一种托辊的制作方法

本发明属于输送设备配件技术领域，具体涉及一种托辊。

背景技术：

托辊是带式连续输送机中数量最多的旋转部件，约占带式输送机制造成本的20-40％。托辊承载着输送带及所输送物料的全部重量，是对输送带造成摩损最多的部件，也是带式输送机中最易发生故障、损坏消耗最多、存在噪音源最多的部件。

目前带式输送机中大量使用的传统钢管托辊在实际使用过程中存在着诸多缺陷：

1.使用寿命短，通常只有3～6个月。在粉尘、水分较高或具有腐蚀性气氛的环境中，其使用寿命更是难以预测，十几天就损坏的情况也屡见不鲜；

2.对托辊表面磨损的程度不易发现，托辊表面磨损后会产生锋利的刃角，极易对输送带造成划伤，甚至造成输送带撕裂；

3.须定期注油润滑，大大地增加了现场工人巡查和维护的工作量。

为了延长托辊的使用寿命，目前，实现使用过程的免维护，尼龙、橡胶或陶瓷等材质的非金属托辊被推向了市场，托辊的筒体表面易出现磨损，属于易损件，传统的筒体损坏便整体报废的托辊结构无疑增加了使用成本，且上述非金属托辊虽然在耐腐蚀和耐磨性有所提高，但其结构和密封上仍有很多不足。

技术实现要素：

针对上述现有技术中，本发明提供一种托辊，筒体达到磨损极限之后方便对筒体的更换，降低使用成本，且密封效果好，能够很大程度上减少外界污染物的进入，保证了托辊轴承的使用寿命。

本发明所采用的技术方案为：

一种托辊，包括筒体、辊轴、轴承座和轴承，所述筒体的端部设有台阶部，所述轴承座包括与所述台阶部的外壁固定连接的连接筒，所述连接筒的外壁与所述筒体的外壁平齐；所述轴承座安装在所述辊轴的端部，所述轴承设于所述轴承座内，所述轴承座内位于所述轴承的内侧设有内侧密封组件，位于所述轴承的外侧设有外侧密封组件，位于所述外侧密封组件的外侧设有固定组件；所述固定组件包括固定环，所述固定环的内侧与所述外侧密封组件之间设有相互配合的密封齿，所述固定环的外侧设有限制所述固定环轴向移动的挡圈，所述固定环与所述轴承座之间设有防尘结构；所述防尘结构包括设于所述固定环上的锥形面和弧形凹面以及设于所述轴承座上的弧形凸面和收集槽，所述弧形凸面与所述弧形凹面间隙配合，所述弧形凸面的外端延伸到所述收集槽的底部，所述锥形面由所述固定环的中部向外侧倾斜。

具体的，由于所述筒体的端部设有台阶部，所述轴承座包括与所述台阶部的外壁固定连接的连接筒，所述连接筒的外壁与所述筒体的外壁平齐，轴承座外包筒体端部薄弱的台阶部的结构设计，不仅对筒体边缘的台阶部具有保护作用，同时方便对筒体的更换；筒体边缘磨损较为轻微，故轴承座所选材质的耐磨性不会影响到托辊整体的耐磨型，筒体端部的台阶部正好可以用来指示整个托辊的磨损程度，可通过直接观察台阶部倒角的磨损程度，判断是否需要对筒体进行更换，因此具有筒体磨损状态提示作用，便于及时更换达到磨损极限的筒体，以免出现工作故障，影响正常生产。

本设计结构在轴承座与固定环之间设计了防尘结构，弧形凸面与弧形凹面的配合使外界的杂质很难进入，锥形面的设计能够使污染尽量远离轴承区域，具体的，一般的流体污染物顺着锥形面流向轴承座的收集槽内，之后由于托辊的转动被甩出，能够很大程度上减少外界污染物的进入，保证了托辊轴承的使用寿命。

