炭、黄沙、粮食、食盐等物料，托辊是带式输送机的重要部件，托辊的种类多，使用数量大。一般情况下，托辊占了一台带式输送机总成本的35%左右，承受了70%以上的阻力，托辊的作用是支撑输送带和物料重量，因此托辊的质量尤为重要。所以，托辊运转必须灵活可靠，减少输送带同托辊的摩损，对占输送机总成本25%以上的输送带的寿命起着关键作用。虽然托辊在带式输送机中是一个较小部件，结构并不复杂，但制造出高质量的托辊并非易事。

现有技术中，钢托辊因其托辊材质、结构及密封装置的设计不合理存在如下缺点：

（1）钢性托辊对输送带摩损大，输送带的磨损大，导致输送带使用寿命短，运行成本高；

（2）托辊的使用环境复杂，工作过程中常在多雨潮湿、腐蚀性的空气介质中，托辊存在耐磨耐腐蚀性差的问题，在多粉尘的环境中，粉尘易进入托辊的轴承内，导致轴承工作阻力大，易卡死，缩短了托辊整体使用年限；

中国专利申请号CN 200610081568.6，公开日为2006年11月15日，发明创造名称为：超高分子量聚乙烯全塑托辊，该申请案涉及一种超高分子量聚乙烯全塑托辊，包括辊筒以及端部2个滚动机构，辊筒紧固于两端的滚动外套和密封圈之间，所述端部滚动机构包括滚动外套、钢珠和轴头，两轴头中心之间装有圆钢，滚动机构的钢珠外侧设有防止钢珠滚出的保持架；所述密封圈由外密封圈与内密封圈组成组合式密封；所述中间滚动机构包括中间滚动机构外套和中间滚动机构内套，中间滚动机构外套和中间滚动机构内套的材质均为平均分子量超过300万的聚乙烯；所述辊筒、滚动外套和轴头的材质均为平均分子量超过300万的聚乙烯；所述内密封圈、外密封圈和保持架的材质均为尼龙。

中国专利申请号CN 200910215955.8，申请公布日为2011年6月22日，发明创造名称为：超高分子量聚乙烯全塑托辊，该申请案涉及一种超高分子量聚乙烯全塑托辊，包括有辊体及设置在辊体内的钢轴，所述辊体是由两结构形状对称一致，通过子口嵌入和紧固件紧固连接成一体来实现的，在辊体内设置有与辊体同心、贯穿辊体两端直至连接子口的钢轴孔，其钢轴孔的内壁与钢轴的外壁之间的间隙为3mm，间隙内为衬套，由衬套和镀硬铬钢轴组成滑动旋转承载主体，在钢轴的两端面设置有密封件，在密封件的外端面设置有钢保护套，由密封件及钢保护套组成密封结构，在辊体与钢轴之间的圆周上均匀开有一贯穿辊体两端直至连接子口的花孔；其辊体材质为分子量超过50万单位的聚乙烯，衬套材质为分子量超过400万单位的聚乙烯，密封件材质为超高分子量聚乙烯或聚氨酯。该申请案的全塑托辊，其强度差，且制作成本高。

