托輥是影響輸送機使用效果的關(guān)鍵部件之一，約占整機重量的30％～40％，占整機價格的25％～30％。在皮帶輸送機中，托輥用于支承輸送帶和貨載，并且保證輸送帶的垂度在設(shè)計限定的范圍內(nèi)。在皮帶輸送機的設(shè)計中，托輥的選擇和選用數(shù)量對于輸送機的正常使用、穩(wěn)定運行、維護費用、功率消耗、整機價格有重要影響。
       目前，用戶在輸送機托輥的設(shè)計上普遍存在2個問題：(1)當(dāng)前市場上可供選擇的托輥的種類繁多，性能差異很大，從壽命上看有的托輥運轉(zhuǎn)幾天甚至幾個小時就報廢，而有的可正常運轉(zhuǎn)十幾年，當(dāng)然其價格差別也比較大，這給用戶的選擇帶來困難；(2)如何合理布置托輥，設(shè)計恰當(dāng)?shù)耐休侀g距，以減少托輥的使用數(shù)量，降低輸送機價格，減少投資、營運及維護費用，提高經(jīng)濟效益。
       本文針對這些問題，概略論述托輥的影響因素和選擇托輥應(yīng)考慮的主要問題。
       1、影響托輥性能的因素
       隨著制造工藝水平的不斷提高和托輥的規(guī)模化生產(chǎn)，托輥的加工精度已不是影響托輥使用壽命的主要因素。經(jīng)調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)托輥軸承的使用壽命才是影響托輥壽命的主要因素。
       軸承的壽命主要取決于所承載的荷載、軸承的質(zhì)量及潤滑狀況。在這3個因素中軸承的潤滑狀況是影響軸承使用壽命的主要原因。托輥一般運行在潮濕多塵的惡劣環(huán)境中，在高速運行的情況下，由于內(nèi)摩擦的存在，必然導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，引起軸承密封腔內(nèi)溫度的升高，隨著溫度的升高潤滑脂出現(xiàn)汽化現(xiàn)象。當(dāng)托輥停止運行后，隨著溫度降低軸承密封腔內(nèi)氣壓下降，從而產(chǎn)生吸氣過程。伴隨吸氣過程，大量的粉塵顆粒進入軸承密封腔內(nèi)導(dǎo)致潤滑脂的污染和干化，從而加快軸承的磨損。同時，由于潤滑脂隨汽化現(xiàn)象不斷發(fā)生而逐漸減少到一定程度后，軸承將在干摩擦狀態(tài)下運行，這勢必加劇軸承的磨損，大大縮短托輥的使用壽命。
       (1)托輥軸承的選擇
       早期通常采用204、205系列滾動軸承。隨著專用軸承的不斷出現(xiàn)，現(xiàn)在一般傾向于使用專用軸承，這樣可以大大地提高軸承的整體質(zhì)量。測試數(shù)據(jù)表明：即使在非常惡劣的條件下運轉(zhuǎn)，專用軸承的實驗室壽命也可達到204軸承的1O倍以上，而旋轉(zhuǎn)阻力低1倍以上。
       (2)托輥的密封結(jié)構(gòu)與潤滑方式
       軸承密封結(jié)構(gòu)和潤滑方式也是影響托輥使用壽命和運轉(zhuǎn)阻力的重要因素。
       軸承的密封結(jié)構(gòu)主要有3種形式：①迷宮式密封這種密封方式運轉(zhuǎn)阻力小，防塵性能好，但是防水性能差，密封效果稍差，托輥在低溫下工作時，其旋轉(zhuǎn)阻力較常溫下成倍增加，低溫地區(qū)使用時要注意；②接觸式密封密封效果較非接觸式好，但是運轉(zhuǎn)阻力偏大；③組合式密封是結(jié)合前2種優(yōu)點的一種混合密封方式。
       從潤滑方式看有2種方式：①一次性注油潤滑不適合長期運轉(zhuǎn)的托輥，當(dāng)托輥處于后期磨損時，其運行阻力增大較快，同時軸承的壽命也較短；②可注油式潤滑方式可以保持軸承處于良好的潤滑狀態(tài)，將軸承滾道內(nèi)的污物排除，提高軸承的使用壽命，托輥運行阻力基本維持恒定。
       2、托輥的選擇
       (1)托輥載荷的計算
       托輥載荷可分為靜載荷和動載荷，工程設(shè)計中一般使用靜力學(xué)和動力學(xué)兩種計算方法。傳統(tǒng)的設(shè)計中比較注重靜特性計算，隨著皮帶輸送機動力學(xué)分析的發(fā)展，工程技術(shù)人員在托輥設(shè)計的過程中也越來越注重動特性方面的考慮。
       托輥的靜載荷計算主要考慮傳送物料和輸送帶自重對托輥產(chǎn)生的正向壓力，在輸送帶彎曲段還應(yīng)考慮輸送帶張力的作用，特別是在凹凸弧段。槽型托輥受力分析主要是載荷在三個托輥上的分配問題，尤其是在凸弧段，目前多數(shù)計算都把中間托輥看作是受力最大的，按物料重的70％和輸送帶重的40％計算，但是側(cè)托輥受載后兩個軸承的受力不等，同時還有比較大的軸向力。
       托輥的動載荷是托輥實際選型中必須加以考慮的。托輥動載荷是由多方面的因素產(chǎn)生的，主要有：①托輥輥殼偏心轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的動載荷；②托輥偏心轉(zhuǎn)動與輸送帶相互作用而產(chǎn)生的動載荷；③輸送帶及物料運動時對托輥沖擊產(chǎn)生的動載荷；④輸送帶橫向彎曲振動拍打托輥產(chǎn)生的動載荷；⑤輸送帶張力變化對過渡段托輥、彎曲段托輥產(chǎn)生的動載荷；⑥高速運行的輸送帶通過托輥時物料和輸送帶變形對側(cè)托輥產(chǎn)生作用力，特別是物料中含有大塊時其沖擊力最大，目前這方面的研究還很少；⑦轉(zhuǎn)載處托輥受物料下落的沖擊動載荷。正確地計算這些載荷對于選擇托輥、估算托輥的使用壽命是非常重要的。
       (2)托輥的加工工藝
       托輥的加工精度主要指外殼及托輥兩端內(nèi)孔的同心度以及各零件軸向尺寸的加工精度。若同心度太差，會造成滾動軸承咬死、增加阻力，降低使用壽命；若零件的軸向尺寸誤差太大，會形成較大的軸向間隙，導(dǎo)致軸向竄動，破壞潤滑和密封；若安裝質(zhì)量不好，將發(fā)生跑偏、咬卡、加劇磨損等，大大降低托輥使用壽命。
       托輥制造工藝會影響托輥動載荷，產(chǎn)生動載的基本原因是托輥外殼壁厚不等和外殼徑向跳動引起的質(zhì)量不平衡。
       托輥作為皮帶輸送機的重要部件，其設(shè)計性能的好壞直接影響到輸送機的整體性能。要保證托輥的加工和裝配質(zhì)量，關(guān)鍵是找一家具備雄厚的技術(shù)力量、完善的技術(shù)裝備、科學(xué)的管理和良好的服務(wù)意識的托輥制造商，該生產(chǎn)商應(yīng)能為用戶提供從設(shè)計計算、托輥選型、經(jīng)濟技術(shù)分析到輸送機整機設(shè)計的完整的技術(shù)服務(wù)。