摘要：带式输送机和其他机械设备一样，由很多零件和机构组成，每个零件和机构都承担着不同的任务，起着不同的作用。带式输送机中的托辊是其重要零件，没有托辊带式输送机就无法完成任务，其中托辊的间距对输送机的工作效率会起到很大的影响。合理布置托辊距离能够大大提高输送机在运距、运量等方面的性能，延长机器使用寿命，使投资和维修成本降低。
关键词：带式输送机；托辊；间距
引言
在带式输送机中，托辊是最关键也是数量最多的部件，尤其是在长距离带式输送机中，托辊的数量可达上千个。而伴随着托辊数量的增多，带来的是投资增大、设计难度增大、摩擦力增大等一系列问题。此时需要设计者在保证机器能够高效率安全工作的前提下，确定合理的托辊间距，尽量减少托辊数量，降低带式输送机的投资。
1国内外托辊的研究现状
1.1托辊在国内的研究现状
我国着手于托辊的研究比较晚。近些年有很多机械制造类的厂家重点研究托辊的设计与制造，虽然托辊的数量在一定程度上有了很大的提高，品种也很丰富，但是每个厂家所生产出来的托辊的质量大有不同，整体质量上不去，能够生产出高质量、长寿命的厂家很少。造成这种现象出想的主要原因是国内的制造厂家缺乏先进的设计和制造技术，工艺和检测手段落后，另外在标准方面，我国的标准表现的更为宽松。
在制造过程中，国内生产制造的托辊主要采用的制作托辊的原材料质量比较差，国内的托辊在实际运用过程中总是有阻力大、受力不均匀、径向跳动剧烈等现象发生，导致机器出现故障，并且严重降低了使用寿命。在设计过程中，首先受到的是我国对于托辊设计标准低的影响，导致会使用增加托辊质量的方式来满足在强度和刚度方面的要求。然而质量会直接增大，使得旋转阻力大大提高，机器做的无用功成倍增加。另外，因为阻力的增大，托辊无法实现预期目标，所以就要利用其他办法来达到机器的要求，那么就会增加电动机的功率，出现大量浪费能源的现象。
1.2托辊在国外的研究现状
在国外，很多生产制造企业掌握了先进的技术，生产出来的托辊在质量和寿命上都很先进。例如日本的NC公司，在生产制造托辊时完全执行日本JIS标准，采用的技术在世界上也是遥遥领先的。另外日本在生产的时候特别注重细节，使得其生产的托辊径向跳动保持在0.3mm范围内，使用寿命长达5万小时甚至以上[1]。在世界市场上都有着强有力的竞争优势。
另外，德国的DBT公司在托辊制造领域已经潜心研究了60余年，占据的很大的市场份额，生产出来的托辊强度高、质量好，能够保证长时间的工作[2]。该公司的检测技术在世界上也称得上是一流水平，能够保证保证托辊的质量。除此之外，向美国和英国这类科技强国在托辊方面做出的研究也有很多，产品质量在国际上都有一定的声誉。
2分析影响托辊性能和间距的因素
2.1托辊轴承影响托辊性能
光目前我国生产的托辊在不同工作环境下选择的轴承不相同。工作环境恶劣的情况下选用的一般是深沟向心球轴承和圆锥滚子轴承。而在通常情况下，采用的是大游隙球轴承[3]。当机器在运行过程中，内部干化的油脂一直保存在滚动体之间，无法实现自动排出。加大了轴承的运动阻力，超大的磨损导致轴承乃至机器的使用寿命降低。所以在选用轴承时尽量选用专用轴承，这样可以大大降低磨损，提高轴承使用寿命，提升托辊的使用年限。
2.2托辊的密封结构和润滑方式影响托辊性能
轴承的的密封结构以及润滑方式是影响托辊性能的另外一个重要因素。轴承的密封方式是决定轴承成功与否的重要因素。在轴承的密封制造中，有三种密封方式，即迷宫式密封、接触式密封、组合式密封。其中迷宫式密封运转阻力小，具有良好的防尘性能，缺点是防水性能比较差，密封效果不太好。另外，迷宫式密封的托辊在较低温度的环境下工作时阻力会成倍增加，影响机器的正常运转，降低使用寿命。接触式密封的密封效果很好，但是其有运转阻力大的缺点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而组合式密封是结合前两点密封的优势进行密封的。无论是在密封效果还是使用寿命方面都大大得到改善，是托辊的寿命得以延长的有效手段[4]。
