北京雨潤(rùn)華公司試驗(yàn)演示視頻
具有防水、防塵并保持低阻性能的煤礦用阻燃和抗靜電改性超高分子量聚乙烯托輥研制 —— 文章正文
目前，煤礦井下用帶式輸送機(jī)托輥普遍存在如下技術(shù)缺陷：管體不能適應(yīng)煤礦井下粉塵、淋水、腐蝕、物料粘附等惡劣運(yùn)行環(huán)境，托輥密封不能顯著阻隔粉塵、淋水、浸水及腐蝕物對(duì)軸承和潤(rùn)滑脂的侵害，托輥的裝配生產(chǎn)工藝因精準(zhǔn)性不足導(dǎo)致托輥的徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)量及旋轉(zhuǎn)阻力較大等。上述技術(shù)缺陷顯著地影響了托輥的壽命及運(yùn)行維護(hù)周期，降低了托輥運(yùn)行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性能，進(jìn)而降低了煤礦井下用帶式輸送機(jī)運(yùn)行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，是帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)行業(yè)急待進(jìn)行理論研究和工藝設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)的課題。
通過(guò)對(duì)前期國(guó)際、國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)托輥研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)行業(yè)對(duì)托輥研發(fā)與生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)研發(fā)結(jié)果的總結(jié)與分析，確立了提高煤礦井下用帶式輸送機(jī)托輥運(yùn)行安全可靠和經(jīng)濟(jì)性能，可通過(guò)以下技術(shù)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：研制符合《煤礦用托輥技術(shù)條件》的阻燃和抗靜電改性UHMW-PE管體，創(chuàng)新設(shè)計(jì)具備防水、防塵且可保持低阻性能的托輥密封結(jié)構(gòu)以及簡(jiǎn)潔、精準(zhǔn)的托輥裝配與生產(chǎn)工藝。
一．UHMW-PE的阻燃、抗靜電及易加工復(fù)合改性混配工藝及其管材單螺桿連續(xù)擠出生產(chǎn)工藝研究
UHMW-PE通常指粘均分子量在150萬(wàn)以上的線性結(jié)構(gòu)聚乙烯（普通聚乙烯的分子量?jī)H2～30萬(wàn)），是一種線性結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料，具有普通塑料和其它工程塑料所無(wú)可比擬的耐沖擊、耐磨損、自潤(rùn)滑、耐化學(xué)腐蝕、衛(wèi)生無(wú)毒、不粘附、不易吸水、密度小、低摩擦系數(shù)等綜合優(yōu)異性能，其中耐磨性、耐沖擊性、自潤(rùn)滑性、耐化學(xué)腐蝕性及沖擊能吸收性這五個(gè)特性為現(xiàn)有塑料中最高的，但因其阻燃性能差，極限氧指數(shù)（LOI)只有17.5（氧指數(shù)小于21的聚烯烴屬于易燃塑料），同時(shí)其體積電阻率非常高，為1×1017～1×1018Ω·cm，所以其雖然具有優(yōu)異的綜合性能，卻不能符合煤礦用材料阻燃和抗靜電等強(qiáng)制安全技術(shù)指標(biāo)的要求，另由于其熔融粘度極高，導(dǎo)致其規(guī)?；尚图庸だщy，因而，需對(duì)其進(jìn)行阻燃、抗靜電和易加工復(fù)合改性，才能實(shí)現(xiàn)其符合煤礦用材料安全技術(shù)指標(biāo)要求，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；庸どa(chǎn)。
UHMW-PE的阻燃、抗靜電及易加工復(fù)合改性采用了無(wú)鹵阻燃抗靜電改性方法，其為將100份的超高分子量聚乙烯、5-15份導(dǎo)電材料、1-5份聚磷酸銨、0.1-10份聚硅氧烷、1-10份納米阻燃劑、1-10份聚合物界面橋粘劑、1-8份分散劑以及0.5-4份抗氧化劑經(jīng)反應(yīng)釜進(jìn)行混配，然后將混合物用單螺桿擠出機(jī)擠出成型管材。配方中的導(dǎo)電材料選自炭黑、石墨和銅粉中的一種或一種以上的混合物，聚磷酸銨是晶體結(jié)構(gòu)為Ⅱ型的聚磷酸銨，聚硅氧烷選自聚二甲基硅烷、聚甲基苯基硅氧烷和線性硅氧烷-乙炔共聚物的一種或一種以上的混合物，納米阻燃劑選自粒徑為10-100納米的二氧化硅、滑石粉和氫氧化鎂中的一種或一種以上的混合物。
