專利名稱：一種可重復使用的分體式托輥裝置及其拆裝方法
技術領域：
本發明是一種可重復使用的分體式托輥裝置及其拆裝方法，尤其涉及一種采用絲扣式結構與分體式軸承配合設計，出現了托輥的安裝及拆卸更換方法，徹底解決了傳統托輥一次性使用的弊端，屬于機械領域。
背景技術：
從古至今，一體式托輥它雖然作為皮帶機的一種配件，但占據了一臺帶式輸送機總成本的35%，起著重大作用。因為一體式托輥有著悠久的歷史，技術相對比較成熟，所以兩個世紀以來，一體式托輥一直被人們認為是普通的、成熟的、簡單的產品。致使市面上所銷售的一體式托輥都是一種易損件，經常更換已習以為常的。這也難怪，就是這么一個普通的簡單產品，國內外無數相關專業科研院所及從事生產的工程技術人員，致力于對一體式托輥的研究改進，沒有能夠解決一體式托輥易損的這一難題。大家誰也不能做到，一體式托輥結構水平上都停留在一個水平線上，質量相差無幾。因此，國際和國家標準中，一體式托輥的密封性能指標為淋水試驗，進水量< 150克；防塵試驗，煤塵不得進入一體式托輥軸承的潤滑脂中等標準。曾經有一國外知名一體式托輥制造商聲稱自己的一體式托輥進水量為5克，技術水平世界第一。豈不知，軸承的失效連5克水都用不了！究其最關鍵的原因，都是徘徊在迷宮式密封的誤區里。淋水和粉塵進入迷宮式密封是一個物理學的原理，一直沒有被人們所發現。眾所周知，迷宮式密封的間隙大了，密封的效果不好，是正確的。但是，認為迷宮式密封的間隙小，層數多(有號稱王字密封的)，密封效果就會好的認識，卻是一個很大的誤區。試想，第一，很少的水就可以致使一體式托輥軸承的失效損壞；第二，粉塵能夠進入第一道迷宮式密封，就會一直向前延伸，多少層密封都是無用的。即使還沒有污染到軸承，也會將密封卡死，造成一體式托輥不能轉動而失效。另外， 還有一種情況由于人們對迷宮式密封的原理沒有一個準確的清楚地認識和理解，因此，無論設計的迷宮式密封間隙多么小、層數如何多、彎度和弧度多么巧妙，即使“不惜”大幅度增加一體式托輥的旋轉阻力，在迷宮式密封腔中填充大量的潤滑脂，也不能達到不進水和不進粉塵的理想目的。國內外帶式輸送機行業無數專家和工程技術人員在長期的反復研究過程中，申報專利數百項，始終沒有能夠徹底解決這一技術難題。其中研制的注油一體式托輥、唇式密封一體式托輥、王字密封一體式托輥等產品，都是沒有辦法情況下的補救措施。 試想，一體式托輥的數量那么多，安裝后的位置都比較隱蔽，怎么給一體式托輥注油？而且注油的方法也不能將進入軸承潤滑脂中的污染物排擠出去，實踐證明是失敗的；也就是說， 無論怎么看待密封這一技術特征，就現有技術通過密封也是非常難以控制一體式托輥失效的。一體式托輥中軸承的壽命。國內1995年以前，一體式托輥是采用鑄鐵軸承座，管體兩端加工臺階孔，過盈壓裝生產；1995年以后，逐步改進采用沖壓軸承座，管體兩端加工出小臺階孔，二氧化碳氣體保護焊接生產。兩種工藝均不能保證每個一體式托輥兩端軸承位置的同軸度≤0. 05mm，不但一體式托輥的旋轉阻力大，軸承的壽命也大打折扣。一體式托輥管體的防腐耐磨。在鋼鐵行業，焦炭、燒結、球團、礦山、鋼渣的磨損非常嚴重，4. 5mm厚鋼管管體的一體式托輥，被磨斷的周期最短的只有十幾天，平均為6個月左右；在煤礦井下，根據水中含硫的不同，鋼管管體的一體式托輥，最嚴重的每個月腐蝕銹蝕近1mm，一般為0. 3mm左右。經常在煤礦看到軸承和其它都好好的，被磨損和腐蝕爛的一體式托輥管體“一片狼藉，慘不忍睹”。現有技術為了延長一體式托輥的使用壽命，在本技術領域中的研發人員都是通過改善一體式托輥材質及制造精度、密封、一體式托輥管體的防腐耐磨等技術來延長一體式托輥的使用壽命，一體式托輥領域的專家們僅僅只是在損害一體式托輥因素上作文章。通過上述一體式托輥的發展史，一體式托輥中的每個部件在不同的環境中，損害程度不同，同一部件因環境不盡相同，使用壽命也不相同。現有技術都是通過焊接或粘合把一體式托輥中部件整合在一起，如果某一個部件損害，需要把整個一體式托輥扔掉，給國家的資源造成了極大的浪費。
發明內容