进一步的，所述轴承座包括安装筒和沿着所述安装筒的一端径向朝向所述筒体延伸的连接环，所述弧形凸面与所述收集槽均设于所述连接环的外端面。

具体的，所述连接环上弧形凸面的相对侧形成内凹槽，也即是整个连接环的截面呈现“s”型，此种结构设计在托辊转动的过程中具有缓冲减震的作用，保护结构的稳定性。

进一步的，所述内侧密封组件包括内侧密封环，所述内侧密封环靠近所述辊轴的位置设有迷宫槽，靠近所述轴承的一侧设有凹槽，所述凹槽与所述轴承之间形成储油腔。

迷宫槽防止轴承润滑油脂泄漏，储油腔可进行润滑油脂的存储，润滑油脂存储在储油腔中，保证轴承得到有效润滑。

进一步的，所述外侧密封组件包括挡油环、定位套和外侧密封环，所述定位套设于所述轴承的内圈与所述固定环之间，所述挡油环与所述固定环之间紧配合，所述挡油环设于所述轴承与所述外侧密封环之间，所述外侧密封环与所述轴承座之间紧配合，所述外侧密封环分别与所述挡油环、所述定位套和所述固定环之间通过设有相互配合的密封齿形成迷宫密封结构。

具体的，外侧密封组件为非接触式密封，这样极大地减小了筒体旋转的摩擦阻力，多重迷宫迷宫较长，能有效防止外界污染进入，保证了托辊轴承的使用寿命

进一步的，为了实现对挡圈的保护，所述固定环的外侧设有沉孔，所述挡圈位于所述沉孔内。

进一步的，所述辊轴上设有用于压紧挡圈的端盖，所述端盖位于所述沉孔内遮蔽挡圈，兼顾防止污染和美观的效果。

进一步的，所述连接筒与所述台阶部之间过盈配合或采用胶粘剂粘接，筒体达到磨损极限后，方便筒体更换，此外，对于筒体而言，外壁受力更能够对筒体结构进行保护。

进一步的，所述收集槽向所述筒体一侧凸起，所述凸起与所述连接筒配合在所述连接环的内侧形成限位槽，所述筒体的端部位于所述限位槽内，限位槽实现了对筒体端部的初步定位，方便安装，增强整体结构强度。

进一步的，为了保证轴承座的结构强度，所述连接环与所述安装筒之间沿着所述轴承座的轴线周向均匀设有加强筋。

具体的，所述加强筋的一端与所述内凹槽固定连接，另一端与所述安装筒固定连接，由于内凹槽的区域应力最大，此种加强筋的设计能够分散内凹槽处的应力，保证轴承座的结构强度。

一般情况下，根据轴承座所采用的材质以及受力情况决定是否需要在轴承座上设计加强筋，这里不做过多的限定。

进一步的，所述筒体采用碳钢、合金钢、铝合金、工程塑料或陶瓷制造，本设计结构能够适应不同材质的筒体的安装，若筒体采用陶瓷、工程塑料等轻型耐磨材质，节能效果更会大大提升。

本发明的有益效果为：

1.台阶部与连接筒之间采用非焊接的连接方式，轴承座外包筒体边缘，使得筒体的最薄弱的边缘部分得到了保护，该种结构使得筒体的材料可以有更为广泛的选择，尤其是更为轻便的耐磨的陶瓷筒体可以得到很好的应用；

2.轴承座外包筒体端部薄弱的台阶部的结构设计，不仅对筒体边缘的台阶部具有保护作用，同时方便对筒体的更换，由于筒体边缘磨损较为轻微，故轴承座所选材质的耐磨性不会影响到托辊整体的耐磨型，筒体端部的台阶部正好可以用来指示整个托辊的磨损程度，可通过直接观察台阶部倒角的磨损程度，判断是否需要对筒体进行更换，因此具有筒体磨损状态提示作用，便于及时更换达到磨损极限的筒体，以免出现工作故障，影响正常生产；

