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博晟托輥為您深度解析:超高分子量聚乙烯托輥的特性及優(yōu)點

2021-04-02 17:29:53 973

 托輥是皮帶輸送機上的重要部件和易損件,其質(zhì)量好壞直接決定皮帶輸送機的使用壽命和消耗的能源多少。我國目前普遍使用的皮帶輸送機托輥多使用金屬托輥,與國外同類產(chǎn)品托輥相比,存在使用壽命短、運行阻力系數(shù)大、托輥重量大等缺點。而且,普通金屬托輥產(chǎn)品僅適用于一般生產(chǎn)場合要求,而在對噪聲、靜電要求較高的礦井,腐蝕性較強的焦化廠、化工企業(yè)等特殊行業(yè),使用受命長則6個月,短則1個月,給輸送機生產(chǎn)帶來了極大的制約和危險,安全事故頻頻發(fā)生,造成較大的損失,同時能耗較高。鑒于托輥的使用數(shù)量和消耗能源的巨大性,對傳統(tǒng)金屬托輥的改造迫在眉睫。據(jù)此,我們根據(jù)國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀,在普通金屬托輥的基礎(chǔ)上,經(jīng)過技術(shù)、結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)備等創(chuàng)新,研制出超高分子量聚乙烯托輥。
  1、超高分子量聚乙烯材料
  分子量在150萬以上的聚乙烯稱之為“超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)”,因其物理性能優(yōu)異而作為工程塑料應(yīng)用。我們在對材質(zhì)進行選擇時主要考慮其如下優(yōu)異的使用性能:

表1 超高分子量聚乙烯材料與常見材料的摩擦系數(shù)比較

材料

摩擦系數(shù)

超高分子量聚乙烯

0.05~0.11

尼龍

0.37

聚碳酸酯

0.36

ABS

0.38

聚四氟乙烯

0.04~0.10

橡皮-固體

1~4

石墨-石墨

0.10

玻璃-玻璃

0.90~1.00

鋼-鋼

8.00

玻璃-金屬

0.57

冰-冰

0.05~0.15

  (1)耐磨性超高分子量聚乙烯的耐磨性居塑料之冠并超過某些金屬,這樣高的耐磨性以至于用一般塑料磨耗試驗法難以測試其耐磨程度,因而采用砂漿磨耗測試裝置,耐磨性與分子量成正比,隨著分子量的升高其耐磨性越好;
  (2)耐沖擊性及沖擊能吸收性采用通常沖擊試驗方法難以使其斷裂破壞,其沖擊強度隨分子量的升高而提高,在分子量為150萬時達到最大值,然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。此外,它在反復(fù)沖擊后表面硬度更高;具有優(yōu)異的沖擊能吸收性,沖擊能吸收值在所有的塑料中最高,因而噪聲阻尼性很好,具有優(yōu)良的消音效果;
  (3)自潤滑性超高分子量聚乙烯有極低的摩擦因數(shù)(0.05~0.11),故自潤滑性優(yōu)異,從表1可以看出,摩擦系數(shù)次于自潤滑最好的聚四氟乙烯(PTEE),因此在摩擦學(xué)領(lǐng)域被譽為成本性能非常理想的摩材料;

  (4)耐化學(xué)藥品性具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性,除強氧化性酸液外,在一定溫度下和深度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)(如:酸、堿、鹽)及有機介質(zhì)(荼溶劑除外)。其在20℃ 和80℃ 的 80種有機溶劑中浸漬30d外表無任何反常現(xiàn)象,其它物理性能也幾乎沒有變化;
  (5)不粘性超高分子量聚乙烯表面吸附力非常微弱,其抗粘附能力僅次于塑料中不粘性最好的PTEE,因而制品表面與其它材料不易粘附。另外,超高分子量聚乙烯還具有耐低溫(使托輥適用溫度范圍大)、衛(wèi)生無毒性、憎水性(托輥不易吸水變形)等特點。
  超高分子量聚乙烯的不足之處:與金屬和其它工程塑料相比耐熱性能和硬度偏低,但可以通過 “填充”和“交聯(lián)”等改善。
  2、超高分子量聚乙烯托輥的優(yōu)越性
  (1)由于運行阻力系數(shù)和轉(zhuǎn)動慣量大幅度降低,托輥運轉(zhuǎn)更加靈活平穩(wěn),超高分子量聚乙烯有很好的沖擊能吸收性和阻尼性,能有效地降低運行噪聲,可以使皮帶輸送機實現(xiàn)長運距、大運量、高速度的運轉(zhuǎn)工作。但考慮到聚乙烯材質(zhì)強度低的缺陷,要經(jīng)過慎重計算和試驗。
  (2)由于超高分子量聚乙烯托輥具有表面不粘結(jié)性、不生銹、自潤滑性,因此對輸送帶有更好的保護性,即使在托輥損壞不轉(zhuǎn)動時,也不會損傷輸送帶,不易磨損輸送帶,輸送帶和滾筒的使用壽命也可以延長1倍以上。
  (3)超高分子量聚乙烯具有很好的自潤滑性和不粘結(jié)性,因此在托輥表面不會粘附和堆積物料,能提高主機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性,減少物料的抖動下滑。并明顯降低整機的噪聲,可消除或減少各種事故隱患,提高安全性能。
  (4)使用壽命長,運行成本低,經(jīng)濟效益顯著。超高分子量聚乙烯的耐磨性是鋼的7倍、尼龍的3倍,超過了所有工程塑料,而且UHMW-PE托輥抗沖擊性能很好,托輥重量輕(一般僅為同規(guī)格鋼托輥重量的1/3~1/2),安裝更換很方便,減輕了勞動強度和維護量,并且可節(jié)省電耗約16%。
  綜上所述,采用了這些技術(shù)創(chuàng)新后可以較好地改進原有托輥鋼管易受酸堿腐蝕問題,耐磨性能得到較大程度的提高,使得托輥耐酸堿、耐磨技術(shù)實現(xiàn)了跨越,使用壽命在2.5萬h以上。不但適用于各種普通場合,而且對噪聲、靜電要求較高的特殊行業(yè)所使用的皮帶輸送機也能較好地應(yīng)用,具有較高的社會和經(jīng)濟效益。

 

托輥、滾筒、托輥支架-泰安博晟礦山機械有限公司


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