本發明克服了現有技術中一體式托輥的缺陷，第一次開發了一種分體式托輥，其分體式密閉結構可取得與一體式托輥相同的密閉效果。通過更換本發明中分體式托輥的零部件，可大大延長托輥的使用壽命。本發明為了解決現有技術存在的問題，公開了一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，所述分體式托輥裝置的安裝方法包括如下步驟Sl 取1根帶有絲扣的托輥套102，準備1根中心軸104，將軸承內圈305裝到中心軸104上，將帶有軸承內圈305的中心軸104放入托輥套102內，形成組件A ；S2 準備1個帶有絲扣的一體式軸承套103，將軸承外圈304裝入帶有絲扣的一體式軸承套103左側內部，裝入密封圈105，形成組件B ；S3 把S2步驟安裝完成的組件B，放入Sl步驟安裝完成的組件A內，形成組件C ；S4 把工裝工具插入工裝孔，將S2中的一體式軸承套103順時針擰扣，把組件A與組件B扣緊；S5 在組件C外側安裝卡環106，形成組件D ；S6 在組件C外側安裝密封擋圈107 ；S7 用Sl至S6的步驟安裝分體式托輥裝置的另一端；所述分體式托輥裝置的拆換方法包括如下步驟Tl 拆下密封擋圈107 ；T2 用工裝工具扳開卡環106 ；T3:把工裝工具插入工裝孔內，逆時針方向旋轉，使絲扣分開，拆下一體式軸承套 103 ；T4 把軸承內外圈分離，軸承內圈305套在中心軸上，軸承外圈304隨一體式軸承套一起移出；T5 使中心軸104與托輥套102脫離，取出中心軸104 ；
T6 敲出套在中心軸104上的軸承內圈305 ；T7 更換損壞的部件；T8 按照S1-S7的步驟組裝原有部件與更換的新部件。上述更換原理可參考圖8，圖9，分別為可重復使用分體式托輥裝置更換一體式軸承套102的方法和更換軸承內圈305的方法。圖示中只給出兩種部件的更換方法，同理，也可以更換軸承外圈304、托輥套102、中心軸104、密封圈105、卡環106、密封擋圈107等部件。徹底解決了其中之一或兩個部件損壞，報廢整根托輥軸。所述分體式托輥裝置101主要由不銹鋼制成，其中包含組分及重量百分含量如下Cr 2 15 ；Ni 8 ；C 0.01 0.12;Si < 0. 75 ；Mn < 72 ；P < 0. 035 ；S < 0.030。所述分體式托輥裝置101的主要材質不銹鋼中含Cr的主要是為了增加耐蝕性、抗氧化性，使品粒細化，增加強度，硬度和耐磨性，經過實驗結果對比證明成份約為10. 2%時， 效果最佳。因為在鉻的添加量達到10. 2%時，它的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時，盡管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。所述分體式托輥裝置101包括托輥套102、一體式軸承套103、中心軸104、密封圈 105、卡環106、密封擋圈107 ；所述一體式軸承套103位于所述托輥套102和中心軸104之間；所述密封圈105至少有1個或1個以上。優選每根分體式托輥裝置101中安置有2個密封圈105。所述托輥套102還包括絲扣201和卡槽202 ；所述絲扣201和卡槽202全部位于所述托輥套102內側。所述一體式軸承套103還包括工裝孔301，306、密封槽302、絲扣303、軸承外圈 304、軸承內圈305，卡擋307 ；所述密封槽302、絲扣303位于所述一體式軸承套103的外圍； 所述軸承外圈304、軸承內圈305位于所述一體式軸承套103的內部；所述工裝孔301，306、 卡擋307位于所述一體式軸承套103的右側。所述中心軸104至少還包括1個或1個以上的抵卡401，所述抵卡401位于所述中心軸104的1/4-1/3處。所述軸承外圈304卡角呈90度，所述軸承內圈305卡角呈90度；所述軸承外圈 304與軸承內圈305——對應，結合圖6。所述軸承外圈304卡角也可小于90度，所述軸承內圈305卡角也可以大于90度； 只要所述軸承外圈304與軸承內圈305 —一對應即可，優先于卡角為90度的一組軸承。所述軸承內圈305抱在所述中心軸104外側；所述軸承外圈(304)位于一體式軸承套103左側內部。所述絲扣201和所述絲扣303相互扣合；