所采用的阻燃劑有別于有鹵阻燃劑和傳統(tǒng)的無(wú)鹵膨脹型阻燃劑，而采用納米阻燃劑協(xié)助磷系和硅氧系阻燃劑阻燃，納米粒子可充分分散在碳化層中起著骨架的作用，使生成的碳化層具有較好的剛性與強(qiáng)度，對(duì)新生碳中孔洞的裂縫起封閉的作用，減少碳層裂紋和溝槽，提高碳層的質(zhì)量，并解決了有鹵阻燃和傳統(tǒng)的無(wú)鹵阻燃膨脹型阻燃劑與高熔體粘度的UHMW-PE基體不相容及在擠出成型過(guò)程中容易析出聚集在管材表面而堵塞擠出口模的問(wèn)題。
納米阻燃劑在以下三個(gè)方面具有不同于普通阻燃劑的特殊的阻燃性能。一是多相抑制作用，即隨著粒徑的減小，比表面積的增大，阻燃顆粒與外界的接觸面積增加，為反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的自由基提供了更多進(jìn)行復(fù)合的場(chǎng)所，有效地減少了自由基，達(dá)到了抑制鏈反應(yīng)的目的。二是均相抑制作用，是指充分分散的納米阻燃劑在火焰中均勻分解、氣化、產(chǎn)生游離基，進(jìn)入氣相，在短時(shí)間內(nèi)與燃燒物產(chǎn)生的游離基充分作用而終止反應(yīng)鏈。三是滅火機(jī)理，由于納米顆粒較普通尺寸顆粒低，可在火災(zāi)初期吸收大量的熱能使燃燒反應(yīng)鏈不能持續(xù)下去而滅火。
抗靜電劑只能使UHMW-PE的表面電阻略有下降，添加大量的無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料可以使UHMW-PE的表面電阻下降明顯，但同時(shí)造成材料的可加工性和機(jī)械性能急劇惡化?，F(xiàn)采用橋粘劑增容UHMW-PE導(dǎo)電材料體系，使UHMW-PE基體與導(dǎo)電材料的界面結(jié)合牢固，實(shí)現(xiàn)了在只添加少量導(dǎo)電材料的情況下，就能在UHMW-PE基體中形成雙導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的效果。
UHMW-PE的阻燃抗靜電改性是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，需要阻燃劑、抗靜電劑的共同作用，而阻燃劑和抗靜電劑的作用機(jī)理不同。因此，在研究UHMW-PE的阻燃抗靜電過(guò)程中，需要注意抗靜電劑、阻燃劑與UHMW-PE樹(shù)脂的相容性。阻燃劑、抗靜電劑的作用效果與其在UHMW-PE樹(shù)脂的相容性有很大關(guān)系，相容性好，則可以起到預(yù)期的作用；相容性不好，則相當(dāng)于在樹(shù)脂中加入了雜質(zhì)，會(huì)影響到樹(shù)脂的其它性能，也起不到預(yù)期的阻燃抗靜電作用，所以添加劑必須能長(zhǎng)期穩(wěn)定、均勻地存在于樹(shù)脂中。對(duì)于無(wú)機(jī)添加劑來(lái)說(shuō)，要求無(wú)機(jī)物粒徑細(xì)小、分散性好，這樣才可以與樹(shù)脂很好地配混；對(duì)于有機(jī)添加劑，則要求其有相似的結(jié)構(gòu)，這樣才可使添加劑與樹(shù)脂有較好的相容性，否則在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中添加劑會(huì)從樹(shù)脂中析出（噴霜或滲出）。阻燃劑、抗靜電劑與UHMW-PE樹(shù)脂間較好的相容性除了對(duì)阻燃抗靜電有較好的效果外，還會(huì)有較好的耐久性，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間洗滌而不會(huì)破壞其阻燃抗靜電性能，這對(duì)阻燃、抗靜電UHMW-PE具有更積極地意義。
阻燃、抗靜電及復(fù)合改性UHMW-PE管材的加工工藝設(shè)計(jì)為單螺桿連續(xù)擠出，主要是UHMW-PE的復(fù)合改性劑中包括了復(fù)合流動(dòng)改性劑，可明顯降低其熔體黏度，提高其流動(dòng)性，其加工性能明顯改善，可滿足螺桿擠出加工工藝對(duì)材料性能的要求，此外，螺桿擠出加工工藝還可實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中對(duì)原料的進(jìn)一步共混，保證加工出的型材性能指標(biāo)的穩(wěn)定，尤其是阻燃、體積電阻率以及幾何尺寸、表面光潔度等關(guān)鍵性指標(biāo)的穩(wěn)定，同時(shí)，通過(guò)系列模具的轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)不同類型、不同規(guī)格型材（包括管材、棒材、板材及異型材）的連續(xù)擠出，達(dá)到規(guī)?；⒏咝?、高成品率等技術(shù)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的要求。
改性UHMW-PE單螺桿連續(xù)擠出生產(chǎn)工藝主要工序如下圖：
UHMW-PE阻燃和抗靜電改性前后的主要技術(shù)與性能指標(biāo)為：
