汽车轮胎橡胶托辊在皮带机上应用的显著效果

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汽车轮胎橡胶托辊在皮带机上应用的显著
效果
----北京雨润华科技开发有限公司孙明昭

传统的皮带机托辊大都是采用钢管制作的,只有缓冲托辊和梳形托辊是采用模压成型的橡胶圈制作的。由于橡胶圈的性能差,使用寿命只有几个月,在冲击力大的环境中,十几天就会断裂损坏。钢管托辊在很多磨损严重、粉尘大、腐蚀锈蚀恶劣的环境中大部分几个月管壁就被磨穿,最差的只有十几天。严重影响带式输送机的正常运行。
随着公路运输的快速发展,出现了大量报废的汽车轮胎。轮胎报废后,橡胶的性能基本没有改变。轮胎橡胶生产时的选料、配方、工艺都十分严谨,因此,比普通橡胶制品具有耐磨损、耐冲击、耐撕裂、耐老化、耐腐蚀、耐疲劳、高弹力等突出的综合性能。但是,它的回收利用方法不多,范围和价值不大。除了少数不改变其性能作为体育场跑道外,大部分都采用二次加温(改变性能)的方法制作鞋底、再生橡胶等,质量不好,效益也不佳。更甚者采用土法烧炼柴油,严重的污染环境空气。
报废的汽车轮胎橡胶,与模压成型的橡胶圈性能有天壤之别,将它只改变形状,不改变性能,包裹到托辊钢管上,收到了十分理想的综合效果。
一、包裹汽车轮胎橡胶缓冲托辊长期以来,由于传统模压成型橡胶圈生产的缓冲托辊使用寿命为半年左右,很多只有两三个月就损坏了。人们就研制开发了缓冲床来取代缓冲托辊。缓冲床取消了缓冲托辊转动工作的状态,避免了因轴承污染造成的托辊卡死现象。但是,缓冲床也存在很多弊端。1、它不但造价昂贵,而且与胶带之间是滑动摩擦,阻力较大,磨损胶带,耗费能源;2、与胶带接触的是超高分子量聚乙烯,弹性比橡胶差的多,影响胶带使用寿命;3、和胶带之间滑动摩擦,磨损较快,寿命不长,并且更换相当麻烦。
利用汽车轮胎橡胶制作的缓冲托辊,使用寿命比传统的缓冲托辊提高了20多倍,也避免了缓冲床的所有缺陷。但需要着重说明的是,密封性能必须能够保证托辊中轴承永远不污染,转动灵活度不改变才行。
例如在江苏镇江船山建材有限公司编号Y2的皮带机上,缓冲托辊型号为ф133×525mm,由于受安装条件限制,设计距离较短,破碎机与皮带机的落差较大,传统的缓冲托辊橡胶圈使用一个星期就疲劳断裂,将橡胶圈的宽度由25毫米增加到100毫米,勉强用到10天,后来又在橡胶圈里加上布或线,只提高20天。20051212日安装的汽车轮胎橡胶缓冲托辊,至20082月,先后因机械故障密封被破坏轴承污染造成损坏,轮胎橡胶的磨损量单边约为2毫米,没有断裂现象,寿命提高了几十倍。
2006年初至今,轮胎橡胶缓冲托辊在河南孟电集团水泥有限公司、栾川县长青钨钼有限公司、栾川县沪七矿业有限公司、内蒙古乌兰水泥集团有限公司、神华宁夏煤业集团乌兰矿、浙江桐庐三狮建材有限公司、江苏扬州华维电力集团有限公司、山东烟台港务局集团灌装公司、山西古交电厂等用户陆续使用1800个,至今无一损坏。有效提高了生产效率,受到一致好评。和缓冲床相比,更具



