礦用超高分子聚乙烯托輥
前言：
由於托輥是帶式輸送機不可分割的組成部分，它的防水、防塵、防半流動污物體的密封性，兩端軸承位的精度、外圓徑向跳動、旋轉阻力、轉動慣量運行時的噪音、腐蝕銹蝕、與輸送帶間的摩擦係數等，都能給帶式輸送機的安全運行帶來直接影響。
採用“頭疼醫頭,腳疼醫腳”的辦法對托輥進行技術改造，其效果是微乎其微的。比如：增加管壁厚度，以期提高托輥的磨損壽命，這種辦法不但增大了托輥的轉動慣量，使軸承易被過早卡死，而且還會對膠帶造成更為嚴重的磨損。增加能耗，提高噪音等不利因素同時加大。又比如：採用多層迷宮式防塵結構，以期對轉動部位的軸承進行保護。但當粉塵或泥漿進入第一道迷宮後，即在宮內形成結垢層，隨之增大了托輥的旋轉阻力，隨著結垢層的增加，旋轉阻力不斷增大，直至抱死。托輥的旋轉阻力增大或抱死，直接導致對膠帶的磨損，從而降低了膠帶的使用壽命。
為了使托輥的綜合性能達到理想的使用要求，我公司歷時五年多，對國內外煤炭、冶金、水泥、化工、航運等多個行業一百多種托輥進行收集、解剖、研究、試驗。揚長避短，研製發明了最新一代綜合性能優異，使用效果良好的“超高分子聚乙烯托輥”（UHMW-PE托輥），並於2005年取得了河南省科技廳的“高新技術產品認證”，於2006年取得了國家煤礦安全辦公室頒發的“礦用產品安全標誌”認證
（１編號：200612841２200612842３200612843)。
下面從三個方面對UHMW-PE托輥進行描述。
第一、材料使用
區別於金屬托輥，我們採用了工程塑料中機械物理性能最為優越的UHMW-PE材料，來制做輥面和軸承座套。
超高分子聚乙烯製品的分子結構為纏繞式線形排列方式。因此它的抗衝擊強度是相當高的。發達國家很早就把這種材料應用在防彈衣和裝甲防護上。在我國近幾年也開始研發應用UHMW-PE材料逐步替代笨重的金屬材料。作用於托輥，它不會因長期的轉動或撞擊而產生斷裂。
超高分子聚乙烯的摩擦係數極小，近似於冰面。作用於托輥的表面，可有效降低與膠帶表面的摩擦，起到保護膠帶、延長膠帶使用壽命的作用。
超高分子聚乙烯的耐磨性極好。在所有的工程塑料中，它的耐磨性是最好的。實驗數據顯示在相對條件下它的耐磨性是碳鋼或不銹鋼的3-7倍。僅此一點把它用做製造托輥的材料，其使用壽命就比鋼製托輥延長了三倍以上。
超高分子聚乙烯的耐腐蝕性是極好的。常溫狀態下，任何濃度的酸、鹼、鹽、硫等腐蝕介質都難與其產生化學反應。因此，用它做為製造托輥的材料，不用擔心腐蝕、銹蝕因素的影響。
超高分子聚乙烯的吸水率極小（不到0.01%）。因此其自身的抗粘附性極好。不管是水還是在油的媒介作用下，粉塵都不會在其表面粘著、結垢。作用於托輥，一是不用擔心表面因粘附泥漿礦粒而對膠帶的磨損；二是不用擔心因轉動部位的結垢而增加托輥的旋轉阻力。
超高分子聚乙烯的比重很輕，只有0.95左右，是碳鋼的八分之一。用它製造的托輥，安裝更換輕鬆方便而且運轉時無噪聲，而使工作環境得以淨化。
第二、製造結構
我們在分析了國內外上百種托輥的製造結構後發現，傳統的托輥製造模式不論是金屬托輥還是非金屬托輥，大都採用兩端迷宮式防塵構造。而迷宮式防塵結構的目的僅僅是為了阻隔粉塵或水漿等物質進入兩端的軸承。以期達到對軸承的保護。這也就意味著托輥能否正常運轉，軸承的正常運轉是關鍵。根據這一原理，我們在研發超高分子聚乙烯托輥時徹底革新傳統迷宮式防塵模式。並借鑒澳大利亞BHPBILLITON礦業公司和RIOTINTO公司樣輥的結構模式，將托輥兩端的軸承直接壓塑在塑料的軸承座套內，並將軸承外向型結構變為內向型。這樣就徹底隔絕了塵、水、漿等污物對軸承的侵蝕。（如圖示）
第三、性價比
常言道：“實踐是檢驗真理的唯一標準”。我公司的超高分子聚乙烯托輥在研發定型過程中，經受了各種環境條件下超強度運轉試驗，在模擬試驗中，其工作壽命達到10萬小時。在冷鋼燒結廠戶外整條皮帶輸送線現場實用時間已30個月。為了適用於煤礦井下的工作條件，我們通過了上海國家采煤機械質量監督檢驗中心最嚴格的檢測試驗（見附件的檢測報告）。
通過對超高分子聚乙烯托輥各種性能的綜合評價，我們可以得出這樣的結論：“它的價格雖然比普通鋼製托輥高出30-40%，但它的性能價格比確有十分明顯的優勢。根據我們對其中10個用戶的調查考評結果，使用UHMW-PE托輥後，年均節能降耗效果都能達到30%以上。”
結論：
超高分子聚乙烯托輥，因其使用材料的革新和製造結構的突破，使其與傳統的金屬托輥、陶瓷托輥或其他非金屬托輥相比，在使用性能上具有了諸多明顯的優勢。它的節能降耗效果無疑會對使用帶式輸送設備的工礦企業帶來很好的經濟效益和工作效率。
安陽市超高工業技術有限責任公司
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