| 序號(hào) | 指標(biāo)名稱 | 雙抗UHMWPE | 純UHMWPE | 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) | |
| 1 | 粘均分子量（104） | 100-200 | 300-500 | GB/T1841—1980 | |
| 2 | 密度（g/cm3） | 1.07 | 0.94 | GB/T1033—1986 | |
| 3 | 拉伸屈服強(qiáng)度（M Pa） | 22.06（橫向） | 22-25 | GB/T1040—1992 | |
| 21.71（縱向） | |||||
| 4 | 拉伸強(qiáng)度（M Pa） | 22.08（橫向） |
30-35 | GB/T1040—1992 | |
| 26.33（縱向） | |||||
| 5 | 拉伸斷裂延伸率（%） | 481.95（橫向） | 350 | GB/T1040—1992 | |
| 590.0（縱向） | |||||
| 6 |
懸臂梁沖擊強(qiáng)度（KJ/m ） | 20℃ | 不斷裂 | 不斷裂 | GB/T1843—1996 |
| 7 |
表面電阻（Ω） | ≤6×106 | ＞1012 | MT558.1—2005 | |
| 8 | 阻燃性（s） | 有焰燃燒時(shí)間3s | 不阻燃 | MT558.1—2005 | |
| 無(wú)焰燃燒時(shí)間3s | |||||
阻燃和抗靜電改性UHMW-PE管材礦安檢測(cè)結(jié)果：
采用此工藝生產(chǎn)的阻燃、抗靜電改性UHMW-PE管材經(jīng)檢測(cè)符合煤礦用塑料管材的技術(shù)指標(biāo)要求，可應(yīng)用于煤礦用帶式輸送機(jī)托輥管體，同時(shí)還可以應(yīng)用于煤礦給排水管道、復(fù)合壓力管等，實(shí)現(xiàn)了UHMW-PE在煤礦，特別是煤礦井下廣泛應(yīng)用的愿望，為煤礦新材料的應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)提供良好的經(jīng)驗(yàn)。
二．具有防水、防塵并保持低阻性能的帶式輸送機(jī)托輥密封原理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝研究
經(jīng)對(duì)直通式密封結(jié)構(gòu)機(jī)理進(jìn)一步研究，對(duì)密封結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵參數(shù)對(duì)流量系數(shù)的影響獲得了以下結(jié)論：
（直通式迷宮密封結(jié)構(gòu)示意圖）
- 隨著密封結(jié)構(gòu)進(jìn)出口壓比（Pa/Po）的減小，流量系數(shù)Cd開(kāi)始增加較快，然后逐漸趨于一個(gè)定值；
- 影響直齒迷宮結(jié)構(gòu)密封效率的參數(shù)主要是：齒間相對(duì)厚度（T/δ)、空腔數(shù)N、間隙厚度與空腔寬度之比（δ/W）及空腔深度比（H/W），影響規(guī)律為：
1）給定其它條件，流量系數(shù)Cd隨T/δ的變化存在極大值；
2）在一定范圍內(nèi)增加齒數(shù)N可以降低泄露量，但超過(guò)某一齒數(shù)后（N=6)效果就不明顯了；
3）給定結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度，存在著使泄露量最小的最佳空腔數(shù)或空腔寬度；
4）臨界流量系數(shù)隨著δ/W的增大而增大；
5）過(guò)分加深空腔并不能提高迷宮式密封結(jié)構(gòu)的密封性能，空腔深度比H/W≈0.3時(shí)，臨界流量系數(shù)Cd最小，密封效果最好；
6）迷宮式密封結(jié)構(gòu)中第一級(jí)的密封效率對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的密封總效率是重要的；
3.齒形對(duì)密封效率有影響：
1）齒形背部呈凹面對(duì)密封不利；
2）曲面不優(yōu)于平面；
3）尖邊緣或尖角對(duì)密封有利；
4）非對(duì)稱齒形的齒尖朝來(lái)流方向前傾明顯提高密封效果。
4.梯形齒與斜齒結(jié)構(gòu)密封效率及工藝性能比較好，是定常流工況下應(yīng)優(yōu)先采用的齒形，其中對(duì)35°<β<90°時(shí)，梯形齒傾角愈小，密封效率高，而斜齒的傾斜角45°（同時(shí)直齒尖朝來(lái)流方向前傾45°角）左右時(shí)，密封效率最佳；
5.迷宮密封中的節(jié)流過(guò)程和動(dòng)能耗過(guò)程決定了其密封性能，為了提高密封性能，必須使節(jié)流間隙足夠小且短（一般為0.2+0.6d/1000mm，d為旋轉(zhuǎn)軸的直徑），間隙長(zhǎng)度（或齒厚）通常小于0.5mm，以使壓力能夠充分地轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣饶?，同時(shí)，還要求節(jié)流間隙后的空腔足夠大（齒間距一般為5~9mm），以使有足夠大的空間來(lái)形成正確的渦流，使動(dòng)能盡可能多地耗散為熱能。
