皮帶輸送機(jī)是工程上常用的一種輸送設(shè)備,它結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉,并且維護(hù)方便,可以實(shí)現(xiàn)不同距離的輸送物料的要求。在皮帶輸送機(jī)中,托輥的作用是支撐輸送帶和重物,減小輸送帶的重度和運(yùn)行中的擺動(dòng),以保證輸送帶沿預(yù)定方向平穩(wěn)運(yùn)行。一臺(tái)輸送機(jī)中托輥的數(shù)量很多,作為重要的輸送機(jī)配件之一,托輥的價(jià)格約占輸送機(jī)總價(jià)格的25%,其制造安裝質(zhì)量直接影響到輸送帶的壽命和運(yùn)行阻力,托輥的維修和更換費(fèi)用也是皮帶輸送機(jī)運(yùn)營費(fèi)用的重要組成部分。因此,分析研究延長托輥的使用壽命,合理地設(shè)計(jì)、使用托輥,是保證皮帶輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作內(nèi)容,在工程中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
超高分子量聚乙烯在國際上通稱UHMW-PE材料,其分子量范圍約為1~7百萬g/mol,是一種新型的耐磨材料,該材料填補(bǔ)了耐磨材料的恐怖。從分子結(jié)構(gòu)來看,隨著聚乙烯分子量的增大,其聚合鏈的長度就越長。通過聚合反應(yīng),乙烯單體受到一個(gè)連續(xù)的結(jié)合過程,形成很長的鏈狀高分子結(jié)構(gòu),很難斷裂,從而在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性能得到提高,壽命也得到延長。該材料主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)質(zhì)量輕,耐磨,使用壽命長;
(2)表面光滑,摩擦系數(shù)小,不易與物體粘結(jié);
(3)基本上不吸收水分;
(4)抗腐蝕性強(qiáng),耐酸堿耐腐蝕,不易老化;
(5)具有較高的抗沖擊強(qiáng)度,它是韌性極高的高分子聚合物,其抗沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而升高。
由于超高分子量聚乙烯材料具有上述的特點(diǎn),可以考慮將其應(yīng)用與皮帶輸送機(jī)中,提高皮帶輸送機(jī)的安全使用性能。托輥是皮帶輸送機(jī)上的重要零件,在皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)中可完成不同的使用功能,主要起到對(duì)輸送帶的支撐作用,提高貨物的輸送量,緩沖貨物對(duì)輸送帶的沖擊作用以及調(diào)整輸送帶跑偏的作用。如果托輥受損,輕則發(fā)生輸送帶跑偏的情況,影響到輸送機(jī)的使用壽命和物料的輸送量;重則造成撒料,甚至停機(jī)事故的發(fā)生,直接影響生產(chǎn)。因此,托輥質(zhì)量的好壞,對(duì)于輸送機(jī)使用壽命的長短以及安全運(yùn)行都具有很大的影響。由于超高分子量聚乙烯材料具有上述的優(yōu)點(diǎn),且容易加工,造價(jià)低廉,故可考慮用其制作托輥這樣可以有效地延長皮帶輸送機(jī)的使用壽命,減小故障率。
特殊工況下,由于輸送設(shè)備的工作環(huán)境惡劣,皮帶輸送機(jī)工作過程中托輥的磨損程度較大,托輥一般是采用無縫鋼管制成。當(dāng)使用超高分子量聚乙烯材料制作托輥時(shí),可采用向心球軸承支撐、塑料密封環(huán)迷宮式密封結(jié)構(gòu)。這樣做防塵效果好,阻力小,裝拆方便,便于維護(hù),可有效降低輸送機(jī)的運(yùn)行成本。
超高分子量聚乙烯材料適合于皮帶輸送機(jī)中安裝使用,該材料對(duì)工作環(huán)境無特殊要求,安裝方便,造價(jià)低廉,是目前工程實(shí)際中耐磨材料的理想替代品。亦可考慮將該材料在相關(guān)的其他工程輸送系統(tǒng)中進(jìn)行使用,超高分子量聚乙烯材料在工程實(shí)際中的應(yīng)用前景極其廣闊。