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    由于托輥是帶式輸送機(jī)的心臟，它的防水、防塵，尤其是防半流動(dòng)性物體（稀泥）污染的密封性能、兩端軸承位置的精度、外圓徑向圓跳動(dòng)、旋轉(zhuǎn)阻力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、運(yùn)行時(shí)的噪音、防腐蝕銹蝕、耐磨性等，都能給帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行帶來直接的影響。采取“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”對(duì)托輥進(jìn)行技術(shù)革新的效果是微乎其微的。比如增加管壁的厚度，以期提高托輥的耐磨壽命。這種方法不但密封問題沒有解決，又增大了托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且軸承被卡死過早失效還會(huì)引起膠帶的嚴(yán)重磨損、能源的損耗、噪音的污染和各種潛在的隱患，甚至?xí)�出現(xiàn)人身傷亡事故。
    為了使托輥的綜合性能都達(dá)到理想的要求，提高帶式輸送機(jī)安全可靠性，我們從5個(gè)方面對(duì)托輥?zhàn)龀隽巳�面的技術(shù)改進(jìn)。
1、改變傳統(tǒng)托輥的密封結(jié)構(gòu)，減小旋轉(zhuǎn)部分的重量，利用工程塑料“尼龍合金”
    傳統(tǒng)托輥過早失效的主要原因是：迷宮式密封結(jié)構(gòu)的縫隙都暴露在外側(cè)，托輥運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，淋水、粉塵和稀泥很容易順著縫隙鉆入到迷宮式密封結(jié)構(gòu)中。污染物只要進(jìn)入了第一道迷宮，就會(huì)“勢(shì)如破竹”的向里延伸，軸承很快就被卡死，造成托輥的過早失效。
    新型軸承座的主要特點(diǎn)是：①在它的外側(cè)直接設(shè)計(jì)有凹凸的迷宮式密封槽，增加了一層迷宮式密封的結(jié)構(gòu)，使密封效果更加可靠。在托輥外端面能夠再增加一道密封圈，該密封圈上設(shè)計(jì)一個(gè)向內(nèi)凹的圓斜面，到靠近托輥軸的圓周時(shí)再凸起一個(gè)迷宮圈，這樣才能再增加一個(gè)密封蓋，密封蓋與托輥軸之間由傳統(tǒng)的間隙改變?yōu)檫^盈配合。密封蓋和密封圈相互嵌入的縫隙留在了密封圈向內(nèi)凹的圓斜面內(nèi)側(cè)。由于間隙是倒著的，因此，有效延緩了水和灰等污染物進(jìn)入到密封結(jié)構(gòu)中的趨勢(shì)；②大幅度減小了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。工程塑料“尼龍合金”的比重小，降低了托輥旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅度減小。③工程塑料“尼龍合金”的機(jī)械強(qiáng)度完全能夠滿足托輥的使用要求，又能夠利用模具生產(chǎn)，幾何尺寸精度和一致性得到了保證，為規(guī)模化生產(chǎn)提供了可靠保障。④利用工程塑料“尼龍合金”的塑性變形的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)托輥鋼管無加工裝配的生產(chǎn)工藝，保證了托輥制造精度的一致性。
    利用新型軸承座組裝生產(chǎn)的托輥，迷宮式密封腔中填充適當(dāng)?shù)臐櫥�脂，在模擬強(qiáng)化試驗(yàn)臺(tái)上做淋水和防塵試驗(yàn)，性能均超過國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了預(yù)期的目的。
2、為了防止各種稀泥對(duì)托輥的污染，在外密封圈的外側(cè)設(shè)計(jì)了“清除器”。