此外，對(duì)密封所裝配設(shè)備的轉(zhuǎn)速對(duì)密封性能的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，獲得了以下結(jié)論：
密封齒裝在動(dòng)部位，設(shè)備周轉(zhuǎn)速小于20米/秒時(shí)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)泄露量的影響很小，可忽略不計(jì)；密封齒裝在禁止部位，周轉(zhuǎn)速低于70米/秒，設(shè)備旋轉(zhuǎn)影響可忽略不計(jì)。根據(jù)《煤礦用托輥技術(shù)條件》給定，托輥轉(zhuǎn)速不得高于660轉(zhuǎn)/分鐘，換算為周轉(zhuǎn)速為1.56米/秒，因而，托輥旋轉(zhuǎn)對(duì)密封結(jié)構(gòu)的密封性能的影響可忽略不計(jì)。
基于密封泄露特性的基本原理以及影響密封流量系數(shù)的密封結(jié)構(gòu)組成的關(guān)鍵組件（密封齒和膨脹空腔)作用機(jī)理和帶式輸送機(jī)托輥實(shí)際工作環(huán)境中粉塵、污水等需阻隔流體的物理特性，并依據(jù)實(shí)現(xiàn)較小的流量系數(shù)的同時(shí)，保持密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、裝配簡(jiǎn)潔、材料低廉、安全可靠等原則，經(jīng)采用計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)等手段對(duì)通用型迷宮密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，密封優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：
- 密封結(jié)構(gòu)組件的材料選用具有優(yōu)異物理性能的阻燃和抗靜電改性UHMW-PE材料；
- 密封齒齒尖設(shè)計(jì)為450角，增強(qiáng)節(jié)流效果；采用雙排齒，兩齒間距為前齒前腔距和后齒后腔距
；密封類型為無(wú)接觸式，齒間隙選擇0.2~0.3mm。設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了煤礦用托輥運(yùn)行環(huán)境中至少包括粉塵、礦井水兩種流體對(duì)托輥的侵害以及粉塵、礦井水等流體的不同物理特性和流動(dòng)特點(diǎn)。 （3）密封組件的加工工藝設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)模具注塑成型。
（4）密封組件的裝配工藝設(shè)計(jì)為托輥軸向定位、組件模塊化組裝工藝。
密封結(jié)構(gòu)經(jīng)優(yōu)化后選擇結(jié)構(gòu)為：
L.齒間距 t.齒厚 c.齒隙
所設(shè)計(jì)的新型直通式迷宮密封結(jié)構(gòu)經(jīng)計(jì)算機(jī)仿真和樣品經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)，密封結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵和淋水具有顯著的密封效果，但對(duì)浸水密封效果不顯著，為此，依據(jù)不增加密封組件數(shù)量和復(fù)雜度，同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)同一密封結(jié)構(gòu)對(duì)粉塵、淋水、浸水同時(shí)具備顯著密封效果，并易于加工生產(chǎn)的原則，對(duì)托輥密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，即將密封組件中外密封件添加設(shè)計(jì)螺桿式向內(nèi)雙向螺旋密封（朝向來(lái)流方向后螺紋長(zhǎng)度略長(zhǎng)于前螺紋），在雙向螺紋間設(shè)置儲(chǔ)脂腔并加注防水密封潤(rùn)滑脂的方法。
三.托輥簡(jiǎn)潔、精準(zhǔn)裝配生產(chǎn)工藝?yán)碚撗芯考肮に囋O(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)托輥裝配生產(chǎn)工藝時(shí)，依據(jù)盡可能簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，降低裝配難繁度，提高一次性裝配精度度和合格率，提高生產(chǎn)效率及有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)質(zhì)量在線檢測(cè)等思想，因而，創(chuàng)新性地將托輥裝配生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)為：托輥零件標(biāo)準(zhǔn)化加工和過(guò)盈冷裝配生產(chǎn)工藝，其創(chuàng)新內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容：