所述密封圈105緊置于所述密封槽302內，目的為了起到密封作用，本發明中放置有2個密封圈，進一步密封，防止灰塵、水等雜物進入分體式托輥裝置101內部，使之盡量更換分體式托輥裝置101內部的可更換部件。所述卡環106置入所述卡槽202內；所述密封擋圈107扣到所述卡擋307之上。使之進一步安裝合適，因為托輥主要用于礦山、電廠、碼頭、煤礦井下、礦山、化工廠、鹽場、鋼鐵廠、水泥廠、糧庫等環境中，必須在更換新部件時，要安裝合適，安裝密封好，否則會發生危險，本發明通過多處采用機械式組裝的設計，不僅方便更換托輥損壞部件，而且安裝牢固，得當。所述軸承內圈305直角邊緊挨于所述中心軸104的抵卡401上，所述一體式軸承套103的長邊等于所述抵卡401至所述中心軸的一端。也就是說一體式軸承套103的長邊等于所述抵卡401至所述中心軸的一端的距離約為中心軸104的1/4-1/3，而不是軸承內圈 305無限至的在中心軸上滑動。所述托輥套(10 材質為耐磨材料(例如陶瓷輥、鋼筒輥、超高分子材料輥、橡膠輥、汽車輪胎橡膠輥、尼龍輥等)；所述一體式軸承套(103)、中心軸(104)、密封圈(105)、卡環(106)、密封擋圈 (107)、絲扣(201)、卡槽(202)、工裝孔(301，306)、密封槽(302)、絲扣(303)、軸承外圈 (304)、軸承內圈(305)，卡擋(307)、抵卡001)由400萬以上的超高分子量材料和橡膠材料制成。本發明的有益效果是具備可拆裝、可重復使用，壽命長的優點。它采用絲扣式結構與分體式軸承配合的設計，徹底解決了傳統托輥一次性使用的弊端，只需更換已經失效的軸承或密封，原托輥的滾筒、軸還可以多次重復使用。安裝便捷，組裝方便，拆卸靈活，成本低廉，工作可靠。同時也免除維修的大量人力和物力，大幅度減少工人的勞動強度，尤其是在粉塵中的工作時間和周期，避免矽肺病的發生，提高健康水平適應范圍廣的突出特點。該發明托輥可實現壽命周期的控制，通過更換軸承是性價比達到最大化，投資和運營成本最合理化。該托輥耐磨，耐腐蝕、節省鋼材、成本低廉，安全防爆性能好。可用于它主要用于礦山、電廠、碼頭、煤礦井下、礦山、化工廠、鹽場、鋼鐵廠、水泥廠、糧庫等環境中。它具有抗靜電、耐腐蝕、重量輕和壽命長的可重復使用的托輥。解決了目前技術為了延長托輥的使用壽命，在本技術領域中的研發人員都是通過改善托輥材質及制造精度、密封、托輥管體的防腐耐磨等技術來延長托輥的使用壽命(此方法復雜抽象，造價高，時間久等缺點)，本發明專利是采用絲扣式結構與分體式軸承配合的設計，托輥管體和軸承是可分開的，所以本發明只是通過更換托輥中的小零部件(如軸承、密封圈)，來延長托輥的使用壽命。
圖1為分體式托輥裝置一端結構示意2為托輥套剖面3為軸承與一體式軸承套安裝的剖面4為中心軸剖面5為軸承外圈與一體式軸承套的位置關系剖面圖
圖6為軸承內圈與外圈的扣合狀態示意7為可重復使用分體式托輥裝置的安裝方法流程示意8為可重復使用分體式托輥裝置更換一體式軸承套的方法圖9為可重復使用分體式托輥裝置更換軸承內圈的方法
具體實施例方式實施例1生產不銹鋼，其中包含組分及重量百分含量如下Cr 10. 3 ；Ni 8 ；C 0. 08 ；Si 0. 6 ；Mn: 15;P 0. 025 ；S:0.010。通過上述組分及重量百分含量制得本發明中托輥所用的不銹鋼。用該不銹鋼生產制備各相關獨立組件，包括托輥套(102)、一體式軸承套(103)、中心軸(104)、密封圈 (105)、卡環(106)、密封擋圈(107)、絲扣(201)、卡槽(202)、工裝孔(301，306)、密封槽
(302)、絲扣(303)、軸承外圈(304)、軸承內圈(305)，卡擋(307)、抵卡(401)。所述中心軸(104)長度大小要與所述一體式軸承套(10 的長度大小成比例，具體實施方法如下取不銹鋼材質制出一根所述中心軸(104)軸身長為190mm，直徑為89mm，中心軸 (104)兩端分別往里48mm處，在軸身上設有一抵卡，指其中心軸(104)兩端分別往里48mm 的這段距離的直徑應小于89mm。所述生產的一體式軸承套(103)的長度應約為48mm。上述部件的大小只是在本實施例中取了一個可實施的數值，其實際生產應用當中，可等比例放大或縮小，或者根據客戶的提供的新數據，利有相同的技術方案可制得不同規格的同樣部件。其上述部件通過工裝式具組裝后，即可得到本發明中分體式托輥裝置(101)中的其中一端，其結構及位置連接關系如下所述分體式托輥裝置(101)包括托輥套(102)、一體式軸承套(103)、中心軸 (104)、密封圈(105)、卡環(106)、密封擋圈(107)；所述一體式軸承套(10 位于所述托輥套(102)和中心軸(104)之間；所述密封圈(105)至少有1個或1個以上。進一步所述托輥套(10 還包括絲扣(201)和卡槽Q02)；所述絲扣(201)和卡槽(20 全部位于所述托輥套(102)內側。進一步所述一體式軸承套(10 還包括工裝孔(301，306)、密封槽(302)、絲扣