以上两件发明创造虽然提高了托辊的耐磨耐腐蚀能力，但仍然存在防水、防尘性能差，滚珠旋转阻力大，转动磨损大，轴承温升高，以及结构设计不合理等问题，导致托辊使用寿命短或实际应用价值低。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中带式输送机用的托辊存在使用寿命短、耐腐蚀性能差的不足，提供一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，包括塑钢支撑轴、塑钢托辊本体、多层滚珠式全塑轴承、风叶轮系统和叠式防尘套，其中：所述的塑钢支撑轴包括支撑轴钢管、工程塑料层、弹簧卡和堵头，支撑轴钢管的外周设置有工程塑料层，该工程塑料层与支撑轴钢管相接触，塑钢支撑轴的两端各设置有弹簧卡，该弹簧卡的形状为圆圈状，套设在工程塑料层的外周，塑钢支撑轴两端的侧面上设置有堵头，该堵头为工程塑料材质；所述的塑钢托辊本体包括托辊钢管和超高分子量聚乙烯层，该塑钢托辊本体位于塑钢支撑轴的外周，其托辊钢管的外周设置有超高分子量聚乙烯层，该超高分子量聚乙烯层与托辊钢管相接触；所述的多层滚珠式全塑轴承包括轴承内套、滚珠、中间滚珠圈、轴承里挡圈和轴承外圈，该多层滚珠式全塑轴承安装于塑钢托辊本体的两端部，其轴承内套与塑钢支撑轴的工程塑料层之间过盈配合，轴承外圈与塑钢托辊本体的托辊钢管之间过盈配合，在轴承内套与轴承外圈之间的环形空间内设置有2层或2层以上的滚珠，每两层滚珠之间设置有中间滚珠圈，该中间滚珠圈与相邻的两层滚珠相接触，轴承里挡圈与轴承外圈相过盈配合，形成封闭空间，上述的轴承内套、滚珠、中间滚珠圈、轴承里挡圈和轴承外圈均为超高分子量聚乙烯材质；所述的风叶轮系统包括风叶和风叶轮本体，该风叶轮系统安装于塑钢托辊本体的两端部，位于多层滚珠式全塑轴承的外侧，其风叶位于风叶轮本体的内部，该风叶轮本体与风叶固连为一体，风叶轮本体与托辊钢管之间过盈配合，风叶轮本体在塑钢托辊本体的带动下转动，风叶的排风方向为吹向多层滚珠式全塑轴承后向外排出，上述的风叶和风叶轮本体为工程塑料材质；所述的叠式防尘套包括防尘外盖和防尘内圈，该叠式防尘套安装于塑钢托辊本体的两端部，位于风叶轮系统的外侧，其防尘内圈套设在塑钢支撑轴的外周，与塑钢支撑轴的工程塑料层之间过盈配合，防尘外盖位于防尘内圈的外侧，该防尘外盖与塑钢托辊本体的托辊钢管之间过盈配合，上述防尘外盖和防尘内圈之间设有间隙流道，一件防尘外盖和一件防尘内圈配合组成一层防尘套，该叠式防尘套包含有一层或一层以上的防尘套，最外层防尘套的防尘内圈与上述塑钢支撑轴端部的弹簧卡相接触，且位于弹簧卡的内侧，上述的防尘外盖和防尘内圈为工程塑料材质。

更进一步地，所述的多层滚珠式全塑轴承中设置有2层或3层滚珠，2层滚珠之间设置有一层中间滚珠圈；3层滚珠之间间隔设置有二层中间滚珠圈。

更进一步地，所述的叠式防尘套中设置有一层或二层或三层防尘套。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其支撑轴钢管的外周采用工程塑料层包覆，使得本发明的塑钢支撑轴的重量比钢制支撑轴下降了30%左右，同时提高了支撑轴的防腐蚀性能，同时采用塑料堵头，能够防止水、空气等物质进入支撑轴钢管内，还增强了塑钢支撑轴的支撑强度；

（2）本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其托辊钢管的外周采用超高分子量聚乙烯层包覆，使得托辊的耐磨性能优于钢制托辊，其使用寿命是钢制托辊的1.5倍以上，同时，本发明的托辊表面光滑，自滑性能好，对皮带磨损小，皮带使用寿命可延长1.2倍以上；

（3）本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其轴承设计为多层滚珠的模式，使得本发明的轴承运行时，每层滚珠不在高速转速中转动，使得轴承温度不会过于升高，从而降低了转动时的磨损，延长了轴承的使用寿命，以此解决了单层滚珠轴承不能在高转速下长时间运行的弊端，且轴承滑动性能因滚珠层数的增加而提高，从而减少了电动机的负载；

（4）本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其轴承内套、滚珠、中间滚珠圈、轴承里挡圈和轴承外圈均为超高分子量聚乙烯材质，即实现了“全塑”轴承，使得本发明的轴承在潮湿、腐蚀性强及污染严重等的各种空气介质中都能适用，且使用寿命长；

（5）本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，在托辊的两端增设有风叶轮系统，使得托辊转动时带动风叶转动，风叶转动时产生的风力吹向轴承，使轴承温度下降，且风叶轮的风力吹向轴承后，使空气向辊筒外侧排除，具有排斥粉尘进入轴承的目的，能显著提高托辊的使用寿命；

（6）本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其叠式防尘套的流道长，另加风叶轮转动时产生的风力，经叠式防尘套流道空间排出，阻止了粉尘进入托辊内，使轴承能在无粉尘下正常转动，且叠式防尘套的材质为工程塑料，防腐性能好，外界水汽对防尘套无不良影响。

