自过滤防尘高分子聚乙烯托辊的制作方法

1.本实用新型涉及一种托辊，尤其涉及一种自过滤防尘托辊。


背景技术：

2.托辊是皮带输送机的重要组成部分，应用十分广泛。托辊的质量与寿命主要取决于托辊两端的托辊密封，托辊密封对托辊的旋转阻力、防水及防尘等重要指标起决定性作用。现有技术中的托辊主要有辊轴、辊体、轴承座、轴承等组成，而轴承的使用寿命很大程度上决定着托辊的使用寿命。研究表明，避免灰尘、杂质、水分等进入轴承内部，保证轴承始终在清洁的状态下运转，是延长托辊轴承使用寿命的有效措施。然而，在实际运行过程中，其轴承及各种密封结构都存在一定间隙，当托辊内部空气与托辊外部大气出现压差时，这些间隙足以让空气流通经过，从而造成灰尘、杂质、水汽等伴随空气流动进入并停留在轴承内部，而现有技术中只靠油脂和密封来阻挡灰尘和其他杂质的进入，防尘效果较差，容易使轴承工作失效，从而降低托辊的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、密封效果较好、可有效防止水、灰尘、杂质进入内部的自过滤防尘高分子聚乙烯托辊。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：自过滤防尘高分子聚乙烯托辊，包括高分子聚乙烯辊体，所述高分子聚乙烯辊体的中心设置有辊轴，所述高分子聚乙烯辊体的两端分别固定安装有轴承座，所述轴承座内固定安装有轴承，所述轴承的内圈轴向可滑动安装在所述辊轴上，所述轴承外侧位于所述轴承座与所述辊轴之间安装有用于密封所述轴承的横向迷宫密封组，所述横向迷宫密封组与所述轴承之间设置有弹性缓冲装置，所述横向迷宫密封组外侧位于所述轴承座与所述辊轴之间安装有弹性密封盖，所述横向迷宫密封组内设置有用于填充油脂且内侧与所述轴承连通的油脂密封空间，所述横向迷宫密封组与所述弹性密封盖之间还设置有用于密封所述油脂密封空间外侧的自过滤防尘密封件，所述弹性密封盖与所述轴承座之间还设置有用于密封所述自过滤防尘密封件外侧的辅助防水密封装置。
5.作为优选的技术方案，所述横向迷宫密封组包括相向且间隙设置的内圈迷宫密封件和外圈迷宫密封件，所述内圈迷宫密封件固定在所述辊轴上，所述外圈迷宫密封件固定在所述轴承座上且位于所述内圈迷宫密封件的外侧，所述油脂密封空间位于所述内圈迷宫密封件与所述外圈迷宫密封件之间，所述内圈迷宫密封件和所述外圈迷宫密封件的相向面上均设置有若干相向延伸且交错间隙配合的环形密封齿一。
6.作为优选的技术方案，所述内圈迷宫密封件的外侧设置有固定在所述辊轴外的轴用弹性挡圈。
7.作为优选的技术方案，所述弹性缓冲装置为夹装在所述内圈迷宫密封件与所述轴承之间的弹性缓冲垫圈。
8.作为优选的技术方案，所述弹性密封盖包括密封盖体，所述密封盖体的内周环布设置有弹性复位爪，所述辊轴上设置有卡接所述弹性复位爪的自复位槽。
9.作为优选的技术方案，所述弹性复位爪外周设置有环形凹槽，所述辊轴上安装有橡胶外盖，所述橡胶外盖内侧设置有与所述环形凹槽对应的环形凸起，所述环形凸起紧密挤压入在所述环形凹槽内。
10.作为优选的技术方案，所述自复位槽为v形槽或弧形槽。
11.作为优选的技术方案，所述自过滤防尘密封件为毡垫圈，所述毡垫圈的内侧固定在所述外圈迷宫密封件上，所述毡垫圈的内周配合安装在所述密封盖体上用于密封所述油脂密封空间外侧。
12.作为优选的技术方案，所述辅助防水密封装置包括相向延伸且交错间隙配合的环形密封齿二，所述环形密封齿二设置在所述密封盖体与所述轴承座的相向面上。
13.作为优选的技术方案，所述轴承内侧的所述辊轴上卡装有轴用弹性钢丝挡圈。