3.托辊的密封组件完全为非接触密封，所有旋转摩擦阻力仅为轴承滚动旋转的摩擦阻力，密封简单可靠，最小的旋转阻力使得托辊转动灵活，避免了滑动摩擦，也降低了运行噪音，增加了托辊使用寿命，进而整体可实现很好的节能效果；

4.由于在轴承座与固定环之间设计了防尘结构，弧形凸面与弧形凹面的配合使外界的杂质很难进入，锥形面的设计能够使污染尽量远离轴承区域，具体的，一般的流体污染物顺着锥形面流向轴承座的收集槽内，之后由于托辊的转动被甩出，能够很大程度上减少外界污染物的进入，保证了托辊轴承的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是图3中b-b向剖视图；

图5是图4中a处放大图。

图中：筒体1；台阶部1.1；辊轴2；轴承座3；连接筒3.1；安装筒3.2；连接环3.3；轴承4；固定环5；密封齿6；挡圈7；锥形面8；弧形凹面9；弧形凸面10；内凹槽10.1；收集槽11；内侧密封环12；迷宫槽12.1；储油腔12.2；挡油环13；定位套14；外侧密封环15；沉孔16；端盖17；凸起18；限位槽19；加强筋20。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1：

如图1-图5所示，本实施例提供一种托辊，包括筒体1、辊轴2、轴承座3和轴承4，筒体1的端部设有台阶部1.1，轴承座3包括与台阶部1.1的外壁固定连接的连接筒3.1，连接筒3.1的外壁与筒体1的外壁平齐；轴承座3安装在辊轴2的端部，轴承4设于轴承座3内，轴承座3内位于轴承4的内侧设有内侧密封组件，位于轴承4的外侧设有外侧密封组件，位于外侧密封组件的外侧设有固定组件；固定组件包括固定环5，固定环5的内侧与外侧密封组件之间设有相互配合的密封齿6，固定环5的外侧设有限制固定环5轴向移动的挡圈7，固定环5与轴承座3之间设有防尘结构；防尘结构包括设于固定环5上的锥形面8和弧形凹面9以及设于轴承座3上的弧形凸面10和收集槽11，轴承座3包括安装筒3.2和沿着安装筒3.2的一端径向朝向筒体1延伸的连接环3.3，弧形凸面10与收集槽11均设于连接环3.3的外端面，具体的，连接环3.3上弧形凸面10的相对侧形成内凹槽10.1，也即是整个连接环3.3的截面呈现“s”型，此种结构设计在托辊转动的过程中具有缓冲减震的作用，保护结构的稳定性，弧形凸面10与弧形凹面9间隙配合，弧形凸面10的外端延伸到收集槽11的底部，锥形面8由固定环5的中部向外侧倾斜。

具体的，由于筒体1的端部设有台阶部1.1，轴承座3包括与台阶部1.1的外壁固定连接的连接筒3.1，连接筒3.1的外壁与筒体1的外壁平齐，轴承座3外包筒体1端部薄弱的台阶部1.1的结构设计，不仅对筒体1边缘的台阶部1.1具有保护作用，同时方便对筒体1的更换；筒体1边缘磨损较为轻微，故轴承座3所选材质的耐磨性不会影响到托辊整体的耐磨型，筒体1端部的台阶部1.1正好可以用来指示整个托辊的磨损程度，可通过直接观察台阶部1.1的倒角的磨损程度，判断是否需要进行筒体1的更换，因此具有筒体1磨损状态提示作用，便于及时更换达到磨损极限的筒体1，以免出现工作故障，影响正常生产。

本设计结构在轴承座3与固定环5之间设计了防尘结构，弧形凸面10与弧形凹面9的配合使外界的杂质很难进入，锥形面8的设计能够使污染尽量远离轴承4区域，具体的，一般的流体污染物顺着锥形面8流向轴承座3的收集槽11内，之后由于托辊的转动被甩出，能够很大程度上减少外界污染物的进入，保证了托辊轴承4的使用寿命。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

