专利名称：一种可重复使用的分体式托辊装置及其拆装方法
技术领域：
本发明是一种可重复使用的分体式托辊装置及其拆装方法，尤其涉及一种采用丝扣式结构与分体式轴承配合设计，出现了托辊的安装及拆卸更换方法，彻底解决了传统托辊一次性使用的弊端，属于机械领域。
背景技术：
从古至今，一体式托辊它虽然作为皮带机的一种配件，但占据了一台带式输送机总成本的35%，起着重大作用。因为一体式托辊有着悠久的历史，技术相对比较成熟，所以两个世纪以来，一体式托辊一直被人们认为是普通的、成熟的、简单的产品。致使市面上所销售的一体式托辊都是一种易损件，经常更换已习以为常的。这也难怪，就是这么一个普通的简单产品，国内外无数相关专业科研院所及从事生产的工程技术人员，致力于对一体式托辊的研究改进，没有能够解决一体式托辊易损的这一难题。大家谁也不能做到，一体式托辊结构水平上都停留在一个水平线上，质量相差无几。因此，国际和国家标准中，一体式托辊的密封性能指标为淋水试验，进水量< 150克；防尘试验，煤尘不得进入一体式托辊轴承的润滑脂中等标准。曾经有一国外知名一体式托辊制造商声称自己的一体式托辊进水量为5克，技术水平世界第一。岂不知，轴承的失效连5克水都用不了！究其最关键的原因，都是徘徊在迷宫式密封的误区里。淋水和粉尘进入迷宫式密封是一个物理学的原理，一直没有被人们所发现。众所周知，迷宫式密封的间隙大了，密封的效果不好，是正确的。但是，认为迷宫式密封的间隙小，层数多(有号称王字密封的)，密封效果就会好的认识，却是一个很大的误区。试想，第一，很少的水就可以致使一体式托辊轴承的失效损坏；第二，粉尘能够进入第一道迷宫式密封，就会一直向前延伸，多少层密封都是无用的。即使还没有污染到轴承，也会将密封卡死，造成一体式托辊不能转动而失效。另外， 还有一种情况由于人们对迷宫式密封的原理没有一个准确的清楚地认识和理解，因此，无论设计的迷宫式密封间隙多么小、层数如何多、弯度和弧度多么巧妙，即使“不惜”大幅度增加一体式托辊的旋转阻力，在迷宫式密封腔中填充大量的润滑脂，也不能达到不进水和不进粉尘的理想目的。国内外带式输送机行业无数专家和工程技术人员在长期的反复研究过程中，申报专利数百项，始终没有能够彻底解决这一技术难题。其中研制的注油一体式托辊、唇式密封一体式托辊、王字密封一体式托辊等产品，都是没有办法情况下的补救措施。 试想，一体式托辊的数量那么多，安装后的位置都比较隐蔽，怎么给一体式托辊注油？而且注油的方法也不能将进入轴承润滑脂中的污染物排挤出去，实践证明是失败的；也就是说， 无论怎么看待密封这一技术特征，就现有技术通过密封也是非常难以控制一体式托辊失效的。一体式托辊中轴承的寿命。国内1995年以前，一体式托辊是采用铸铁轴承座，管体两端加工台阶孔，过盈压装生产；1995年以后，逐步改进采用冲压轴承座，管体两端加工出小台阶孔，二氧化碳气体保护焊接生产。两种工艺均不能保证每个一体式托辊两端轴承位置的同轴度≤0. 05mm，不但一体式托辊的旋转阻力大，轴承的寿命也大打折扣。一体式托辊管体的防腐耐磨。在钢铁行业，焦炭、烧结、球团、矿山、钢渣的磨损非常严重，4. 5mm厚钢管管体的一体式托辊，被磨断的周期最短的只有十几天，平均为6个月左右；在煤矿井下，根据水中含硫的不同，钢管管体的一体式托辊，最严重的每个月腐蚀锈蚀近1mm，一般为0. 3mm左右。经常在煤矿看到轴承和其它都好好的，被磨损和腐蚀烂的一体式托辊管体“一片狼藉，惨不忍睹”。现有技术为了延长一体式托辊的使用寿命，在本技术领域中的研发人员都是通过改善一体式托辊材质及制造精度、密封、一体式托辊管体的防腐耐磨等技术来延长一体式托辊的使用寿命，一体式托辊领域的专家们仅仅只是在损害一体式托辊因素上作文章。通过上述一体式托辊的发展史，一体式托辊中的每个部件在不同的环境中，损害程度不同，同一部件因环境不尽相同，使用寿命也不相同。现有技术都是通过焊接或粘合把一体式托辊中部件整合在一起，如果某一个部件损害，需要把整个一体式托辊扔掉，给国家的资源造成了极大的浪费。
发明内容