    在煤礦和地鐵工程等生產(chǎn)環(huán)境中，由于水多，會(huì)產(chǎn)生煤泥和稀泥。帶式輸送機(jī)運(yùn)行的過程中，膠帶上粘附的煤泥或者稀泥會(huì)經(jīng)常掉落到托輥端面的托輥軸和托輥支架上。這些泥不象水，可以很快流下來；也不象粉塵，可以靜止停留在某個(gè)位置。它們先掉落下來的會(huì)干燥變硬，后掉落下來繼續(xù)堆積，直至將托輥的端面封住。以后再掉落下來的泥就高于托輥端面迷宮式密封的縫隙。這時(shí)，由于高度差的原囡所產(chǎn)生的壓力，無論縫隙留在什么位置，泥在壓力的作用下都會(huì)很快的進(jìn)入密封結(jié)構(gòu)中。根據(jù)我們1998年在煤礦的現(xiàn)場跟蹤觀察，密封層數(shù)多的托輥，軸承1個(gè)月就被污染，3個(gè)月就會(huì)徹底失效；密封層數(shù)少的托輥，軸承被污染不超過20天，2個(gè)月就會(huì)徹底失效。如此嚴(yán)重的污染情況，國內(nèi)外都沒有相關(guān)的報(bào)道。
    我們展開了對(duì)托輥防稀泥污染技術(shù)的試驗(yàn)研究。曾經(jīng)利用毛氈密封，壽命很短；橡膠圈密封，阻力較大。經(jīng)過研究，防煤泥（或各種半流動(dòng)物料）的“清除器”問世。“清除器”是隨著托輥一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，能夠隨時(shí)將掉落在托輥端面的稀泥清除下來。經(jīng)在焦作金科爾煤業(yè)有限責(zé)任公司重新實(shí)況使用，充分證明了它既不影響托輥的旋轉(zhuǎn)阻力，掉落再多的煤泥也不能在托輥端面停留堆積，簡單、巧妙、實(shí)用，徹底解決了煤泥對(duì)托輥污染的難題。
3、為了達(dá)到徹底阻止淋水和粉塵污染的效果，設(shè)計(jì)的縱向迷宮式密封結(jié)構(gòu)。
我們經(jīng)過仔細(xì)分析研究，認(rèn)為水和灰在迷宮式密封結(jié)構(gòu)中能夠延伸污染的原理應(yīng)該是“萬有引力”。托輥在防水和防塵試驗(yàn)臺(tái)上的安裝角度是300，水和灰本來都不會(huì)自動(dòng)向上跑的。但是，迷宮式密封的基本結(jié)構(gòu)都是軸向相互嵌入的，托輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，迷宮式密封在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水或灰即利用運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的引力，先向下、再向上、再向下重復(fù)著向前延伸。根據(jù)這種現(xiàn)象，我們經(jīng)過仔細(xì)的分析研究后，在托輥的最外側(cè)設(shè)計(jì)了一種縱向迷宮式密封結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在托輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以形成一道“空氣墻”，徹底截?cái)嗔怂�和灰�?ldquo;萬有引力”下延伸的趨勢(shì)。在水和灰從上部的縫隙下來碰到“空氣墻”后，由于不能再繼續(xù)向前延伸，就只能順著下面的縫隙再跑出來。這樣，我們的托輥就實(shí)現(xiàn)了在淋水、粉塵和稀泥工況下的零污染長期運(yùn)行。并且不需要在各層迷宮密封腔中填充過多的潤滑脂，有效減小了旋轉(zhuǎn)阻力。
4、托輥鋼管無加工生產(chǎn)工藝。
    傳統(tǒng)的托輥生產(chǎn)方法有兩種，(1)軸承座為鑄鐵材料生產(chǎn)，在托輥鋼管兩端加工出臺(tái)階孔，然后將軸承座壓裝配合。它的主要缺陷為：①迷宮式結(jié)構(gòu)不合理，密封性能差；②制造精度差，托輥鋼管兩端的內(nèi)臺(tái)階孔經(jīng)過加工后圓度達(dá)到了要求，可鋼管本來存在的不圓度則無法消除；③托輥旋轉(zhuǎn)部分重量大，致使托輥的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大；④勞動(dòng)生產(chǎn)強(qiáng)度高。(2)軸承座用鋼板材料沖壓成型，然后利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝焊接到鋼管的兩端。它的主要缺陷為：①密封性能也無法達(dá)到最理想的效果；②焊接對(duì)的無規(guī)則變形會(huì)影響兩端軸承的同軸度。