2.3输送带垂直度影响托辊间距
输送带是托辊的主要作用对象，如果输送带有过大的垂直度，那么输送带在运行过程中的阻力会增大，能耗随着变大，加大了输送带和托辊的磨损，导致使用寿命大大缩减。如果输送带的垂直度很小，对托辊的数量要有所增加，使输送带的张力增加，这就要求输送带的强度要高，对拉紧装置的要求自然变高，导致投资量过大，在一定程度上造成浪费。所以张力能够影响托辊间距，设计时应格外注意。其次，设计间距时严格避免确定输送带共振的托辊间距。因为在托辊工作过程中会造成偏心现象，托辊成为激励输送带进行震动的震源，在输送带上产生强迫振动。激励的频率受托辊的转速影响。要避免输送带共振，设计时就要将两者错开。另外脱轨间距不能够一味根据理想情况来设计，对于特殊的运送材料对托辊的距离要求也会有差别。当输送成块材料时，当物料重量比较大时，托辊间距一定不能大于物料长度的1/2。具有特殊质量的材料和密度比较小的材料所要求的距离也是不同的。所以托辊的距离还要依据具体情况作进一步分析，然后确定合理的距离。
3托辊间距的合理配置原则
3.1正确计算受力情况
在计算托辊受力情况时，由于受力复杂，计算难度大，所以要分别进行计算，在计算的时候运用正确的公式。首先要计算的是带式输送机的阻力，在这部分计算中先进行承载分支的阻力计算，然后进行回空分支阻力的计算。其次，计算托辊动载荷，也是按照向后顺序进行计算，先进行承载分支受力计算，然后进行回空分支计算。再次，计算垂度条件，依然是按以上方法进行。要值得注意的是，在运算过程中思路清晰，前后不要混淆，数据带入准确，单位标注无误，对各种系数要十分熟练掌握。
3.2严格进行数理分析
选择托辊间距应达到以下两个标准：一，尽量降低带式传送机的受力；二，尽量使托辊的成本降到最低。如果要达到以上两条标准，就要对数理进行分析。通过分析托辊间距变化对输送机的阻力和托辊承载力的影响，在设定的最佳值之间取优选条件。在承载分支的两个取值方面，应根据设计计算的条件进行分析。首先，分析以传动条件来计算各个特性点的张力的托辊间距选择。通常情况下，在角度比较小和对传动条件要求较大的带式输送机中，计算相关特性点张力时需要由传动条件来决定。在取值时应注意当托辊间距的选择达到相关数值的时候，带式输送机中各特性点的张力由垂度条件决定，不受传动条件影响。在数理分析过程中要谨慎，认真分析造成损失的所有可能性，选择最优条件进行使用。
3.3明确托辊间距选择原则
在合理选择托辊间距时，以上分析必须要进行全面考虑，权衡利弊，另外还应考虑以下几个原则。一，托辊间距的最大距离和带式输送机长度成正比。所以输送机长度的变化会影响托辊间距离。所以在设计过程中，要充分考虑此条件，避免设计错误。二，如果带式输送机输送的能力有变化，那么托辊间距必然会跟随发生变化。三，输送机运行速度发生变化托辊间距最大值将变化。四，当托辊的旋转部分的质量发生变化时，间距也会随之变化。五，输送机倾角发生变化，托辊距离依然会变化。
结束语
合理确定带式输送机托辊间距可以有效延长输送带的使用寿命，降低磨损，提高各方面运行效率，节约资金，降低成本。
参考文献：
[1]曹新平，王丹玉.带式输送机托辊间距的合理布置[J].起重运输机械，2015，（7）：83-84.
[2]冯彬.秸秆发电厂中带式输送机托辊的布置[J].起重运输机械，2014，（6）：13-16.
[3]侯辉，王云.影响带式输送机托辊使用寿命的因素[J].江苏经贸职业技术学院学报，2012，（2）：61-63.
[4]李鹏，王园.关于带式输送机托辊间距的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（3）.
作者简介：张志仁，（1982-），男，工程师，长期从事输煤机械设备管理工作。
论文作者:张志仁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/6
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