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托輥是皮帶輸送機上的重要部件和易損件，其質(zhì)量好壞直接決定皮帶輸送機的使用壽命和消耗的能源多少。我國目前普遍使用的皮帶輸送機托輥多使用金屬托輥，與國外同類產(chǎn)品托輥相比，存在使用壽命短、運行阻力系數(shù)大、托輥重量大等缺點。而且，普通金屬托輥產(chǎn)品僅適用于一般生產(chǎn)場合要求，而在對噪聲、靜電要求較高的礦井，腐蝕性較強的焦化廠、化工企業(yè)等特殊行業(yè)，使用受命長則6個月，短則1個月，給輸送機生產(chǎn)帶來了極大的制約和危險，安全事故頻頻發(fā)生，造成較大的損失，同時能耗較高。鑒于托輥的使用數(shù)量和消耗能源的巨大性，對傳統(tǒng)金屬托輥的改造迫在眉睫。據(jù)此，我們根據(jù)國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀，在普通金屬托輥的基礎(chǔ)上，經(jīng)過技術(shù)、結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)備等創(chuàng)新，研制出超高分子量聚乙烯托輥。
1、超高分子量聚乙烯材料
分子量在150萬以上的聚乙烯稱之為“超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）”，因其物理性能優(yōu)異而作為工程塑料應(yīng)用。我們在對材質(zhì)進行選擇時主要考慮其如下優(yōu)異的使用性能：
(1)耐磨性超高分子量聚乙烯的耐磨性居塑料之冠并超過某些金屬，這樣高的耐磨性以至于用一般塑料磨耗試驗法難以測試其耐磨程度，因而采用砂漿磨耗測試裝置，耐磨性與分子量成正比，隨著分子量的升高其耐磨性越好；
(2)耐沖擊性及沖擊能吸收性采用通常沖擊試驗方法難以使其斷裂破壞，其沖擊強度隨分子量的升高而提高，在分子量為150萬時達到最大值，然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。此外，它在反復沖擊后表面硬度更高；具有優(yōu)異的沖擊能吸收性，沖擊能吸收值在所有的塑料中最高，因而噪聲阻尼性很好，具有優(yōu)良的消音效果；
(3)自潤滑性超高分子量聚乙烯有極低的摩擦因數(shù)（0.05～0.11），故自潤滑性優(yōu)異，從表1可以看出，摩擦系數(shù)次于自潤滑最好的聚四氟乙烯（PTEE），因此在摩擦學領(lǐng)域被譽為成本性能非常理想的摩材料；
表1 超高分子量聚乙烯材料與常見材料的摩擦系數(shù)比較
