專利名稱：軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉機構的制造技術及密封結構，特別涉及一種軸向疊片式接觸 /非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥。
背景技術：
托輥廣泛應用于露天、粉塵大、腐蝕性強的惡劣環境，如化工行業、冶金行業、水泥行業、采礦行業、焦化行業、港口裝卸行業等，而現有的帶式輸送機托輥其輥體一般為金屬或塑料管體，兩端通過迷宮式結構來防止贓物、粉塵、水等有害物質的侵蝕。但無論哪種迷宮式結構都不能有效阻止礦渣、粉塵以及泥水等進入托輥內部，從而影響托輥的正常運轉， 導致托輥早期失效(托輥的壽命僅有2 3萬小時)并帶來驅動功率上升、膠帶磨損加重等一系列惡劣影響，為此必須頻繁地進行檢修、更換失效托輥，既造成極大的資源浪費，也降低了帶式輸送機的運行效益。傳統的迷宮式密封裝置，為提高的密封效果，通常的措施是盡量縮小迷宮式密封的密封間隙和延長密封路徑，并密實充填潤滑脂以實現有效密封，然而該措施必然增大托輥的旋轉阻力，并帶來帶式輸送機的驅動功率上升、能耗增大的弊端。傳統采用擠出成型的塑料管材制作的塑料托輥，為保證托輥裝配后兩端軸承的同心度以及托輥外圓徑向跳動誤差滿足規范要求，都需要在托輥兩端通過機械加工形成臺階孔，并通過過盈配合裝配而成。這一方法雖然可以通過專用設備和工裝在一定程度上滿足要求，但生產工序增加，生產成本上升以及品質管理的風險增大的問題需要克服。注射成型的塑料管體雖然能夠滿足兩端軸承同心度及外圓徑向跳動的要求，但生產效率明顯低于擠出成型，且注射成型管體易受成型工藝、環境溫度、冷卻速率、工人技術水平等因素的影響，離模后易變形，其殘余應力還將在產品的整個使用過程中產生不利影響。

發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種密封性好、 旋轉阻力小、能耗低、使用壽命長、生產性好的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥。本發明的目的可通過下述技術措施來實現
本發明的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥包括托輥軸、通過設置在軸兩端的軸承座、軸承支撐套裝在軸承座上的改性PVC輥體、以及通過端蓋封裝在軸承座與托輥軸之間的環形腔體內的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封；所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由呈中空柱形結構的疊片座和安裝在環繞疊片座內壁或外壁加工出的密封溝槽內的軸向組合式疊片組組成；所述疊片座以過盈配合方式與托輥軸或軸承座相結合，疊片座與軸承座或托輥軸間的徑向間隙為0.廣Imm;疊片座密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組的總長度間的間隙為0.廣1mm。
本發明所述疊片座的結構形式為整體式、上下對稱的分體式或由上中下三環組成的分離式結構中的任意一種；其中所述的上下對稱的分體式或由上中下三環組成的分離式結構的疊片座能夠通過調節密封溝槽的寬度尺寸并配合增減內外張力疊片數，實現對密封路徑的有效調節。本發明中所述軸向組合式疊片組由外張力疊片構成或由內外張力疊片間隔組合構成，安裝在環繞疊片座外壁加工出的密封溝槽內。本發明中所述軸向組合式疊片組也可以是由內張力疊片構成或由內外張力疊片間隔組合構成，安裝在環繞疊片座內壁加工出的密封溝槽內。本發明中所述外張力疊片的外環面以過盈配合方式與相應部件的內圓面結合，所述外張力疊片的內環面以徑向間隙為ο. Γ0. 5mm配合方式與相應部件的外圓面結合；所述內張力疊片的外環面以徑向間隙為0. Γ0. 5mm配合方式與相應部件的內圓面結合，所述外張力疊片的內環面以過盈配合方式與相應部件的外圓面結合。本發明中所述軸向組合式疊片組、疊片座、內外張力疊片均是采用具有親油疏水 (或憎水)性、低摩擦系數和自潤滑性能的高分子材料制作而成；如UHWMPE、PTFE、HDPE、POM 以及具備以上性能的改性聚合物等。本發明中所述改性PVC輥體采用改性PVC合金通過精密擠出成型工藝制備，改性 PVC合金輥體的內外徑尺寸精度誤差不大于0. Imm,同軸度偏差小于0. 