    為了解決上述傳統(tǒng)托輥存在的弊端，我們利用托輥新型軸承座塑性好的特點(diǎn)，以托輥專用高頻電焊鋼管的直線精度好(6m長鋼管的彎曲度不超過3mm)，和圓周壁厚一致性的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，以其內(nèi)徑為基準(zhǔn)，將“尼龍合金”軸承座和支撐環(huán)直接與托輥鋼管過盈壓裝，實(shí)現(xiàn)了托輥鋼管內(nèi)徑不需要機(jī)械加工、也不再焊接的新型托輥生產(chǎn)工藝。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)保證了托輥兩端軸承位置的同軸度，誤差≤0.05mm；(2)軸承座和支撐環(huán)的過盈壓裝能夠?qū)�鋼管存在的不圓度消除60%左右，外圓徑向圓跳動(dòng)≤0.3mm；(3)旋轉(zhuǎn)阻力≤1N；(4)噪音（1 000r/min情況下）≤40dB；(5)有效保證了托輥的制造精度，裝配合格率達(dá)到100%；(6)旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量減輕了1，3，大幅度降低了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；(7)簡化了生產(chǎn)工藝，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率；(8)改變了傳統(tǒng)的密封結(jié)構(gòu)，在各種惡劣環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了零污染長期正常運(yùn)行。
    經(jīng)兩年多時(shí)間對(duì)托輥的實(shí)際生產(chǎn)和40多家使用充分證明，該工藝生產(chǎn)的托輥質(zhì)量可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。正常使用情況下，由于密封污染和制造精度差造成軸承早期損壞導(dǎo)致托輥失效的為零。
5、解決托輥的防腐蝕、銹蝕和耐磨性差的難題。
    托輥的防腐蝕、銹蝕和耐磨性差也是一個(gè)大難題。尤其在煤礦井下使用，由于銹蝕、腐蝕或者磨損，每年托輥鋼管單邊的損（磨）耗量竟達(dá)到1.5mm以上，其它各種輸送尖銳且硬度高的物料（比如爐渣等）對(duì)托輥磨損也比較嚴(yán)重。而在地面如電廠、水泥廠和礦山等環(huán)境中，每年的磨耗量僅為0.2mm以下，差距之大可謂驚人。因此，在特殊環(huán)境中使用時(shí)，提高托輥的防腐蝕、銹蝕和耐磨性就顯得非常重要。
    我們采取在托輥外圓周包裹輪胎橡膠耐磨層的方法解決了這一難題。汽車輪胎生產(chǎn)時(shí)的材料選擇、配方和生產(chǎn)工藝等非常嚴(yán)謹(jǐn)。因此，它具有突出的耐磨、耐腐蝕、耐老化、耐沖擊、耐疲勞、抗撕裂、彈性好等優(yōu)異的綜合特點(diǎn)。將報(bào)廢的輪胎橡膠不改變其性能包裹在托輥的外圓周作為耐磨層，該方法不但使托輥達(dá)到了防腐防銹和耐磨的效果，并且大幅度減少了對(duì)膠帶的磨損。尤其是制造的緩沖托輥，能夠適應(yīng)大塊物料的強(qiáng)烈沖擊。
    利用輪胎橡膠圈制造的緩沖托輥，已經(jīng)在江蘇鎮(zhèn)江船山集團(tuán)大沖擊力的落料工況下正常運(yùn)行了6個(gè)多月，根據(jù)使用情況推測壽命達(dá)到2年以上。同時(shí)，在由東省煙臺(tái)港務(wù)局和江蘇華維集團(tuán)揚(yáng)州發(fā)電廠的使用效果都很好。充分證實(shí)了該項(xiàng)技術(shù)的可行性。
    前述5種技術(shù)生產(chǎn)的托輥，綜合性能參數(shù)達(dá)到了預(yù)期的“神奇”效果，能使帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效、安全、可靠的“傻瓜式”使用效果，大幅度減少維修的費(fèi)用、膠帶的磨損、能源的損耗、噪音的污染及各種潛在的事故隱患，輸送效率和綜合經(jīng)濟(jì)效益可以提高3—5倍。結(jié)束語
    對(duì)托輥的五次技術(shù)大革命，徹底解決了密封性能、制造精度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、防銹耐磨四個(gè)主要難題．使托輥在各種環(huán)境中使用的早期失效率為零。我們認(rèn)為，在保證托輥的密封性能、制造精度、機(jī)械強(qiáng)度，防腐蝕、銹蝕、耐磨的前提下，管體的重量越輕，對(duì)膠帶的磨損也越小，節(jié)能降耗的效果就會(huì)越顯著，安全可靠性能將更加提高。因此，進(jìn)一步減輕托輥管體的重量．是我們攻克的下一個(gè)目標(biāo)。