本发明克服了现有技术中一体式托辊的缺陷，第一次开发了一种分体式托辊，其分体式密闭结构可取得与一体式托辊相同的密闭效果。通过更换本发明中分体式托辊的零部件，可大大延长托辊的使用寿命。本发明为了解决现有技术存在的问题，公开了一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，所述分体式托辊装置的安装方法包括如下步骤Sl 取1根带有丝扣的托辊套102，准备1根中心轴104，将轴承内圈305装到中心轴104上，将带有轴承内圈305的中心轴104放入托辊套102内，形成组件A ；S2 准备1个带有丝扣的一体式轴承套103，将轴承外圈304装入带有丝扣的一体式轴承套103左侧内部，装入密封圈105，形成组件B ；S3 把S2步骤安装完成的组件B，放入Sl步骤安装完成的组件A内，形成组件C ；S4 把工装工具插入工装孔，将S2中的一体式轴承套103顺时针拧扣，把组件A与组件B扣紧；S5 在组件C外侧安装卡环106，形成组件D ；S6 在组件C外侧安装密封挡圈107 ；S7 用Sl至S6的步骤安装分体式托辊装置的另一端；所述分体式托辊装置的拆换方法包括如下步骤Tl 拆下密封挡圈107 ；T2 用工装工具扳开卡环106 ；T3:把工装工具插入工装孔内，逆时针方向旋转，使丝扣分开，拆下一体式轴承套 103 ；T4 把轴承内外圈分离，轴承内圈305套在中心轴上，轴承外圈304随一体式轴承套一起移出；T5 使中心轴104与托辊套102脱离，取出中心轴104 ；
T6 敲出套在中心轴104上的轴承内圈305 ；T7 更换损坏的部件；T8 按照S1-S7的步骤组装原有部件与更换的新部件。上述更换原理可参考图8，图9，分别为可重复使用分体式托辊装置更换一体式轴承套102的方法和更换轴承内圈305的方法。图示中只给出两种部件的更换方法，同理，也可以更换轴承外圈304、托辊套102、中心轴104、密封圈105、卡环106、密封挡圈107等部件。彻底解决了其中之一或两个部件损坏，报废整根托辊轴。所述分体式托辊装置101主要由不锈钢制成，其中包含组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。所述分体式托辊装置101的主要材质不锈钢中含Cr的主要是为了增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性，经过实验结果对比证明成份约为10. 2%时， 效果最佳。因为在铬的添加量达到10. 2%时，它的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。所述分体式托辊装置101包括托辊套102、一体式轴承套103、中心轴104、密封圈 105、卡环106、密封挡圈107 ；所述一体式轴承套103位于所述托辊套102和中心轴104之间；所述密封圈105至少有1个或1个以上。优选每根分体式托辊装置101中安置有2个密封圈105。所述托辊套102还包括丝扣201和卡槽202 ；所述丝扣201和卡槽202全部位于所述托辊套102内侧。所述一体式轴承套103还包括工装孔301，306、密封槽302、丝扣303、轴承外圈 304、轴承内圈305，卡挡307 ；所述密封槽302、丝扣303位于所述一体式轴承套103的外围； 所述轴承外圈304、轴承内圈305位于所述一体式轴承套103的内部；所述工装孔301，306、 卡挡307位于所述一体式轴承套103的右侧。所述中心轴104至少还包括1个或1个以上的抵卡401，所述抵卡401位于所述中心轴104的1/4-1/3处。所述轴承外圈304卡角呈90度，所述轴承内圈305卡角呈90度；所述轴承外圈 304与轴承内圈305——对应，结合图6。所述轴承外圈304卡角也可小于90度，所述轴承内圈305卡角也可以大于90度； 只要所述轴承外圈304与轴承内圈305 —一对应即可，优先于卡角为90度的一组轴承。所述轴承内圈305抱在所述中心轴104外侧；所述轴承外圈(304)位于一体式轴承套103左侧内部。所述丝扣201和所述丝扣303相互扣合；