14.由于采用了上述技术方案，自过滤防尘高分子聚乙烯托辊，包括高分子聚乙烯辊体，所述高分子聚乙烯辊体的中心设置有辊轴，所述高分子聚乙烯辊体的两端分别固定安装有轴承座，所述轴承座内固定安装有轴承，所述轴承的内圈轴向可滑动安装在所述辊轴上，所述轴承外侧位于所述轴承座与所述辊轴之间安装有用于密封所述轴承的横向迷宫密封组，所述横向迷宫密封组与所述轴承之间设置有弹性缓冲装置，所述横向迷宫密封组外侧位于所述轴承座与所述辊轴之间安装有弹性密封盖，所述横向迷宫密封组内设置有用于填充油脂且内侧与所述轴承连通的油脂密封空间，所述横向迷宫密封组与所述弹性密封盖之间还设置有用于密封所述油脂密封空间外侧的自过滤防尘密封件，所述弹性密封盖与所述轴承座之间还设置有用于密封所述自过滤防尘密封件外侧的辅助防水密封装置；本实用新型的有益效果是：所述高分子聚乙烯辊体采用高分子聚乙烯材料，与现有技术中的铁托辊相比，具有重量轻的特点，所用能耗较低；通过所述横向迷宫密封组与所述弹性缓冲装置的组合设计，形成了弹性体结构，能有效解决由于环境温度变化造成辊体长度的伸缩产生的托辊抱死或磨损现象；此外，通过所述旋转式迷宫密封组、自过滤防尘密封件和辅助防水密封装置的组合设计，可有效的防止水、灰尘、杂质进入至轴承，使得本装置同时具有旋转阻力小、防水与防尘效果好、对轴承保护较好的优点，同时结构简单、设计合理，具有较好的使用价值与推广效果。
附图说明
15.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
16.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例处于较高环境下的工作状态示意图；
18.图3是本实用新型实施例处于较低环境下的工作状态示意图；
19.图中：1
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高分子聚乙烯辊体；2
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辊轴；3
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轴承座；4
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轴承；5
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横向迷宫密封组；51
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内圈迷宫密封件；52
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外圈迷宫密封件；53
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环形密封齿一；54
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轴用弹性挡圈；6
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弹性缓冲装置；7
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弹性密封盖；71
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密封盖体；72
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弹性复位爪；73
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自复位槽；74
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环形凹槽；75
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橡胶外盖；76
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环形凸起；8
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自过滤防尘密封件；9
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辅助防水密封装置；10
