皮帶輸送機托輥的發展及結構研究

托輥是影響皮帶輸送機使用效果的關鍵部件之一，約占整機重量的30%～40%，占整機價格的5%～30%。在皮帶輸送機中，托輥用于支承輸送帶和貨載，并且保證輸送帶的垂度在設計限定的范圍內。在皮帶輸送機的設計中，托輥的選擇和選用數量對于皮帶輸送機的正常使用、穩定運行、維護費用、功率消耗、整機價格有重要的影響。

由于皮帶輸送機在輸送領域的特殊地位，所以對皮帶輸送機托輥的研究越來越重要。現在，對托輥的研究分析主要是托輥內部結構和托輥外形結構兩大部分，并且已經取得很好的研究成果，使托輥在內部結構上達到結構合理，密封性好，運轉可靠，經久耐用，在外形結構上達到對輸送帶有良好的接觸性、保護性以防止輸送帶跑偏、使輸送量增大等效果。另外，托輥的使用材料也是設計的一個重要內容。隨著新型材料的不斷增加，制造托輥的材料越來越多，所以要選擇合理和材料使托輥達到更好的性能。為了保證輸送機的工作效率和降低成本，要對托輥進行合理的結構設計和加工制造方法。

根據皮帶輸送機的類型，可以把托輥分為不同的類型。具體到某一皮帶輸送機，在結構上，托輥分為上托輥和下托輥。上托輥的數量一般是3-4個，類型包括自動普通托輥、調心托輥和緩沖托輥等；下托輥的數量一般是1-2個，主要類型有清掃帶式托輥和普通托輥等。隨著皮帶輸送機技術的發展，對新型托輥的研究也受到重視，出現了一些結構獨特、性能優良的新型產品。

1、柔性托輥

柔性托輥是指具有柔性性能，在運行過程中對輸送帶有著良好的接觸性和保護性。在工作性能上能夠增加輸送機的運量和提高輸送機的需用傾角。一般用在普通的輸送行業。柔性托輥根據材料的不同可以分為拋物線式托輥、彈簧式托輥、可調式彈簧托輥、撓性螺旋式托輥、鋼絲繩芯托輥等類型。

2、防止輸送帶跑偏或自動調心式托輥

主要有帶立輥式自動調心托輥、差速撓輥型可逆調心托輥、MT型可逆自動調心托輥、防跑偏螺旋托輥、帶螺旋溝槽的自動調心托輥。

3、大傾角輸送機托輥

主要有雙排交錯V型深槽托輥組、深槽托輥組。

4、非金屬輥筒托輥

非金屬托輥是指使用非金屬材料制造的托輥，主要根據輸送環境所設計的。因為托輥的制造材料不同，其特性也有所不同。這種托輥可適用于化工、冶金、礦山、鹽業、輕紡等輸送場合。主要有陶瓷托輥、搪瓷托輥、阻燃橡膠托輥、非金屬抗沖擊托輥。

由于現在輸送機托輥的類型多種多樣，所以在對托輥進行設計時，就會面臨很多的問題。主要問題有：

(1)現在市場上的托輥種類非常多，而且結構、制造材料各異，導致性能也有很大的差別，性能好的托輥可以使用10年以上，性能差的托輥只能運行幾天。價格存在很大的差別，上千元到幾百元不等。如何選擇價格合理、性能良好的托輥是用戶首先面臨的問題。

(2)在輸送機結構中，如何合理布置托輥也是必須考慮的問題。托輥數量的多少直接影響整機的輸送性能和運行成本。在設計時，要合理的選擇托輥間距，在保證輸送性能的基礎上盡量減少托輥的使用數量，從而降低整機成本，減少費用，以提高經濟效益。

在對托輥進行設計時，主要考慮的性能指標有三個：

(1)使用壽命。當前沒有一個統一的國際標準，各國家都使用自己的標準，但規定使用壽命都在20000h以上。

(2)運行阻力系數。有整機的運行特點決定，不同的輸送系統有不同的運行阻力系數。

(3)托輥重量。其重量的大小與整機的性能有直接的關系。

盡管托輥的結構比較簡單，但目前所設計的托輥還達不到國家規定的標準要求，在設計時考慮的指標不足，比如很少考慮運行阻力系數。所以在使用時，托輥比較容易失效、發生事故，造成了比較大的經濟損失。這就要求設計者要提高輸送機的綜合性能，重點研究起動技術、制動技術、自動張緊技術、機尾快速自移技術等關鍵技術，提高托輥的可靠性、使用壽命、降低運行阻力系數。