附图说明

图1为本发明中塑钢支撑轴的结构示意图；

图2为本发明中多层滚珠式全塑轴承安装在塑钢支撑轴一端的结构示意图；

图3为本发明中多层滚珠式全塑轴承的平面结构示意图；

图4为本发明的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊一端的局部结构示意图。

示意图中的标号说明：

101-支撑轴钢管；102-工程塑料层；103-弹簧卡；104-堵头；201-托辊钢管；202-超高分子量聚乙烯层；301-轴承内套；302-滚珠；303-中间滚珠圈；304-轴承里挡圈；305-轴承外圈；401-风叶；402-风叶轮本体；501-防尘外盖；502-防尘内圈。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

结合图1，图1为塑钢支撑轴的结构示意图，本发明中的塑钢支撑轴包括支撑轴钢管101、工程塑料层102、弹簧卡103和堵头104，支撑轴钢管101的外周设置有工程塑料层102，该工程塑料层102与支撑轴钢管101相接触，塑钢支撑轴的两端各设置有弹簧卡103，该弹簧卡103的形状为圆圈状，套设在工程塑料层102的外周，塑钢支撑轴两端的侧面上设置有堵头104，该堵头104为工程塑料材质。

结合图2和图3，本发明中的多层滚珠式全塑轴承包括轴承内套301、滚珠302、中间滚珠圈303、轴承里挡圈304和轴承外圈305，该多层滚珠式全塑轴承安装于塑钢托辊本体的两端部，其轴承内套301与塑钢支撑轴的工程塑料层102之间过盈配合，轴承外圈305与塑钢托辊本体的托辊钢管201之间过盈配合，在轴承内套301与轴承外圈305之间的环形空间内设置有2层或2层以上的滚珠302，每两层滚珠302之间设置有中间滚珠圈303，该中间滚珠圈303与相邻的两层滚珠302相接触，轴承里挡圈304与轴承外圈305相过盈配合，形成封闭空间，上述的轴承内套301、滚珠302、中间滚珠圈303、轴承里挡圈304和轴承外圈305均为超高分子量聚乙烯材质；

结合图4，本发明中的塑钢托辊本体包括托辊钢管201和超高分子量聚乙烯层202，该塑钢托辊本体位于塑钢支撑轴的外周，其托辊钢管201的外周设置有超高分子量聚乙烯层202，该超高分子量聚乙烯层202与托辊钢管201相接触。

本发明中的风叶轮系统包括风叶401和风叶轮本体402，该风叶轮系统安装于塑钢托辊本体的两端部，位于多层滚珠式全塑轴承的外侧，其风叶401位于风叶轮本体402的内部，该风叶轮本体402与风叶401固连为一体，风叶轮本体402与托辊钢管201之间过盈配合，风叶轮本体402在塑钢托辊本体的带动下转动，风叶401的排风方向为吹向多层滚珠式全塑轴承后向外排出，上述的风叶401和风叶轮本体402为工程塑料材质。

本发明中的叠式防尘套包括防尘外盖501和防尘内圈502，该叠式防尘套安装于塑钢托辊本体的两端部，位于风叶轮系统的外侧，其防尘内圈502套设在塑钢支撑轴的外周，与塑钢支撑轴的工程塑料层102之间过盈配合，防尘外盖501位于防尘内圈502的外侧，该防尘外盖501与塑钢托辊本体的托辊钢管201之间过盈配合，上述防尘外盖501和防尘内圈502之间设有间隙流道，一件防尘外盖501和一件防尘内圈502配合组成一层防尘套，该叠式防尘套包含有一层或一层以上的防尘套，最外层防尘套的防尘内圈502与上述塑钢支撑轴端部的弹簧卡103相接触，且位于弹簧卡103的内侧，上述的防尘外盖501和防尘内圈502为工程塑料材质。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，包括塑钢支撑轴、塑钢托辊本体、多层滚珠式全塑轴承、风叶轮系统和叠式防尘套。其中，本发明的塑钢支撑轴包括支撑轴钢管101、工程塑料层102、弹簧卡103和堵头104，支撑轴钢管101的外周设置有工程塑料层102，该工程塑料层102与支撑轴钢管101相接触，本发明的工程塑料层102是将工程塑料加温熔化后，将熔化后的工程塑料热包在支撑轴钢管101的外侧的，由于采用了工程塑料层102，使得本发明的塑钢支撑轴提高了防腐蚀性能，且其重量相比钢质支撑轴下降了30%左右，该塑钢支撑轴的两端各设置有弹簧卡103，该弹簧卡103的形状为圆圈状，套设在工程塑料层102的外周，塑钢支撑轴两端的侧面上设置有堵头104，该堵头104为工程塑料材质，堵头104能够防止水、空气等物质进入支撑轴钢管101内，还增强了塑钢支撑轴的支撑强度，本发明中的工程塑料层102的材质是工程塑料，本发明中的工程塑料可以是：聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、热塑性聚酯（ABS）中的一种或一种以上的混合。