有寿命长、成本低、省皮带、节能、缓冲性能好、更换方便等优点。(见图1
二、包裹汽车轮胎橡胶耐磨托辊
随着煤炭、钢铁、焦化、水泥、电力、化工等工业化的快速发展,很多工况钢管制作的托辊已不能适应。例如,在有的煤矿井下,由于水比较大,并且含有不同的硫或酸性物质,4.5毫米厚的钢管托辊管壁被腐蚀或锈蚀透的时间约在一年左右,有的为8个月,严重的为4个月;在焦化厂的运焦皮带机上,钢管托辊的管壁被磨穿的时间为3个月左右,严重的只有十几天;在钢铁企业的烧结、团皮带机上,输送钢渣皮带机上,在电厂输送湿炉渣的皮带机上,总之,输送磨损严重、含腐蚀或锈蚀性物料的皮带机上,钢管托辊的管壁都是在23个月左右被磨穿的,严重困扰着上述行业的正常生产。因此,人们研制开发了尼龙(超高分子量聚乙烯)托辊,寿命比钢管托辊长2个月;还有陶瓷托辊,虽然耐磨性、耐腐蚀和锈蚀性很好,但缺陷是无法保证制造精度和密封性能,不但旋转阻力大,径向圆跳动大,轴承也容易被污染而产生“早期失效”,大量损耗能源和磨损胶带,使用寿命38个月参差不齐。更严重的是容易破碎,破碎后锋利的刃口极易划伤价值昂贵的整条胶带。鞍钢集团鲅鱼圈分公司的陶瓷托辊破碎后划伤胶带数百米,造成严重的后果。现在公司安排多名维修人员进行责任守护,不仅浪费大量的人力,让维修人员高度注意观察在动态情况下托辊的破碎,实属不易。的他们提心吊胆、防不胜防!还有在托辊钢管上硫化聚氨酯或者橡胶,生产包胶托辊,以适应上述的环境工况,虽收到了明显的效果。但是,由于聚氨酯或者橡胶原料的价格昂贵,成本很高。曾经有国外一个企业要求制造管壁厚度10毫米的托辊,以增加管壁厚度的方法来延长使用寿命,可见严重的程度。却不知在磨损严重的焦化厂,直径108毫米的圆钢制造的托辊,也是几个月就被磨断了。磨损的特殊环境中,钢管是一点优势都没有的。
我们公司的包裹汽车轮胎橡胶耐磨托辊,解决了上述的所有难题。例如,在济南钢铁公司的输送钢渣皮带机上,自20076月使用至今,无明显磨损,效果良好(如图2;在鞍钢化工总厂J202号运焦皮带机上,2007812安装,运行了14个月(参看资质中照片)的槽形轮胎橡胶托辊单边磨损量不到



1毫米,V形前倾下托辊单边磨耗量不到2毫米(下托辊与焦炭粉末接触,前倾后又和胶带不垂直,因此比槽形托辊磨损严重)16毫米厚的胶层寿命即可达5年以上;在太原钢铁集团焦化厂的ф133×700mm)梳形托辊,自200833日安装使用至916日,磨损量几乎为零,预计寿命在5年以上(如图5尤其在山西潞宝集团焦化厂做的对比试验,他们原来的传统钢管托辊1015被磨穿的位置,我们公司的钢管托辊由于旋转阻力小(平均≤1N,被磨穿的时间为60天。而汽车轮胎橡胶托辊在该位置运行了4个月,几乎看不出磨损,效果相差几十倍(如图6。还有酒钢、南钢、长钢、通钢、本溪北营、济钢、莱钢和二十几个焦化厂的使用效果都是普遍显著的。
三、汽车轮胎橡胶摩擦头摩擦调心托辊
传统的摩擦调心托辊的摩擦头,是利用铸铁材料生产的。为了达到调整胶带跑偏的目的,摩擦头要求具备一定范围的摩擦扭矩。因此,在摩擦头中装入轴承后,还需要装配弹簧、摩擦片、端盖、毛毡密封圈等部件,制造成摩擦调心托辊。铸铁摩擦头存在结构复杂、成本高、重量大、生产和使用时劳动强度大、摩擦扭矩不易控制、易损坏等多种缺陷。而轮胎橡胶摩擦头,直接利用橡胶的耐磨性,与托辊轴接触产生摩擦扭矩,达到调整胶带跑偏的目的。由于轮胎橡胶摩擦头的中心孔是利用模具制造的,因此,与托辊轴之间的摩擦扭矩比较容易控制,又不怕污染,避免了摩擦扭矩过大时损伤胶带,过小时推不动调心支架,达不到调整胶带跑偏的效果。并且具有重量轻、安装方便、成本低、结构简单、不易损坏、不损伤胶带、调心效果可靠等优点。(如图7)该托辊在孟电水泥和乌兰水泥的应用,反映效果良好。
四、汽车轮胎橡胶锥形调心托辊
传统的锥形调心托辊是采用钢管制造的,由于调心时需要与胶带产生摩擦力,因此,其主要缺陷是耐磨性差,并且管壁磨穿后容易撕裂胶带,造成严重的事故和损失。包裹汽车轮胎橡胶生产的锥形调心托辊,胶层的厚度达到20毫米以上,不但耐磨性好,而且不损伤胶带,使用寿命比钢管调心托辊提高20(如8
五、汽车轮胎橡胶挡边托辊
传统调整皮带跑偏的方法,是专用托辊,配套调心支架,组合在一起实现调