3mm ；所述軸承座為改性PVC合金通過注射成型制備；所述改性PVC輥體與軸承座通過粘結方式相結合；改性 PVC輥體只需加工端面。更具體說本發明的托輥的輥體為改性PVC管材，通過設置在輥體與金屬托輥軸間的軸承座內的軸承來支撐并實現輥體的旋轉，改性PVC合金輥體采用精密擠出成型制備，并滿足內外徑尺寸精度不大于0. Imm,同軸度誤差不大于0. 2mm,輥體不需二次機械加工，軸承座采用改性PVC合金經注射成型制造，二者通過粘結方式組裝，有效保證了兩端軸承的同軸度。在軸承外端通過疊片座內的軸向組合的疊片形成接觸/非接觸式密封裝置， 軸向疊片及疊片座由具有親油疏水(或憎水)性、低摩擦系數和自潤滑性能的高分子材料制作；疊片座以過盈配合與托輥軸形成一體結構，疊片座與軸承座或托輥軸間的徑向間隙為 a=0.廣Imm ；疊片座密封溝槽的寬度與疊片組的總長度間的間隙(差)為b=0.廣Imm ；軸向疊片可以全部由外張力或內張力疊片構成，也可由內外張力疊片間隔組合使用，內張力疊片與疊片座過盈連接而與軸承座間的徑向間隙為C=O. Γ0. 5mm，外張力疊片與軸承座過盈連接且與疊片座密封溝槽底部的徑向間隙為d=0. Γ0. 5mm ；疊片座可以是整體式的，也可以是左右對稱的分體式或三環分離式結構，通過調節疊片座密封溝槽的長度和增減內外張力疊片數，實現對密封路徑的有效調節，以便于根據使用環境實現最佳密封效果。疊片座的外側再依次裝入端蓋、彈簧卡即可。與現有技術相比，軸向疊片接觸/非接觸組合式密封具有接觸部件少、在極小的間隙內形成多重密封，且能夠方便地調節密封路徑的長短，它與相關件的接觸部位少，減低了磨擦，因而極大的減少了磨損并降低了旋轉阻力，對于油脂潤滑有特別的密封作用，能有效防止臟物、塵粒、水及其它形式的雜質侵入，極大地提高了密封性能，有效地延長了托輥的使用壽命。本發明的效果1、本發明采用精密擠出成型的改性PVC管材作為輥體，內徑不需加工即可滿足裝配精度的要求，并與改性PVC軸承座采用粘結方式裝配在一起，既能滿足載荷要求，又能保證兩端軸承的同心度，有效降低了托輥的旋轉阻力。再者，由于避免了輥體的二次加工，有效地節約了資源，簡化了生產工藝，同時降低了 CO2的排放和生產成本，提高了勞動生產率，特別是降低了產品的品質管理風險。2、本發明的托輥采用一種軸向疊片式接觸/非接觸組合密封裝置，且疊片和疊片座均采用具親油疏水(或憎水)性、低摩擦系數和自潤滑性能的高分子材料制作，通過接觸 /非接觸方式實現有效密封，在極小的間隙內形成多重密封，且能夠方便地調節密封路徑的長短，它與相關件的接觸部位少，減低了磨擦，因而極大的減少了磨損并降低了旋轉阻力， 能有效防止臟物、塵粒、水及其它形式的雜質侵入，極大地提高了密封性能，有效地延長了托輥的使用壽命。3、托輥旋轉阻力小，軸承的密封可靠，托輥整體壽命提高了 3倍以上，由于降低了對膠帶的磨損，有效延長了膠帶的使用壽命，同時降低了帶式輸送機的使用和維護費用，有效減小了噪聲和故障隱患，提高了設備安全性和勞動生產率，節能減排效果明顯。


圖1為外壁加工有密封溝相的整體式疊片座結構圖。
圖2為外壁加工有密封溝相的對稱分體式疊片座結構圖。
圖3為外壁加工有密封溝相,的三環分離式疊片座結構圖。
圖4為內壁加工有密封溝相的整體式疊片座結構圖。
圖5為內壁加工有密封溝相的對稱分體式疊片座結構圖。
圖6為內壁加工有密封溝相,的三環分離式疊片座結構圖。
圖7為外壁加工有密封溝相,的·^片座外張力疊片組合形式。
圖8為內壁加工有密封溝相,的·^片座內張力疊片組合形式。
圖9為外壁加工有密封溝相,的·^片座內外張力疊片間隔組合形式。
圖10為內』壁加工有密封溝4曹的:疊片座內外張力疊片間隔組合形式。
圖11為外』壁加工有密封溝4曹的:疊片座外張力疊片組合托輥裝配圖。
圖12為內』壁加工有密封溝4曹的:疊片座內張力疊片組合托輥裝配圖。
圖13為外』壁加工有密封溝4曹的:疊片座內外張力疊片組合托輥裝配圖。
圖14為內』壁加工有密封溝4曹的:疊片座內外張力疊片組合托輥裝配圖。
具體實施例方式
本發明以下將結合實施例(附圖)作進一步描述 實施例1