本发明的塑钢托辊本体包括托辊钢管201和超高分子量聚乙烯层202，该塑钢托辊本体位于塑钢支撑轴的外周，其托辊钢管201的外周设置有超高分子量聚乙烯层202，该超高分子量聚乙烯层202与托辊钢管201相接触，本发明中的超高分子量聚乙烯层202的材质是超高分子量聚乙烯，其分子量为100万~800万，本发明的超高分子量聚乙烯层202是将超高分子量聚乙烯加温熔化后，将熔化后的超高分子量聚乙烯热包在托辊钢管201的外侧的，这样使得本发明中的塑钢托辊本体的耐磨性能优于钢制托辊，其使用寿命是钢制托辊的1.5倍以上，本发明的托辊表面光滑，自滑性能好，对皮带磨损小，使得皮带使用寿命可延长1.2倍以上。

本发明的多层滚珠式全塑轴承包括轴承内套301、滚珠302、中间滚珠圈303、轴承里挡圈304和轴承外圈305，该多层滚珠式全塑轴承安装于塑钢托辊本体的两端部，其轴承内套301与塑钢支撑轴的工程塑料层102之间过盈配合，轴承外圈305与塑钢托辊本体的托辊钢管201之间过盈配合，在轴承内套301与轴承外圈305之间的环形空间内设置有2层滚珠302，这两层滚珠302之间设置有一层中间滚珠圈303，该中间滚珠圈303与相邻的两层滚珠302相接触，轴承里挡圈304与轴承外圈305相过盈配合，形成封闭空间，在轴承里挡圈304与滚珠302之间的空间为润滑油区，上述的轴承内套301、滚珠302、中间滚珠圈303、轴承里挡圈304和轴承外圈305均为超高分子量聚乙烯材质，这样使得本发明中的多层滚珠式全塑轴承在潮湿、腐蚀性强及污染严重等的各种空气介质中都能适用，且使用寿命长。

本发明的风叶轮系统包括风叶401和风叶轮本体402，该风叶轮系统安装于塑钢托辊本体的两端部，位于多层滚珠式全塑轴承的外侧，其风叶401位于风叶轮本体402的内部，该风叶轮本体402与风叶401固连为一体，风叶轮本体402与托辊钢管201之间过盈配合，风叶轮本体402在塑钢托辊本体的带动下转动，风叶401的排风方向为吹向多层滚珠式全塑轴承后向外排出，这样可降低轴承的温度，同时将空气向塑钢托辊本体的外侧排除，具有排斥粉尘的目的，能显著提高托辊的使用寿命，上述的风叶401和风叶轮本体402为工程塑料材质。

本发明的叠式防尘套包括防尘外盖501和防尘内圈502，该叠式防尘套安装于塑钢托辊本体的两端部，位于风叶轮系统的外侧，其防尘内圈502套设在塑钢支撑轴的外周，与塑钢支撑轴的工程塑料层102之间过盈配合，防尘外盖501位于防尘内圈502的外侧，该防尘外盖501与塑钢托辊本体的托辊钢管201之间过盈配合，上述防尘外盖501和防尘内圈502之间设有间隙流道，一件防尘外盖501和一件防尘内圈502配合组成一层防尘套，本实施例中的叠式防尘套包含有两层防尘套，防尘套的层数可以根据具体使用情况增减，防尘套的层数越多，其防尘效果越好，本发明的叠式防尘套的流道长，且间隙流道为弯折形，另加风叶401转动时产生的风力，经叠式防尘套的流道空间排出，阻止了粉尘进入托辊内，使轴承能在无粉尘下正常转动，且叠式防尘套的材质为工程塑料，防腐性能好，外界水汽对防尘套无不良影响，本发明中最外层防尘套的防尘内圈502与上述塑钢支撑轴端部的弹簧卡103相接触，且位于弹簧卡103的内侧，上述的防尘外盖501和防尘内圈502为工程塑料材质。

