關于托輥失效的分析

　　關于托輥失效的分析 

　　眾所周知托輥是帶式輸送機的重要部件，種類多，數(shù)量大。它占了一臺帶式輸送機總成本的35%，承受了70%以上的阻力，其作用是支撐輸送帶和物料重量，所以帶式輸送機的性能參數(shù)，與托輥性能有著密切的聯(lián)系，其運行阻力、運行時的噪聲和輸送帶的振動等都與托輥密切相關。因此，高性能托輥的研制與開發(fā)是帶式輸送機的關鍵之一。目前國內(nèi)煤礦使用的絕大部分國產(chǎn)托輥及少部分進口托輥普遍發(fā)生過早失效，使用幾百小時就失效的托輥屢見不鮮。每年由于托輥過早失效給企業(yè)造成極大的浪費。因此認真分析托輥的失效機理，從中找出解決托輥失效的方法很有必要。

　　托輥失效的誘發(fā)因素如下圖所示。各因素中，時間因素不是獨立的誘發(fā)因素，沒有力和環(huán)境因素的存在，時間因素就失去了意義，它與其它因素組合才起作用。

托輥失效的誘發(fā)因素

　　2.1.1托輥軸、管體與軸承座的失效 

　　管體和軸承座在托輥運轉(zhuǎn)中承受交變應力，其失效模式為疲勞失效。托輥軸受力不變(指方向不變)，其失效為斷裂失效。 

　　疲勞失效是常見和重要的失效模式之一。理論及實踐研究表明，作為單個零件，托輥軸、管體和軸承座的失效幾乎不會發(fā)生，它們的使用壽命很長，安全性很高。然而，對托輥的全面分析得知，雖然作為托輥管體不容易斷裂，但作為托輥管體，其同軸度、徑向圓跳動等性能往往不符合托輥性能的要求。從這個意義上講，鋼管制作的托輥管體容易失效。 

　　2.1.2密封件的失效 

　　密封結構有兩種形式: 

　　(1)非觸式密封，運轉(zhuǎn)阻力小，但密封效果稍差； 

　　(2)接觸式密封，密封效果較非接觸式好.但是運轉(zhuǎn)阻力偏大。 

　　橡膠密封件廣泛地應用於各行各業(yè)。密封件一旦失效，輕則使設備不能正常工作、造成經(jīng)濟損失；重則會造成人身傷亡事故。常見的失效原因主要有4種：設計錯誤、選材錯誤、密封件質(zhì)量問題和使用不當。 

　　2.1.3軸承的失效 

　　在理想的運轉(zhuǎn)條件下，滾動軸承在任何應用中都將因疲勞而停止運轉(zhuǎn)。然而，由于托輥的運轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣，托輥軸承的密封難以保證，致使托輥軸承過早失效。導致托輥軸承失效的原因十分復雜，除了常規(guī)的疲勞失效外，固體顆粒、腐蝕性的氣體和液體侵人滾道，潤滑脂老化，配合零件不同心和密封間隙不適當?shù)榷伎蓪е峦休佪S承的實際使用壽命大大低于計算的名義壽命。 

　　2.1.4潤滑脂的失效 

　　潤滑方式有兩種:(l)一次性注油潤滑，不適合長期運轉(zhuǎn)托輥，托輥運轉(zhuǎn)后期阻力會增大，同時軸承的壽命也較短；(2)可注油式潤滑，可以保持軸承處于良好的工作狀態(tài)，同時又可以將軸承滾道內(nèi)的污物排除，提高軸承的使用壽命，托輥運行阻力基本恒定。 

　　在托輥軸承中，潤滑脂的性能是逐漸變化的。這主要是由于: 

　　(l)潤滑脂經(jīng)受反復剪切，脂的結構發(fā)生了變化； 

　　(2)基油逐漸氧化； 

　　(3)塵埃和水份等雜質(zhì)的侵人； 

　　(4)基油的蒸發(fā)及脂的泄漏等的影響。潤滑脂失去正常的潤滑性能，摩擦溫升急劇增加，滾動表面產(chǎn)生燒傷，這種現(xiàn)象就是潤滑脂失效。引起潤滑脂失效的因素有設計上的不合理、制造質(zhì)量低劣和材質(zhì)缺陷等。 

　　由以上分析可知，托輥的壽命取決于軸承的壽命，軸承的壽命又取決于潤滑脂的壽命。影響潤滑脂壽命的關鍵因素是托輥的密封性能，而托輥管體及軸承座的精度從根本上決定了托輥的密封性能。