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轴用弹性钢丝挡圈。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
21.如图1所示，自过滤防尘高分子聚乙烯托辊，包括高分子聚乙烯辊体1，所述高分子聚乙烯辊体1的中心设置有辊轴2，所述辊轴2为各种材料冷拔或加工托辊轴，所述高分子聚乙烯辊体1的两端分别固定安装有轴承座3，所述轴承座3为复合材料注塑轴承密封座，所述轴承座3内固定安装有轴承4，所述轴承4为高质量深沟球轴承。轴承4与轴承座3、辊轴2之间的安装方式属于现有技术，在此不再赘述。所述轴承座3的外周设置有定位凸起，所述高分子聚乙烯辊体1的内壁上设置有与所述定位凸起对应安装的定位凹槽，使所述轴承座3具有轴向定位，当所述高分子聚乙烯辊体1的轴向长度发生变化时，会带动所述轴承座3一起沿轴向移动。所述高分子聚乙烯辊体1采用高分子聚乙烯材料，与现有技术中的铁托辊相比，具有重量轻的特点，所用能耗较低。
22.所述轴承4的内圈轴向可滑动安装在所述辊轴2上，所述轴承4外侧位于所述轴承座3与所述辊轴2之间安装有用于密封所述轴承4的横向迷宫密封组5，所述横向迷宫密封组5与所述轴承4之间设置有弹性缓冲装置6，所述横向迷宫密封组5外侧位于所述轴承座3与所述辊轴2之间安装有弹性密封盖7，所述横向迷宫密封组5内设置有用于填充油脂且内侧与所述轴承4连通的油脂密封空间，所述横向迷宫密封组5与所述弹性密封盖7之间还设置有用于密封所述油脂密封空间外侧的自过滤防尘密封件8，所述弹性密封盖7与所述轴承座3之间还设置有用于密封所述自过滤防尘密封件8外侧的辅助防水密封装置9。所述横向迷宫密封组5为迷宫密封结构，不仅可以适应所述高分子聚乙烯辊体1的长度变化，同时由于所述弹性缓冲装置6具有弹性变形效果，因此使得所述弹性缓冲装置6也可适应辊体变形，所以当所述弹性缓冲装置6与所述横向迷宫密封组5组合设计，适应辊体变形更加具有优势；所述横向迷宫密封组5内形成有较密闭的所述油脂密封空间，所述油脂密封空间内用于填充油脂，能有效润滑轴承4；所述横向迷宫密封组5形成了横向排列的密封效果，与传统竖向迷宫密封相比，密封性能更加优越，水分进入内部的行程更长，进入难度更高，更加有效的保护轴承4；所述自过滤防尘密封件8用于过滤从所述弹性密封盖7进入的灰尘和其他杂质，使除水之外的杂质阻挡在外层；而所述辅助防水密封装置9的作用是用于保护所述自过滤防尘密封件8，进一步的阻挡水和杂质进入。通过所述横向迷宫密封组5与所述弹性缓冲装置6的组合设计，形成了弹性体结构，能有效解决由于环境温度变化造成辊体长度的伸缩产生的托辊抱死或磨损现象；此外，通过所述旋转式迷宫密封组、自过滤防尘密封件8和辅助防水密封装置9的组合设计，可有效的防止水、灰尘、杂质进入至轴承4内，提高轴承4寿命，使得本装置同时具有旋转阻力小、防水与防尘效果好、对轴承4保护较好的优点，同时结构简单、设计合理，具有较好的使用价值与推广效果。
23.所述横向迷宫密封组5包括相向且间隙设置的内圈迷宫密封件51和外圈迷宫密封件52，所述内圈迷宫密封件51固定在所述辊轴2上，所述外圈迷宫密封件52固定在所述轴承座3上且位于所述内圈迷宫密封件51的外侧，所述油脂密封空间位于所述内圈迷宫密封件
51与所述外圈迷宫密封件52之间，所述内圈迷宫密封件51和所述外圈迷宫密封件52的相向面上均设置有若干相向延伸且交错间隙配合的环形密封齿一53。由于所述内圈迷宫密封件51与外圈迷宫密封件52之间为间隙配合，使得所述外圈迷宫密封件52的两侧均具有一定移动间隙，使得所述外圈迷宫密封件52可以在轴向方向具有一定位移量；所述内圈迷宫密封件51和外圈迷宫密封件52上的环形密封齿一53交错设置，形成多级密封，且为横向密封结构，使得密封效果更佳，并且各个密封之间相互间隙配合，不会影响托辊的转动。由于所述内圈迷宫密封件51与外圈迷宫密封件52均为注塑材料，其与油脂之间的阻力较小。