⑴．托輥所有零件和部件在總裝配前分別采用了有利于其加工簡(jiǎn)潔性和精準(zhǔn)度的模具沖壓或模具注塑或標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等加工工藝，其中托輥軸在進(jìn)入總裝配工序前已按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)采用模具拉光工藝進(jìn)行加工，并進(jìn)行了總裝配定位槽加工；密封零件、軸承座按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)分別采用模具注塑和沖壓工藝制造等，由于托輥零件無(wú)需在總裝配時(shí)進(jìn)行二次加工或參數(shù)修正，為托輥實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔、精準(zhǔn)裝配提供了條件。
⑵．依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，托輥軸在加工中預(yù)先加工出托輥總裝配時(shí)各零件或組件裝配的軸向定位槽，軸承座與管體接觸面的外邊加工了直角擋邊，軸承座與管體采用液壓推送過(guò)盈冷連接方法并設(shè)定了油壓，可有效簡(jiǎn)潔托輥總裝配時(shí)的裝配操作工序及降低裝配的難繁度。
⑶．依據(jù)托輥零件材料特性，采用軸承座與管體的過(guò)盈冷裝配方法，不需焊接，適應(yīng)了改性UHMW-PE熱變形溫度（≤85℃）低的特性，避免了因焊接對(duì)零件設(shè)計(jì)參數(shù)造成失真的缺陷，同時(shí)可有效修正改性UHMW-PE管材直線度和內(nèi)外圓度。
⑷．采用軸承座與管體的過(guò)盈冷裝配方法，有效地增加了軸承座與管體的結(jié)合面積與緊固度，可有效糾偏軸承的承載重心，有效降低托輥的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)量。同時(shí)結(jié)構(gòu)上輔以徑向卡槽進(jìn)行軸向定位，克服了改性UHMW-PE所具有的低摩擦與自潤(rùn)滑性能有可能造成的軸承座與管體的脫位，提高了托輥的承載能力（特別是對(duì)于改性UHMW-PE泊松比較高可能導(dǎo)致軸向彎曲，降低承載能力問(wèn)題）。
⑸．托輥過(guò)盈冷方法將托輥的裝配生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化為托輥零件或部件按設(shè)計(jì)參數(shù)或模具采用注塑、沖壓或標(biāo)準(zhǔn)化加工，零件或部件按照托輥軸軸向定位槽、軸承座定位擋邊和液壓柱塞設(shè)定壓力等按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工序模塊化裝配的簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔加工與裝配方法，有效降低了裝配生產(chǎn)工序及加工裝配操作的難度與繁度，提高了裝配精度，提高了生產(chǎn)效率和合格率，同時(shí)，可有效降低托輥生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備投資以及對(duì)操作工人技術(shù)水平的要求。
⑹．將托輥生產(chǎn)工序和裝配操作方法簡(jiǎn)化為模具化或標(biāo)準(zhǔn)化托輥零件加工和依據(jù)設(shè)計(jì)定位或定壓參數(shù)進(jìn)行零件模塊化托輥總裝配，在提高托輥生產(chǎn)簡(jiǎn)潔性、精準(zhǔn)性的同時(shí)，將托輥的質(zhì)量檢測(cè)方法簡(jiǎn)化為零件幾何參數(shù)測(cè)量與外觀完整性檢查和總裝配零件定位與操作定壓的控制，實(shí)現(xiàn)了托輥的質(zhì)量在線檢測(cè)。
采用上述研究理論和工藝設(shè)計(jì)方法技術(shù)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的帶式輸送機(jī)托輥“礦安”檢測(cè)結(jié)果：
安全可靠性能評(píng)價(jià)結(jié)果
（1）托輥部件所選用材料及其技術(shù)指標(biāo)均符合國(guó)家現(xiàn)行煤礦安全強(qiáng)制技術(shù)指標(biāo)要求；