如圖1、圖7、圖11所示，本實施例的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥包括托輥軸8、通過設置在軸兩端的軸承座2、軸承7支撐套裝在軸承座2上的改性 PVC輥體1、以及通過端蓋4封裝在軸承座2與托輥軸8之間的環形腔體內的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封；所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由整體式結構、呈中空柱形的疊片座3和安裝在環繞疊片座外壁加工出的密封溝槽內的軸向組合式疊片組6組成；所述疊片座3以過盈配合方式與托輥軸8相結合，疊片座3與軸承座2間的徑向間隙為 a=0. 5mm ；疊片座3密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組6的總長度間的間隙為b=lmm ；軸向組合式疊片組6由外張力疊片構成，與疊片座密封溝槽底部的徑向間隙為d=0. 5mm，與軸承座2過盈配合。本發明中所述軸向組合式疊片組6、疊片座3、內外張力疊片均是采用具有親油疏水(或憎水)性、低摩擦系數和自潤滑性能的高分子材料制作而成；如UHWMPE, PTFE, HDPE, POM以及具備以上性能的改性聚合物等。本發明中所述改性PVC輥體1采用改性PVC合金通過精密擠出成型工藝制備，改性PVC合金輥體的內外徑尺寸精度誤差不大于0. Imm,同軸度偏差小于0. 2mm，只需加工端面；所述軸承座2為改性PVC合金通過注射成型制備；所述改性PVC輥體1與軸承座2通過粘結方式相結合，通過設置在輥體與金屬托輥軸間的軸承座內的軸承來支撐并實現輥體的旋轉；所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封通過彈簧卡5、端蓋4封裝在軸承外端、軸承座2與托輥軸8之間的環形腔體內。實施例2
如圖5、圖8、圖12所示，本實施例與實施例1的區別在于所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由上下對稱的分體式、呈中空柱形的疊片座3-1和安裝在環繞疊片座內壁加工出的密封溝槽內的軸向組合式疊片組6組成；所述疊片座3-1以過盈配合方式與軸承座 2相結合，疊片座3-1與托輥軸8間的徑向間隙為a=0. 4mm ；疊片座3_1密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組6的總長度間的間隙為b=0. 8mm ；軸向組合式疊片組6由內張力疊片構成，與疊片座密封溝槽底部的徑向間隙為c=0. 4mm，與托輥軸8過盈配合。實施例3
如圖3、圖9、圖13所示，本實施例與實施例1的區別在于所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由上中下三環組成的分離式結構的疊片座3-2、3-3和安裝在環繞疊片座外壁設置的密封溝槽內的軸向組合式疊片組6組成；所述疊片座以過盈配合方式與托輥軸 8相結合，疊片座與軸承座2間的徑向間隙為a=0. 5mm ；疊片座密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組6的總長度間的間隙為b=lmm;所述軸向組合式疊片組6由間隔設置的內、外張力疊片構成，其中所述外張力疊片與軸承座過盈配合且與疊片座密封溝槽底部的徑向間隙為 c=0. 5mm ；內張力疊片與疊片座過盈配合且與軸承座的徑向間隙為d=0. 5mm。實施例4
如圖5、圖10、圖12所示，本實施例與實施例1的區別在于所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由上下對稱的分體式、呈中空柱形的疊片座3-1和安裝在環繞疊片座內壁加工出的密封溝槽內的軸向組合式疊片組6組成；所述疊片座3-1以過盈配合方式與軸承座 2相結合，疊片座3-1與托輥軸8間的徑向間隙為a=0. 3mm ；疊片座3_1密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組6的總長度間的間隙為b=0. 5mm;所述軸向組合式疊片組6由間隔設置的內、外張力疊片構成，其中所述外張力疊片與疊片座過盈配合且與托輥軸的徑向間隙為 d=0. 3mm ；內張力疊片與托輥軸過盈配合且與疊片座密封溝槽底部的徑向間隙為c=0. 3mm。
權利要求