24.所述内圈迷宫密封件51的外侧设置有固定在所述辊轴2外的轴用弹性挡圈54。所述弹性缓冲装置6为夹装在所述内圈迷宫密封件51与所述轴承4之间的弹性缓冲垫圈。所述轴用弹性挡圈54与弹性缓冲垫圈配合用于定位所述内圈迷宫密封件51，使得所述内圈迷宫密封件51不能向外移动。当所述高分子聚乙烯托辊不发生变形时，所述弹性缓冲垫圈不发生形变，此时所述弹性缓冲垫圈用于限制所述轴承4的位移；当所述高分子聚乙烯托辊受热伸长时，会带动所述轴承座3、所述轴承4向外移动，此时所述轴承4会压动所述弹性缓冲垫圈，使得所述弹性缓冲垫圈变形压缩，在此所述弹性缓冲垫圈可以用于补偿所述轴承4移动的位移量。现有技术中的轴承挡圈为金属挡圈，固定在所述辊轴2上，由于金属挡圈无法发生变形，当所述轴承4抵靠在金属挡圈后将无法继续运动，适应辊体变形效果稍差，而本装置中的弹性缓冲垫圈由于具有可弹性变形的功能，既能实现轴承4限位的功能，又能很好的适应辊体的变形效果。
25.所述弹性密封盖7包括密封盖体71，所述密封盖体71的内周环布设置有弹性复位爪72，所述辊轴2上设置有卡接所述弹性复位爪72的自复位槽73。所述自复位槽73为v形槽或弧形槽。通过所述弹性复位爪72与自复位槽73之间的配合关系将所述弹性密封盖7安装在所述辊轴2上。所述弹性复位爪72外周设置有环形凹槽74，所述辊轴2上安装有橡胶外盖75，所述橡胶外盖75内侧设置有与所述环形凹槽74对应的环形凸起76，所述环形凸起76紧密挤压入在所述环形凹槽74内。所述橡胶外盖75主要目的是用于将所述弹性复位爪72压紧在所述自复位槽73内，此外，所述橡胶外盖75还可以防止水由所述弹性密封盖7与辊轴2之间的配合处进入至轴承4内。
26.所述自过滤防尘密封件8为毡垫圈，所述毡垫圈的内侧固定在所述外圈迷宫密封件52上，所述毡垫圈的内周配合安装在所述密封盖体71上用于密封所述油脂密封空间外侧。所述毡垫圈为浸油高密度毡垫圈，浸油高密度毡垫圈具有浸油处理功能，能有效过滤从外盖密封口进入的灰尘和其他杂质，使除水之外的杂质阻挡在外层，而且摩擦系数低，有舒展性。
27.所述辅助防水密封装置9包括相向延伸且交错间隙配合的环形密封齿二，所述环形密封齿二设置在所述密封盖体71与所述轴承座3的相向面上。所述环形密封齿二有效防止水、杂质进入至所述自过滤防尘密封件8处，进一步的提高本装置的防水与防尘性。
28.所述轴承4内侧的所述辊轴2上卡装有轴用弹性钢丝挡圈10。所述轴用弹性钢丝挡圈10与所述轴承4之间设置有轴承移动间隙，轴用弹性钢丝挡圈10的设置使所述轴承4具有沿轴向移动的位移量，当所述轴承座3向内移动时，所述轴承4被带动沿轴向向内移动，因此，当所述高分子聚乙烯辊体1发生变形时不影响所述轴承4的正常工作。
29.本实施例的工作原理为：
30.如图2所示，当温度升高超过额定工作温度范围时，高分子聚乙烯辊体1由于热胀导致轴向长度向两端伸长，同时带动所述轴承座3一起沿轴向向外移动，而与轴承座3紧密配合的轴承4同样被带动沿轴向向外移动，由于所述弹性缓冲垫圈具有可变形效果，因此当发生轴向移动时不会影响到轴承4的正常工作；由于轴承座3与外圈迷宫密封件52之间为固定连接，而外圈迷宫密封件52的两侧均具有一定的移动间隙，当轴承座3沿轴向向外移动时，会带动外圈迷宫密封件52一起沿轴向向外移动，此过程为变形补偿过程；
31.由于高分子聚乙烯辊体1的工作状态与工作环境主要处于高温情况下，因此高分子聚乙烯辊体1主要受温度升高而产生较大变形量，而温度降低的情况发生的相对较少，且温度降低的温差也相对较小，因此，在本实施例中，高分子聚乙烯辊体1冷缩时导致轴向长度缩短的变形量也相对较小；参见图3，当温度降低到额定工作温度范围以下时，高分子聚乙烯辊体1因为冷缩导致轴向长度缩短，由于外圈迷宫密封件52与内圈迷宫密封件51之间具有一定的移动间隙，因此轴承座3会带动外圈迷宫密封件52会沿轴向向内运动，直到满足冷缩时轴向长度缩短的变型量，而此时外圈迷宫密封件52与内圈迷宫密封件51之间仍具有一定的移动间隙，用于保证密封件的正常工作，此过程为变形补偿过程；
32.由于外圈迷宫密封件52的两侧均具有一定的移动间隙，因此外圈迷宫密封件52可以在轴向方向往内往外均具有一定变形位移量，使得不论高分子聚乙烯辊体1的轴向长度是伸长还是缩短，都可以自动补偿由于温差而造成的轴向长度变变形量。
33.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。