（2）采用了阻燃和抗靜電改性UHMW-PE管材，充分利用了UHMW-PE材料的綜合優(yōu)異性能，以及采用低泄露率軸承油封、防水、防塵并保持低阻性能的端密封以及模塊化過(guò)盈冷裝配工藝，顯著改善了托輥軸承的運(yùn)行環(huán)境，以及托輥裝配的精準(zhǔn)度，開(kāi)發(fā)的托輥經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，可在一次性加注潤(rùn)滑脂后保持低旋轉(zhuǎn)阻力（≤1.5N）、低徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)量及低噪音狀態(tài)下，運(yùn)行壽命不低于50000小時(shí)，對(duì)煤礦井下腐蝕、淋水、粉塵等惡劣運(yùn)行環(huán)境的具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，有效降低了由于托輥故障導(dǎo)致的電機(jī)過(guò)載、輸送帶嚴(yán)重跑偏等安全事故的發(fā)生頻率，顯著提高了帶式輸送機(jī)的維修周期，進(jìn)而提高了與其配套的帶式輸送機(jī)對(duì)惡劣運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)能力，特別是煤礦井下生產(chǎn)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力，有助于提高煤礦井下帶式輸送機(jī)運(yùn)行的安全可靠性能；
（3）提高了托輥裝配的精準(zhǔn)度，可有效降低托輥在運(yùn)輸、安裝及搬移等環(huán)節(jié)中由于沖擊、碰撞等因素對(duì)托輥部件牢固度和精度的影響。
運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能評(píng)價(jià)結(jié)果
參照目前國(guó)家已頒布的煤礦用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和煤礦用主提升帶式輸送機(jī)節(jié)能檢測(cè)方法與判定規(guī)則，其托輥運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能如下：
- 可有效降低與其配套的帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力至少35%，可顯著降低帶式輸送機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)就運(yùn)行能耗至少40%；
- 可降低因托輥損壞形成的材料費(fèi)支出至少50%，大修周期可延長(zhǎng)至7200小時(shí)，可顯著降低帶式輸送機(jī)維護(hù)與維修費(fèi)用支出；
- 可有效降低在運(yùn)輸、裝配及搬移中對(duì)托輥造成的損壞程度，降低運(yùn)輸成本以及搬移的人工勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是煤礦井下生產(chǎn)條件下；
- 可有效提高所配套的帶式輸送機(jī)運(yùn)行效率，如可配套煤礦用長(zhǎng)距離、大運(yùn)量帶式輸送機(jī)，顯著提高綜采設(shè)備的開(kāi)機(jī)率，增加企業(yè)的生產(chǎn)效率和效益；
- 過(guò)盈冷裝配托輥生產(chǎn)工藝，可降低托輥生產(chǎn)設(shè)備投資（約40%）以及生產(chǎn)成本（約45%），顯著提高生產(chǎn)效率（至少25%）及一次性裝配合格率（≧99%），具有良好的技術(shù)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化效益；
- 所開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，具有完全、獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可替代進(jìn)口產(chǎn)品，并具有明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，對(duì)采用企業(yè)，可顯著降低采購(gòu)成本及外匯支出。
- 結(jié)論
采用上述技術(shù)途徑所研發(fā)的托輥經(jīng)安全可靠性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，證明該技術(shù)途徑對(duì)顯著提高帶式輸送機(jī)托輥綜合技術(shù)性能是可行且有效的，對(duì)帶式輸送機(jī)研究、設(shè)計(jì)及生產(chǎn)單位實(shí)施帶式輸送機(jī)托輥技術(shù)創(chuàng)新具有一定的借鑒意義。
(責(zé)任編輯：雨潤(rùn)華 來(lái)源：雨潤(rùn)華)Keywords（關(guān)鍵詞）：超高分子量聚乙烯托輥
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