1.一種軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，它包括托輥軸(8)、通過設置在軸兩端的軸承座(2)、軸承(7)支撐套裝在軸承座(2)上的改性PVC輥體(1)、以及通過端蓋(4)封裝在軸承座(2)與托輥軸(8)之間的環形腔體內的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封，其特征在于所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由呈中空柱形結構的疊片座(3)和安裝在環繞疊片座內壁或外壁加工出的密封溝槽內的軸向組合式疊片組(6) 組成；所述疊片座(3)以過盈配合方式與托輥軸(8)或軸承座(2)相結合，疊片座(3)與軸承座(2)或托輥軸(8)間的徑向間隙為0.廣Imm;疊片座(3)密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組(6)的總長度間的間隙為0.廣1mm。
2.根據權利要求1所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，其特征在于所述疊片座(3)的結構形式為整體式、上下對稱的分體式或由上中下三環組成的分離式結構中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥， 其特征在于所述軸向組合式疊片組(6)由外張力疊片構成或由內外張力疊片間隔組合構成，安裝在環繞疊片座外壁加工出的密封溝槽內。
4.根據權利要求1所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥， 其特征在于所述軸向組合式疊片組(6)由內張力疊片構成或由內外張力疊片間隔組合構成，安裝在環繞疊片座內壁加工出的密封溝槽內。
5.根據權利要求3或4所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，其特征在于所述外張力疊片的外環面以過盈配合方式與相應部件的內圓面結合，所述外張力疊片的內環面以徑向間隙為0. Γ0. 5mm配合方式與相應部件的外圓面結合；所述內張力疊片的外環面以徑向間隙為0. Γ0. 5mm配合方式與相應部件的內圓面結合，所述外張力疊片的內環面以過盈配合方式與相應部件的外圓面結合。
6.根據權利要求1所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，其特征在于所述軸向組合式疊片組(6)、疊片座(3)采用具有親油疏水或憎水性、低摩擦系數和自潤滑性能的高分子材料制作而成。
7.根據權利要求3或4所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，其特征在于所述內外張力疊片采用具有親油疏水或憎水性、低摩擦系數和自潤滑性能的高分子材料制作而成。
8.根據權利要求1所述的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，其特征在于所述改性PVC輥體(1)采用改性PVC合金通過精密擠出成型工藝制備，改性PVC 合金輥體的內外徑尺寸精度誤差不大于0. Imm,同軸度偏差小于0. 2mm ；所述軸承座(2)為改性PVC合金通過注射成型制備；所述改性PVC輥體(1)與軸承座(2)通過粘結方式相結口 O
全文摘要
一種軸向疊片式接觸/非接觸組合密封帶式輸送機塑料托輥，它包括托輥軸(8)、通過設置在軸兩端的軸承座(2)、軸承(7)支撐套裝在軸承座(2)上的改性PVC輥體(1)、以及通過端蓋(4)封裝在軸承座(2)與托輥軸(8)之間的環形腔體內的軸向疊片式接觸/非接觸組合密封，其特征在于所述軸向疊片式接觸/非接觸組合密封是由呈中空柱形結構的疊片座(3)和安裝在環繞疊片座內壁或外壁加工出的密封溝槽內的軸向組合式疊片組(6)組成；所述疊片座(3)以過盈配合方式與托輥軸(8)或軸承座(2)相結合，疊片座(3)與軸承座(2)或托輥軸(8)間的徑向間隙為0.1~1mm；疊片座(3)密封溝槽的寬度與軸向組合式疊片組(6)的總長度間的間隙為0.1~1mm。
文檔編號B65G39/09GK102363466SQ20111036679
公開日2012年2月29日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者戴亞輝, 戴嘉懿, 閻新萍 申請人:戴亞輝