[發明專利]一種納米磁性液體密封與潤滑的帶式輸送機托輥

有效

• 申請號: 201810430112.9
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108910444B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 鮑久圣;徐浩;葛世榮;劉同岡;陰妍;馬馳;馮雪君;劉書進
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B65G39/09
• 分類號: B65G39/09
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種納米磁性液體密封與潤滑的帶式輸送機托輥，托輥軸的兩端分別設有軸承座，軸承座內部沿軸向方向由內至外依次設置內磁性液體密封部件、軸承、外磁性液體密封部件、外密封圈、內密封圈、端蓋和彈性擋圈；第三極靴、第二永磁體、第四極靴、第二極靴均在軸向方向開設有注液孔，第一永磁體在徑向方向和軸向方向上各開一個注液孔，徑向注液孔和軸向注液孔連通，內外磁性液體密封部件形成的軸向封閉腔體內填充納米磁性液體。本發明為零泄漏的非接觸式密封，能承受較高轉速，密封可靠，解決了普通迷宮密封低溫或低速工況時密封效果不好的問題；采用磁性液體潤滑軸承，磁性液體被磁場約束在潤滑部位，無泄漏，潤滑性能優異；采用液體密封和納米潤滑，托輥運行阻力大幅減小，使用壽命大大延長；設置注液孔方便現場安裝和在使用中補充磁性液體。

技術領域

本發明涉及一種納米磁性液體密封與潤滑的帶式輸送機托輥，屬于帶式輸送機技術領域。

背景技術

帶式輸送機是散體粒物料最為理想的高效率連續運輸設備，廣泛應用于煤炭、電力、港口、冶金、食品等行業。托輥是帶式輸送機中重要的組成部分，它占據了輸送機總質量的20%和總成本的25%-30%以上。托輥的性能好壞直接影響著帶式輸送機的運行效率和輸送成本。托輥的工作環境一般比較惡劣，使用過程中出現的主要問題是轉動不靈活，嚴重時甚至無法運轉，造成輸送帶運行阻力增大，輸送效率降低，運輸成本增加。分析表明，托輥失效大多是由于密封不嚴導致污染物進入軸承使其潤滑失效而造成的。

目前，托輥常用的密封方式一般為非接觸式的迷宮密封，它是通過在泄漏通道內加設多個齒或槽來增加介質泄漏過程中的流動阻力,使通過泄漏通道的介質壓差逐漸降低,當泄漏通道兩端的壓力平衡時,即可實現封嚴不漏。非接觸式迷宮密封的旋轉阻力較小,其密封效果與轉速的平方成正比,即轉速越高密封效果越好,停車時密封效果最差。此外，現有托輥的潤滑方式多為脂潤滑，潤滑簡單，不需要經常維護，但是軸承摩擦相對較大，托輥運轉阻力較大，散熱效果不是太好。

納米磁性液體是一種將由單分子層表面活性劑包覆的直徑小于10nm的單疇磁性顆粒高度彌散于某種載液中而形成的穩定固-液兩相膠體溶液。磁性液體密封是一種零泄漏的非接觸式密封，把納米磁性液體注入由高性能的永磁體、導磁性能良好的極靴所構成的導磁回路的間隙中，會形成數個“O”液體密封圈。此外，納米磁性液體還是一種新穎、優異的高性能潤滑劑，在磁場的作用下潤滑過程中既不泄漏，又有良好的摩擦學性能。

針對托輥現有密封方式不可靠、壽命短的缺點，結合磁性液體密封與潤滑技術的優點，并將其應用于帶式輸送機托輥，具有很好的實際效果和發展前景。對比已有專利，例如：專利CN104370073A公開了一種磁性液體密封的托輥，但只考慮了軸承外側的密封，沒有對軸承內側進行密封；專利CN1778651A公開了一種磁流體密封的充油托輥，但該托輥結構較陳舊，與現在的托輥有很大不同；更為重要的是，這兩種托輥僅考慮磁性液體的密封效果，都沒有采用磁性液體同時對軸承進行潤滑，并且都沒有設置注液孔，使得現場安裝和后期的維護補液變得非常困難。

發明內容

針對當前托輥密封和潤滑技術存在的問題，本發明提供一種納米磁性液體密封與潤滑的帶式輸送機托輥，可解決傳統迷宮密封在低溫或低速工況下密封性能不好的問題，同時利用納米磁性液體來潤滑軸承，在磁場約束下可不產生泄漏污染環境。利用納米磁性液體優異的密封和潤滑性能，可使托輥的運轉阻力大幅減小、使用壽命大大延長。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種納米磁性液體密封與潤滑的帶式輸送機托輥，包括托輥筒體、軸承座、軸承、端蓋、擋圈和托輥軸；

托輥軸的兩端分別設有軸承座，軸承座內部沿軸向方向由內至外依次設置內磁性液體密封部件、軸承、外磁性液體密封部件、外密封圈、內密封圈、端蓋和彈性擋圈；