所述密封圈105紧置于所述密封槽302内，目的为了起到密封作用，本发明中放置有2个密封圈，进一步密封，防止灰尘、水等杂物进入分体式托辊装置101内部，使之尽量更换分体式托辊装置101内部的可更换部件。所述卡环106置入所述卡槽202内；所述密封挡圈107扣到所述卡挡307之上。使之进一步安装合适，因为托辊主要用于矿山、电厂、码头、煤矿井下、矿山、化工厂、盐场、钢铁厂、水泥厂、粮库等环境中，必须在更换新部件时，要安装合适，安装密封好，否则会发生危险，本发明通过多处采用机械式组装的设计，不仅方便更换托辊损坏部件，而且安装牢固，得当。所述轴承内圈305直角边紧挨于所述中心轴104的抵卡401上，所述一体式轴承套103的长边等于所述抵卡401至所述中心轴的一端。也就是说一体式轴承套103的长边等于所述抵卡401至所述中心轴的一端的距离约为中心轴104的1/4-1/3，而不是轴承内圈 305无限至的在中心轴上滑动。所述托辊套(10 材质为耐磨材料(例如陶瓷辊、钢筒辊、超高分子材料辊、橡胶辊、汽车轮胎橡胶辊、尼龙辊等)；所述一体式轴承套(103)、中心轴(104)、密封圈(105)、卡环(106)、密封挡圈 (107)、丝扣(201)、卡槽(202)、工装孔(301，306)、密封槽(302)、丝扣(303)、轴承外圈 (304)、轴承内圈(305)，卡挡(307)、抵卡001)由400万以上的超高分子量材料和橡胶材料制成。本发明的有益效果是具备可拆装、可重复使用，寿命长的优点。它采用丝扣式结构与分体式轴承配合的设计，彻底解决了传统托辊一次性使用的弊端，只需更换已经失效的轴承或密封，原托辊的滚筒、轴还可以多次重复使用。安装便捷，组装方便，拆卸灵活，成本低廉，工作可靠。同时也免除维修的大量人力和物力，大幅度减少工人的劳动强度，尤其是在粉尘中的工作时间和周期，避免矽肺病的发生，提高健康水平适应范围广的突出特点。该发明托辊可实现寿命周期的控制，通过更换轴承是性价比达到最大化，投资和运营成本最合理化。该托辊耐磨，耐腐蚀、节省钢材、成本低廉，安全防爆性能好。可用于它主要用于矿山、电厂、码头、煤矿井下、矿山、化工厂、盐场、钢铁厂、水泥厂、粮库等环境中。它具有抗静电、耐腐蚀、重量轻和寿命长的可重复使用的托辊。解决了目前技术为了延长托辊的使用寿命，在本技术领域中的研发人员都是通过改善托辊材质及制造精度、密封、托辊管体的防腐耐磨等技术来延长托辊的使用寿命(此方法复杂抽象，造价高，时间久等缺点)，本发明专利是采用丝扣式结构与分体式轴承配合的设计，托辊管体和轴承是可分开的，所以本发明只是通过更换托辊中的小零部件(如轴承、密封圈)，来延长托辊的使用寿命。
图1为分体式托辊装置一端结构示意2为托辊套剖面3为轴承与一体式轴承套安装的剖面4为中心轴剖面5为轴承外圈与一体式轴承套的位置关系剖面图
图6为轴承内圈与外圈的扣合状态示意7为可重复使用分体式托辊装置的安装方法流程示意8为可重复使用分体式托辊装置更换一体式轴承套的方法图9为可重复使用分体式托辊装置更换轴承内圈的方法
具体实施例方式实施例1生产不锈钢，其中包含组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。通过上述组分及重量百分含量制得本发明中托辊所用的不锈钢。用该不锈钢生产制备各相关独立组件，包括托辊套(102)、一体式轴承套(103)、中心轴(104)、密封圈 (105)、卡环(106)、密封挡圈(107)、丝扣(201)、卡槽(202)、工装孔(301，306)、密封槽
(302)、丝扣(303)、轴承外圈(304)、轴承内圈(305)，卡挡(307)、抵卡(401)。所述中心轴(104)长度大小要与所述一体式轴承套(10 的长度大小成比例，具体实施方法如下取不锈钢材质制出一根所述中心轴(104)轴身长为190mm，直径为89mm，中心轴 (104)两端分别往里48mm处，在轴身上设有一抵卡，指其中心轴(104)两端分别往里48mm 的这段距离的直径应小于89mm。所述生产的一体式轴承套(103)的长度应约为48mm。上述部件的大小只是在本实施例中取了一个可实施的数值，其实际生产应用当中，可等比例放大或缩小，或者根据客户的提供的新数据，利有相同的技术方案可制得不同规格的同样部件。其上述部件通过工装式具组装后，即可得到本发明中分体式托辊装置(101)中的其中一端，其结构及位置连接关系如下所述分体式托辊装置(101)包括托辊套(102)、一体式轴承套(103)、中心轴 (104)、密封圈(105)、卡环(106)、密封挡圈(107)；所述一体式轴承套(10 位于所述托辊套(102)和中心轴(104)之间；所述密封圈(105)至少有1个或1个以上。进一步所述托辊套(10 还包括丝扣(201)和卡槽Q02)；所述丝扣(201)和卡槽(20 全部位于所述托辊套(102)内侧。进一步所述一体式轴承套(10 还包括工装孔(301，306)、密封槽(302)、丝扣
