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皮帶輸送機是散狀物料最重要的輸送機械，大量應用于糧食、電力、冶金、礦山、港口、建材等國民經(jīng)濟部門中。托輥是皮帶輸送機中用量最多的部件，用于承載輸送帶，使輸送帶的垂度不超過限定值，減小運行阻力，保證皮帶輸送機的運行平穩(wěn)。隨著長距離、大運量皮帶輸送機的出現(xiàn)，托輥數(shù)量需求急劇增加，傳統(tǒng)托輥的可靠性、制造成本、維修費用都制約著皮帶輸送機的發(fā)展。針對現(xiàn)有托輥結(jié)構(gòu)上存在的缺陷，工程技術(shù)人員研制出了一種無心軸的新型托輥。
整體式無心軸托輥的坯料管材采用旋壓工藝加工成半軸結(jié)構(gòu)，軸承安裝在輥子兩端的半軸上。整體輥子采用壁厚不超過4mm的鋼管經(jīng)熱旋壓加工成形，在管體兩端直接旋壓出軸頸。由于無心軸托輥不需要在鋼管上鏜孔，與有心軸托輥相比鋼管壁厚大為減薄，大大降低了制造成本。
正常工況下，托輥載荷分為靜載荷和動載荷，當今托輥的載荷計算研究還不十分完善，有些載荷的規(guī)律尚不清楚。托輥的靜載荷計算中主要考慮物料及輸送帶的正壓力，在彎曲段還應考慮輸送帶張力的作用，特別是在凹凸弧段。目前多數(shù)計算都把中間托輥看做是受力最大的，按物料重量的70%和輸送帶重量的40%計算，但是側(cè)托輥受載后2個軸承的受力不等，同時還有比較大的軸向力。
在正常工作狀態(tài)下，托輥的最大應力分布在軸肩處。由于其旋壓出小凸臺，大大改善了應力集中情況。托輥的其他部分受力比較均勻，沒有出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。與普通的有心軸托輥相比，無心軸整體式托輥受力較為合理。
新型整體式無心軸托輥克服了普通有心軸托輥的部分結(jié)構(gòu)缺陷，并且成本低廉、制造方便、重量輕，可以很好地適應長距離皮帶輸送機的發(fā)展。但其存在以下問題有待改進：無心軸托輥采用空心薄壁結(jié)構(gòu)，在兩端彎矩的作用下，其最大變形發(fā)生在托輥的中間部位，在受到?jīng)_擊或意外載荷時，托輥會產(chǎn)生變形甚至彎曲，這樣在設備高速運行時易導致動載荷，使輸送機運行不平穩(wěn)。
針對空心管體中部剛度不足的問題，將托輥管體中間部分焊接一外徑D=61mm，寬B=10mm，厚b=3mm的加強環(huán)以加強其剛度。改進后的托輥大大提高了其抗彎性能，增加了托輥對重載及意外沖擊的抵抗能力，擴大了無心軸托輥的適用范圍。