(303)、軸承外圈(304)、軸承內圈(305)，卡擋(307)；所述密封槽(302)、絲扣(303)位于所述一體式軸承套(10 的外圍；所述軸承外圈(304)、軸承內圈(30 位于所述一體式軸承套(10 的內部；所述工裝孔(301，306)、卡擋(307)位于所述一體式軸承套(10 的右側。
0078]進一步所述中心軸(104)包括1個抵卡G01)，所述抵卡001)位于所述中心軸(104)的 1/4 處。進一步所述軸承外圈(304)卡角呈90度，所述軸承內圈(30 卡角呈90度；所述軸承外圈(304)與軸承內圈(305)——對應。進一步所述軸承內圈(30 抱在所述中心軸(104)外側；所述軸承外圈(304)位于一體式軸承套(10 左側內部。進一步所述絲扣(201)和所述絲扣(30 相互扣合；所述密封圈(10 緊置于所述密封槽(30 內；所述卡環(106)置入所述卡槽(20 內；所述密封擋圈(107)扣到所述卡擋(307)之上。進一步所述軸承內圈(305)直角邊緊挨于所述中心軸(104)的抵卡001)上，所述一體式軸承套(10 的長邊等于所述抵卡G01)至所述中心軸的一端。用上述同樣的方法可以可得到本發明中分體式托輥裝置(101)中的另一端，這樣一個完整的分體式托輥裝置(101)制作完畢。所述分體式托輥裝置的安裝方法包括如下步驟Sl 取1根帶有絲扣的托輥套(102)，準備1根中心軸(104)，將軸承內圈(305)裝到中心軸(104)上，將帶有軸承內圈(305)的中心軸(104)放入托輥套(102)內，形成組件 A；S2 準備1個帶有絲扣的一體式軸承套(103)，將軸承外圈(304)裝入帶有絲扣的一體式軸承套(10 左側內部，裝入密封圈(105)，形成組件B;S3 把S2步驟安裝完成的組件B，放入Sl步驟安裝完成的組件A內，形成組件C ；S4 把工裝工具插入工裝孔，將S2中的一體式軸承套(10 順時針擰扣，把組件A 與組件B扣緊；S5 在組件C外側安裝卡環(106)，形成組件D ；S6 在組件C外側安裝密封擋圈(107)；S7 用Sl至S6的步驟安裝分體式托輥裝置的另一端；所述分體式托輥裝置的拆換方法包括如下步驟Tl 拆下密封擋圈(107)；T2 用工裝工具扳開卡環(106)；T3 把工裝工具插入工裝孔內，逆時針方向旋轉，使絲扣分開，拆下一體式軸承套 (103)；T4 把軸承內外圈分離，軸承內圈(30 套在中心軸上，軸承外圈(304)隨一體式軸承套一起移出；T5 使中心軸(104)與托輥套(102)脫離，取出中心軸(104)；T6 敲出套在中心軸(104)上的軸承內圈(305)；T7 更換損壞的部件；T8 按照S1-S7的步驟組裝原有部件與更換的新部件。綜上所述，即可得到本發明中公開的分體式托輥裝置(101)及分體式托輥裝置 (101)的安裝和拆卸及更換損壞部件。
權利要求
1.一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述分體式托輥裝置(101)包括帶有絲扣的托輥套(102)、帶有絲扣的一體式軸承套 (103)、中心軸(104)、密封圈(105)、卡環(106)、密封擋圈(107)；所述帶有絲扣的一體式軸承套(103)位于所述托輥套(102)和中心軸(104)之間；所述密封圈(105)至少有1個。所述分體式托輥裝置的安裝方法包括如下步驟51取1根帶有絲扣的托輥套(102)，準備1根中心軸(104)，將軸承內圈(305)裝到中心軸(104)上，將帶有軸承內圈(30 的中心軸(104)放入托輥套(102)內，形成組件A ；52準備1個帶有絲扣的一體式軸承套(103)，將軸承外圈(304)裝入帶有絲扣的一體式軸承套(10 左側內部，裝入密封圈(105)，形成組件B;53把S2步驟安裝完成的組件B，放入Sl步驟安裝完成的組件A內，形成組件C ；54把工裝工具插入工裝孔，將S2中的一體式軸承套(10 順時針擰扣，把組件A與組件B扣緊；55在組件C外側安裝卡環(106)，形成組件D ；56在組件C外側安裝密封擋圈(107)；57用Sl至S6的步驟安裝分體式托輥裝置的另一端；所述分體式托輥裝置的拆換方法包括如下步驟Tl 拆下密封擋圈(107)；T2 用工裝工具扳開卡環(106)；T3 把工裝工具插入工裝孔內，逆時針方向旋轉，使絲扣分開，拆下一體式軸承套 (103)；T4 把軸承內外圈分離，軸承內圈(305)套在中心軸上，軸承外圈(304)隨一體式軸承套一起移出；T5 使中心軸(104)與托輥套(102)脫離，取出中心軸(104)；T6 敲出套在中心軸(104)上的軸承內圈(305)；T7 更換損壞的部件；T8 按照S1-S7的步驟組裝原有部件與更換的新部件。