实施例2

本实施例的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其基本结构同实施例1，不同之处在于：在轴承内套301与轴承外圈305之间的环形空间内设置有3层滚珠302，3层滚珠302之间间隔设置有二层中间滚珠圈303，本实施例中的叠式防尘套只包含一层防尘套，可以使用于粉尘较少的环境中。

实施例3

本实施例的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其基本结构同实施例1，不同之处在于：在轴承内套301与轴承外圈305之间的环形空间内设置有3层滚珠302，3层滚珠302之间间隔设置有二层中间滚珠圈303，本实施例中的叠式防尘套包含三层防尘套，可以使用于粉尘较多的环境中，如果需要，还可以增加防尘套的层数。

Claims (3)

1.一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其特征在于：包括塑钢支撑轴、塑钢托辊本体、多层滚珠式全塑轴承、风叶轮系统和叠式防尘套，其中：

所述的塑钢支撑轴包括支撑轴钢管（101）、工程塑料层（102）、弹簧卡（103）和堵头（104），支撑轴钢管（101）的外周设置有工程塑料层（102），该工程塑料层（102）与支撑轴钢管（101）相接触，塑钢支撑轴的两端各设置有弹簧卡（103），该弹簧卡（103）的形状为圆圈状，套设在工程塑料层（102）的外周，塑钢支撑轴两端的侧面上设置有堵头（104），该堵头（104）为工程塑料材质；

所述的塑钢托辊本体包括托辊钢管（201）和超高分子量聚乙烯层（202），该塑钢托辊本体位于塑钢支撑轴的外周，其托辊钢管（201）的外周设置有超高分子量聚乙烯层（202），该超高分子量聚乙烯层（202）与托辊钢管（201）相接触；

所述的多层滚珠式全塑轴承包括轴承内套（301）、滚珠（302）、中间滚珠圈（303）、轴承里挡圈（304）和轴承外圈（305），该多层滚珠式全塑轴承安装于塑钢托辊本体的两端部，其轴承内套（301）与塑钢支撑轴的工程塑料层（102）之间过盈配合，轴承外圈（305）与塑钢托辊本体的托辊钢管（201）之间过盈配合，在轴承内套（301）与轴承外圈（305）之间的环形空间内设置有2层以上的滚珠（302），每两层滚珠（302）之间设置有中间滚珠圈（303），该中间滚珠圈（303）与相邻的两层滚珠（302）相接触，轴承里挡圈（304）与轴承外圈（305）相过盈配合，形成封闭空间，上述的轴承内套（301）、滚珠（302）、中间滚珠圈（303）、轴承里挡圈（304）和轴承外圈（305）均为超高分子量聚乙烯材质；

所述的风叶轮系统包括风叶（401）和风叶轮本体（402），该风叶轮系统安装于塑钢托辊本体的两端部，位于多层滚珠式全塑轴承的外侧，其风叶（401）位于风叶轮本体（402）的内部，该风叶轮本体（402）与风叶（401）固连为一体，风叶轮本体（402）与托辊钢管（201）之间过盈配合，风叶轮本体（402）在塑钢托辊本体的带动下转动，风叶（401）的排风方向为吹向多层滚珠式全塑轴承后向外排出，上述的风叶（401）和风叶轮本体（402）为工程塑料材质；

所述的叠式防尘套包括防尘外盖（501）和防尘内圈（502），该叠式防尘套安装于塑钢托辊本体的两端部，位于风叶轮系统的外侧，其防尘内圈（502）套设在塑钢支撑轴的外周，与塑钢支撑轴的工程塑料层（102）之间过盈配合，防尘外盖（501）位于防尘内圈（502）的外侧，该防尘外盖（501）与塑钢托辊本体的托辊钢管（201）之间过盈配合，上述防尘外盖（501）和防尘内圈（502）之间设有间隙流道，一件防尘外盖（501）和一件防尘内圈（502）配合组成一层防尘套，该叠式防尘套包含有一层以上的防尘套，最外层防尘套的防尘内圈（502）与上述塑钢支撑轴端部的弹簧卡（103）相接触，且位于弹簧卡（103）的内侧，上述的防尘外盖（501）和防尘内圈（502）为工程塑料材质。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其特征在于：所述的多层滚珠式全塑轴承中设置有2层或3层滚珠（302），2层滚珠（302）之间设置有一层中间滚珠圈（303）；3层滚珠（302）之间间隔设置有二层中间滚珠圈（303）。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐磨、耐腐蚀的高使用寿命皮带输送机托辊，其特征在于：所述的叠式防尘套中设置有一层或二层或三层防尘套。

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