内侧密封组件包括内侧密封环12，内侧密封环12靠近辊轴2的位置设有迷宫槽12.1，靠近轴承4的一侧设有凹槽，凹槽与轴承之间形成储油腔12.2。

迷宫槽12.1防止轴承4润滑油脂泄漏，储油腔12.2可进行润滑油脂的存储，润滑油脂存储在储油腔12.2中，保证轴承4得到有效润滑。

实施例3：

本实施例是在上述实施例2的基础上进行优化限定。

外侧密封组件包括挡油环13、定位套14和外侧密封环15，定位套14设于轴承4的内圈与固定环5之间，挡油环13与固定环5之间紧配合，挡油环13设于轴承4与外侧密封环15之间，外侧密封环15与轴承座3之间紧配合，外侧密封环15与挡油环13、定位套14和固定环5之间均设有相互配合的密封齿6形成迷宫密封结构。

具体的，外侧密封组件为非接触式密封，这样极大地减小了筒体1旋转的摩擦阻力，多重迷宫迷宫较长，能有效防止外界污染进入，保证了托辊轴承4的使用寿命，且所有旋转摩擦阻力仅为轴承4滚动旋转的摩擦阻力，密封简单可靠，最小的旋转阻力使得托辊转动灵活，避免了滑动摩擦，也降低了运行噪音，增加了托辊使用寿命，进而整体可实现很好的节能效果。

实施例4：

本实施例是在上述实施例3的基础上进行优化限定。

为了实现对挡圈7的保护，固定环5的外侧设有沉孔16，挡圈7位于沉孔16内，辊轴2上设有用于压紧挡圈7的端盖17，端盖17位于沉孔16内遮蔽挡圈7，兼顾防止污染和美观的效果。

实施例5：

本实施例是在上述实施例4的基础上进行优化限定。

连接筒3.1与台阶部1.1之间过盈配合或采用胶粘剂粘接，筒体1达到磨损极限后，方便筒体1更换，本实施例连接筒3.1与台阶部1.1过盈配合。

台阶部1.1与连接筒3.1之间采用非焊接的连接方式，轴承座3外包筒体1边缘，使得筒体1的最薄弱的边缘部分得到了保护，该种结构使得筒体1的材料可以有更为广泛的选择，尤其是更为轻便的耐磨的陶瓷筒体1可以得到很好的应用。

实施例6：

本实施例是在上述实施例5的基础上进行优化限定。

收集槽11向筒体1一侧凸起18，凸起18与连接筒3.1配合在连接环3.3的内侧形成限位槽19，筒体1的端部位于限位槽19内，限位槽19实现了对筒体1端部的初步定位，方便安装，增强整体结构强度。

实施例7：

本实施例是在上述实施例1-6中任一项实施例的基础上进行优化限定。

为了保证轴承座3的结构强度，连接环3.3与安装筒3.2之间沿着轴承座3的轴线周向均匀设有加强筋20，本实施例中沿着轴承座的轴线周向设有四个加强筋20。

具体的，加强筋20的一端与内凹槽10.1固定连接，另一端与安装筒3.2固定连接，由于内凹槽10.1的区域应力最大，此种加强筋20的设计能够分散内凹槽10.1处的应力，保证轴承座3的结构强度。

一般情况下，根据轴承座3所采用的材质以及受力情况决定是否需要在轴承座3上设计加强筋20，这里不做过多的限定。

实施例8：

本实施例是在上述实施例7的基础上进行优化限定。

筒体1采用碳钢、合金钢、铝合金、工程塑料或陶瓷制造，本设计结构能够适应不同材质的筒体1的安装，若筒体1采用陶瓷、工程塑料等轻型耐磨材质，节能效果更会大大提升。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。