2.根據權利要求1所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述托輥套(10 還包括絲扣(201)和卡槽Q02)；所述絲扣(201)和卡槽(20 全部位于所述托輥套(102)內側。
3.根據權利要求1所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述一體式軸承套(103)還包括兩個工裝孔(301，306)、密封槽(30 、絲扣(30 、軸承外圈(304)、軸承內圈(305)，卡擋(307)；所述密封槽(302)、絲扣(303)位于所述一體式軸承套(10 的外圍；所述軸承外圈(304)、軸承內圈(30 位于所述一體式軸承套(103)的內部；所述工裝孔(301，306)、卡擋(307)位于所述一體式軸承套(10 的右側。
4.根據權利要求1所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述中心軸(104)至少還包括1個或1個以上的抵卡001)，所述抵卡001)位于所述中心軸(104)的1/4-1/3處。
5.根據權利要求1所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述軸承外圈(304)卡角呈90度，所述軸承內圈(30 卡角呈90度；所述軸承外圈(304)與軸承內圈(305)——對應。
6.根據權利要求1所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述軸承內圈(30 套在所述中心軸(104)外側；所述軸承外圈(304)位于一體式軸承套(103)左側內部。
7.根據權利要求3所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述絲扣(201)和所述絲扣(30 相互扣合；所述密封圈(10 緊置于所述密封槽 (302)內；所述卡環(106)置入所述卡槽O02)內；所述密封擋圈(107)扣到所述卡擋 (307)之上。
8.根據權利要求1所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述軸承內圈(30 直角邊緊挨于所述中心軸(104)的抵卡(401)上，所述一體式軸承套(103)的長邊等于所述抵卡G01)至所述中心軸的一端。
9.根據權利要求1至8的任一項所述的一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，所述分體式托輥裝置(101)主要由不銹鋼制成，其中包含組分及重量百分含量如下Cr 2 15 ；Ni 8 ；C 0.01 0.12;Si < 0. 75 ；Mn < 72。
全文摘要
本發明公開了一種可重復使用的分體式托輥裝置的使用方法，其特征在于，分體式托輥裝置(101)包括如下可獨立拆裝組件托輥套(102)、一體式軸承套(103)、中心軸(104)、密封圈(105)、卡環(106)、密封擋圈(107)；所述一體式軸承套(103)位于所述托輥套(102)和中心軸(104)之間。所述分體式托輥裝置的使用方法包括安裝、拆換方法，采用絲扣式結構與分體式軸承配合的設計，具備各組件可獨立拆裝、更換，整件可重復使用、壽命長的優點。它徹底解決了傳統托輥只能一次性使用的弊端，僅需更換已磨損的軸承和密封，原托輥的滾筒、軸等還可繼續重復使用。與傳統技術相比，本發明還具有拆裝方便、成本低廉、工作可靠等優點。
文檔編號B65G39/07GK102407996SQ20101029190
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者任憑 申請人:任憑