整皮带跑偏效果的。不但结构复杂,制造成本高,劳动强度大,可靠性差,使用寿命短,而且对胶带磨损严重,耗费能源。
用汽车轮胎橡胶在托辊两端留出胶带宽度15毫米左右做出挡边(如图9来阻挡胶带的跑偏。
轮胎橡胶挡边托辊,是防止胶带跑偏的一种新思路、新方法。挡边托辊不需要调心支架,和普通托辊一样直接安装在固定支架上即可。不过,挡边托辊安装的数量要多,每个支架安装或者隔一至二个支架安装。这样,就可以从根本上消除胶带跑偏的趋势,达到防止跑偏的效果。由于挡边部分是轮胎橡胶制作的,此,对胶带边缘不会产生严重损坏。更重要的是,避免了由于调心支架在调整胶带跑偏时托辊与胶带不垂直产生的相互严重摩擦磨损,同时阻力的大幅度增加,造成能源的浪费。(注:摩擦调心或锥形调心都是利用摩擦力调整胶带跑偏,也只能防止胶带因装料偏重等局部段产生的跑偏,对中心线不垂直和胶带直线度差的严重跑偏效果不佳,必须调整机头、机尾或者支架。轮胎橡胶挡边托辊也是一样的)
由于轮胎橡胶与胶带之间的横向摩擦力较大,因此,具有阻挡胶带跑偏的特点。
废汽车轮胎橡胶的综合性能非常好,成本相对比较低,因此包裹在托辊钢管上的厚度为1530毫米,在托辊的旋转阻力平均≤1N(转动特别灵活)密封性能保证永远不污染的前提下,使用寿命在最差的环境中超过5年,一般环境中超15年,不但彻底改变了托辊是易损件的传统观念,更突出的是实现了节能降耗循环链:
1、托辊使用寿命10年以上,不再易损,直接节能减排;2、节电效果40%50%
3、延长胶带、滚筒胶面和驱动部件寿命5倍;4、免除维修的大量人力和物力;5、消除噪音污染;
6、减少故障停机和事故隐患,实现长期安全可靠运行。
7、将废汽车轮胎橡胶变废为宝,对环境保护更具有非常深远的积极
意义。



后续:
我国的煤炭、钢铁、电力、水泥、化工、码头等皮带机总长度约10万公里,需要配套托辊的数量为28000万个托辊。如果按照包裹轮胎橡胶托辊和普通钢管托辊的寿命为81时,钢管托辊的平均寿命按照1年计算,平均每年大约可以节约钢管、圆钢、轴承等224万吨、胶带10万公里、电力720亿千瓦、回收利用汽车轮胎橡胶200万吨。折合人民币约一千亿元。

Tonyzz85编辑整理
2010-6-13


汽车轮胎橡胶托辊在皮带机上应用的显著效果

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