托辊用材料的研究进展及使用寿命

托辊被广泛用于露天、粉尘大、腐蚀性高的恶略环境中，如采矿、化工、焦化、钢铁、热电、洗煤、水泥生产、冶金等行业。它是带式输送机上的重要部件和易损件，其质量好坏直接决定带式输送机的使用寿命和成本。托辊按材质可分为金属和非金属两种。

1金属托辊

目前普遍使用的托辊依然为钢质托辊，由辊筒和轴承座焊接而成，其中辊筒大多采用无缝高频焊接的钢管，轴承座采用锻造加工方式生产。该托辊具有抗压抗折、承载、制造工艺成熟等优点。缺点是性差，且磨损产生的毛刺会破坏皮带；耐化学腐蚀性差，在高腐蚀环境下使用时，使用寿命比设计值低很多，通常小于3个月，给设备的管理和维护带来大的不便，降低了企业的生产效率；同时，重量重、运行阻力大、运行噪音大等缺点，使得单纯的钢质托辊无法满足企业的正常生产需要。

2非金属托辊

非金属托辊是指用陶瓷、橡胶、塑料等非金属材料所制造的托辊。

2.1陶瓷托辊

陶瓷托辊是用粘土烧结而成，具有、、抗氧 化、运行稳定性高等优点，可防止皮带跑偏，减少皮带的局部磨损，延长皮带使用寿命，陶瓷托辊的使用寿命比普通钢质托辊长2倍以上。

此外，陶瓷托辊的、抗氧 化、，适用于各种恶劣环境，但陶瓷托辊的成型工艺复杂、重量重、韧性差、安装精度低等缺点限制了它的应用范围。

2.2橡胶托辊

橡胶托辊是在陶瓷或金属托辊的辊筒表面套有橡胶密封圈的组合式托辊。这种托辊的性和缓冲性能对输送带有很好的保护作用。但因橡胶托辊是组合式托辊，价格比钢质托辊和陶瓷托辊贵；另外，橡胶与陶瓷、金属的热膨胀系数存在差异，缩短了其实际使用寿命。

2.3塑料托辊

塑料托辊是以塑料为基材的托辊。目前，主要有以下几种：

2.3.1尼龙托辊

尼龙具有、弹性好、绝缘性好、耐热、损、、耐候等优点，是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料，是重要的工程塑料。

利用尼龙材料所固有的、重量轻的特点，将之液态化，并加入阻燃剂、剂、剂和固化剂等材料混合后经加温抽真空工艺，脱去水分，并倒入高速旋转的圆筒形模具中，经加温凝固后形成尼龙圆筒，再经热处理、机加工并在圆筒中穿入带轴承的转轴，两端装入密封块后，便制成了具有、、重量轻和寿命长的尼龙托辊。

2.3.2分子量聚乙烯托辊

分子量聚乙烯是一种新型的工程塑料，它具有损、、性能，自润滑为铜的数倍。

采用三道密封结构通过模压成型制得一种分子量聚乙烯托辊，与金属托辊相比，具有质量轻、损、、等特点，同时密封性能也了增强，适用于煤矿潮湿、粉尘大的作业环境。

用稀土对分子量聚乙烯的改性料，研制出分子量聚乙烯托辊。该托辊摩擦系数为0.05一0.11、拉伸强度34MPa、拉伸断裂伸长率为360%、工作温度≤132℃，具有质轻、损、等特性，寿命长达2.5万小时以上。

2.3.3脲醛树脂托辊

腮醛树脂是一种热固性树脂，是目前用量较大的氨基树脂之一。它是由尿素和甲醛通过酸性或碱性催化剂在条件下缩聚而成，在固化剂或助剂存在下制成的不溶不熔的树脂。

2.3.4聚氨脂托辊

聚氨脂托辊的内部结构有聚氨酷弹性体，它是一种介于橡胶和塑料之间的新型高分子合成材料，既具有塑料的又具有橡胶的。

2.3.5聚氯乙烯托辊

聚氯乙烯树脂具有、、、损、韧性好、不导电等优点。

采用聚氯乙烯制作辊筒和轴承座，内置迷宫式密封圈，在结构上采用了托辊轴可注油制冷方式。该托辊具有重量轻、换方便，阻燃、、、耐疲劳、抗冲击等特点。

随着现代工业的不断发展，对托辊综合性能的要求也在不断提高。用聚合物基复合材料代替钢、陶瓷、橡胶、塑料制造托辊逐渐成为该的必然趋势。近年来，虽然托辊用聚合物基复合材料在抗冲击、损、、抗撕裂等方面带来，但仍存在多种问题。为此研究出一种价格便宜、性能优良、应用环境具针对性的托辊用聚合物基复合材料仍然是我们今后努力的方向。