(303)、轴承外圈(304)、轴承内圈(305)，卡挡(307)；所述密封槽(302)、丝扣(303)位于所述一体式轴承套(10 的外围；所述轴承外圈(304)、轴承内圈(30 位于所述一体式轴承套(10 的内部；所述工装孔(301，306)、卡挡(307)位于所述一体式轴承套(10 的右侧。
0078]进一步所述中心轴(104)包括1个抵卡G01)，所述抵卡001)位于所述中心轴(104)的 1/4 处。进一步所述轴承外圈(304)卡角呈90度，所述轴承内圈(30 卡角呈90度；所述轴承外圈(304)与轴承内圈(305)——对应。进一步所述轴承内圈(30 抱在所述中心轴(104)外侧；所述轴承外圈(304)位于一体式轴承套(10 左侧内部。进一步所述丝扣(201)和所述丝扣(30 相互扣合；所述密封圈(10 紧置于所述密封槽(30 内；所述卡环(106)置入所述卡槽(20 内；所述密封挡圈(107)扣到所述卡挡(307)之上。进一步所述轴承内圈(305)直角边紧挨于所述中心轴(104)的抵卡001)上，所述一体式轴承套(10 的长边等于所述抵卡G01)至所述中心轴的一端。用上述同样的方法可以可得到本发明中分体式托辊装置(101)中的另一端，这样一个完整的分体式托辊装置(101)制作完毕。所述分体式托辊装置的安装方法包括如下步骤Sl 取1根带有丝扣的托辊套(102)，准备1根中心轴(104)，将轴承内圈(305)装到中心轴(104)上，将带有轴承内圈(305)的中心轴(104)放入托辊套(102)内，形成组件 A；S2 准备1个带有丝扣的一体式轴承套(103)，将轴承外圈(304)装入带有丝扣的一体式轴承套(10 左侧内部，装入密封圈(105)，形成组件B;S3 把S2步骤安装完成的组件B，放入Sl步骤安装完成的组件A内，形成组件C ；S4 把工装工具插入工装孔，将S2中的一体式轴承套(10 顺时针拧扣，把组件A 与组件B扣紧；S5 在组件C外侧安装卡环(106)，形成组件D ；S6 在组件C外侧安装密封挡圈(107)；S7 用Sl至S6的步骤安装分体式托辊装置的另一端；所述分体式托辊装置的拆换方法包括如下步骤Tl 拆下密封挡圈(107)；T2 用工装工具扳开卡环(106)；T3 把工装工具插入工装孔内，逆时针方向旋转，使丝扣分开，拆下一体式轴承套 (103)；T4 把轴承内外圈分离，轴承内圈(30 套在中心轴上，轴承外圈(304)随一体式轴承套一起移出；T5 使中心轴(104)与托辊套(102)脱离，取出中心轴(104)；T6 敲出套在中心轴(104)上的轴承内圈(305)；T7 更换损坏的部件；T8 按照S1-S7的步骤组装原有部件与更换的新部件。综上所述，即可得到本发明中公开的分体式托辊装置(101)及分体式托辊装置 (101)的安装和拆卸及更换损坏部件。
权利要求
1.一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述分体式托辊装置(101)包括带有丝扣的托辊套(102)、带有丝扣的一体式轴承套 (103)、中心轴(104)、密封圈(105)、卡环(106)、密封挡圈(107)；所述带有丝扣的一体式轴承套(103)位于所述托辊套(102)和中心轴(104)之间；所述密封圈(105)至少有1个。所述分体式托辊装置的安装方法包括如下步骤51取1根带有丝扣的托辊套(102)，准备1根中心轴(104)，将轴承内圈(305)装到中心轴(104)上，将带有轴承内圈(30 的中心轴(104)放入托辊套(102)内，形成组件A ；52准备1个带有丝扣的一体式轴承套(103)，将轴承外圈(304)装入带有丝扣的一体式轴承套(10 左侧内部，装入密封圈(105)，形成组件B;53把S2步骤安装完成的组件B，放入Sl步骤安装完成的组件A内，形成组件C ；54把工装工具插入工装孔，将S2中的一体式轴承套(10 顺时针拧扣，把组件A与组件B扣紧；55在组件C外侧安装卡环(106)，形成组件D ；56在组件C外侧安装密封挡圈(107)；57用Sl至S6的步骤安装分体式托辊装置的另一端；所述分体式托辊装置的拆换方法包括如下步骤Tl 拆下密封挡圈(107)；T2 用工装工具扳开卡环(106)；T3 把工装工具插入工装孔内，逆时针方向旋转，使丝扣分开，拆下一体式轴承套 (103)；T4 把轴承内外圈分离，轴承内圈(305)套在中心轴上，轴承外圈(304)随一体式轴承套一起移出；T5 使中心轴(104)与托辊套(102)脱离，取出中心轴(104)；T6 敲出套在中心轴(104)上的轴承内圈(305)；T7 更换损坏的部件；T8 按照S1-S7的步骤组装原有部件与更换的新部件。
2.根据权利要求1所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述托辊套(10 还包括丝扣(201)和卡槽Q02)；所述丝扣(201)和卡槽(20 全部位于所述托辊套(102)内侧。
3.根据权利要求1所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述一体式轴承套(103)还包括两个工装孔(301，306)、密封槽(30 、丝扣(30 、轴承外圈(304)、轴承内圈(305)，卡挡(307)；所述密封槽(302)、丝扣(303)位于所述一体式轴承套(10 的外围；所述轴承外圈(304)、轴承内圈(30 位于所述一体式轴承套(103)的内部；所述工装孔(301，306)、卡挡(307)位于所述一体式轴承套(10 的右侧。
4.根据权利要求1所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述中心轴(104)至少还包括1个或1个以上的抵卡001)，所述抵卡001)位于所述中心轴(104)的1/4-1/3处。
5.根据权利要求1所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述轴承外圈(304)卡角呈90度，所述轴承内圈(30 卡角呈90度；所述轴承外圈(304)与轴承内圈(305)——对应。
6.根据权利要求1所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述轴承内圈(30 套在所述中心轴(104)外侧；所述轴承外圈(304)位于一体式轴承套(103)左侧内部。
7.根据权利要求3所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述丝扣(201)和所述丝扣(30 相互扣合；所述密封圈(10 紧置于所述密封槽 (302)内；所述卡环(106)置入所述卡槽O02)内；所述密封挡圈(107)扣到所述卡挡 (307)之上。
8.根据权利要求1所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述轴承内圈(30 直角边紧挨于所述中心轴(104)的抵卡(401)上，所述一体式轴承套(103)的长边等于所述抵卡G01)至所述中心轴的一端。
9.根据权利要求1至8的任一项所述的一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，所述分体式托辊装置(101)主要由不锈钢制成，其中包含组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
本发明公开了一种可重复使用的分体式托辊装置的使用方法，其特征在于，分体式托辊装置(101)包括如下可独立拆装组件托辊套(102)、一体式轴承套(103)、中心轴(104)、密封圈(105)、卡环(106)、密封挡圈(107)；所述一体式轴承套(103)位于所述托辊套(102)和中心轴(104)之间。所述分体式托辊装置的使用方法包括安装、拆换方法，采用丝扣式结构与分体式轴承配合的设计，具备各组件可独立拆装、更换，整件可重复使用、寿命长的优点。它彻底解决了传统托辊只能一次性使用的弊端，仅需更换已磨损的轴承和密封，原托辊的滚筒、轴等还可继续重复使用。与传统技术相比，本发明还具有拆装方便、成本低廉、工作可靠等优点。
文档编号B65G39/07GK102407996SQ20101029190
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者任凭 申请人:任凭