1、超高分子量聚乙烯材料的特殊性能
超高分子量聚乙烯在國際上通稱UHMW-PE材料，其分子量范圍約為3~6百萬g/mol，是一種新型的耐磨材料，該材料填補(bǔ)了耐磨材料的空白。從分子結(jié)構(gòu)來看，隨著聚乙烯分子量的增大，其聚合鏈的長度就愈長。通過聚合反應(yīng)，乙烯單體受到一個(gè)連續(xù)的結(jié)合過程，形成很長的鏈狀高分子結(jié)構(gòu)，很難斷裂，從而在宏觀上表現(xiàn)為材料的耐磨性能得到提高，壽命也得到延長。該材料主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)質(zhì)量輕，耐磨，使用壽命長。
(2)表面光滑，摩擦系數(shù)小，不易與物體粘結(jié)。
(3)基本上不吸收水分。
(4)抗腐蝕性強(qiáng)，耐酸堿腐蝕，不易老化。
(5)具有較高的抗沖擊強(qiáng)度，它是韌性極高的高分子聚合物，其抗沖擊強(qiáng)度隨分子量的增大而升高。
2、高分子量聚乙烯材料在
帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)是工程上常用的一種輸送機(jī)械設(shè)備。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，并且維護(hù)方便，可以實(shí)現(xiàn)不同距離的輸送物料的要求，被廣泛應(yīng)用在煤礦、礦山、火力發(fā)電廠等工程實(shí)際中。在帶式輸送機(jī)中，托輥的作用是支撐輸送帶和重物，減小輸送帶的重度和運(yùn)行中的擺動(dòng)，以保證輸送帶沿預(yù)定方向平穩(wěn)運(yùn)行。一臺(tái)輸送機(jī)中托輥的數(shù)量很多，由于托輥是輸送機(jī)中重要的零件之一，其價(jià)格約占輸送機(jī)總價(jià)格的25%，其制造安裝質(zhì)量直接影響到輸送帶的壽命和運(yùn)行阻力，托輥的維修和更換費(fèi)用也是帶式輸送機(jī)運(yùn)營費(fèi)用的重要組成部分。因此，分析研究延長托輥的使用壽命，合理地設(shè)計(jì)、使用托輥，是保證帶式輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作內(nèi)容，在工程中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
由于超高分子量聚乙烯材料具有上述的特點(diǎn)，可以考慮將其應(yīng)用于帶式輸送機(jī)中，提高帶式輸送機(jī)的安全使用性能。托輥是帶式輸送機(jī)上的主要零件，其安裝示意圖如圖1所示。托輥在帶式輸送機(jī)系統(tǒng)中可完成不同的使用功能，主要起到對(duì)輸送帶的支撐作用，提高貨物的輸送量，緩沖貨物對(duì)輸送帶的沖擊作用以及調(diào)整輸送帶跑偏的作用。如果托輥受損，輕則發(fā)生輸送帶跑偏的情況，影響到輸送機(jī)的使用壽命和物料的輸送量；重則造成撒料，甚至停機(jī)事故的發(fā)生，直接影響生產(chǎn)。因此，托輥質(zhì)量的好壞，對(duì)于輸送機(jī)使用壽命的長短以及安全運(yùn)行都具有很大的影響。由于超高分子量聚乙烯材料具有上述的優(yōu)點(diǎn)，且容易加工，造價(jià)低廉，故可考慮用其制作托輥。這樣可以有效地延長帶式輸送機(jī)的使用壽命，減小故障率。
火力發(fā)電廠、大型煤礦等每天需要大量輸送煤炭，帶式輸送機(jī)承擔(dān)著重要的輸送任務(wù)。由于設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，輸送機(jī)工作過程中托輥的磨損程度較大，托輥一般是采用無縫鋼管制成。當(dāng)使用超高分子量聚乙烯材料制作托輥時(shí)，可采用向心球軸承支撐、塑料密封環(huán)迷宮式密封結(jié)構(gòu)。這樣做防塵效果好，阻力小，裝拆方便，便于維護(hù)，可有效降低輸送機(jī)的運(yùn)營成本。
3、托輥的安裝及主要結(jié)構(gòu)形式
托輥在帶式輸送機(jī)系統(tǒng)中按其作用可分為槽形托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥4種；按承受載荷情況又可分為承載托輥和空載托輥2類。
槽形托輥用于物料的承載分支，起到支撐和增加輸送量的作用；平行托輥是一個(gè)長形的輥?zhàn)�，用于輸送機(jī)的無載分支，起到支撐空載分支輸送帶的作用；緩沖托輥實(shí)際上也是槽形托輥，即將安裝有彈性支撐的槽形托輥裝于輸送機(jī)的有載分支，安裝在受料處，可減輕物料對(duì)輸送帶的沖擊，保護(hù)輸送帶和支撐軸承。一般根據(jù)彈性支撐的不同分為橡膠圈式和彈簧板式兩種；調(diào)心托輥的作用是一定程度的自動(dòng)調(diào)整輸送帶的跑偏，避免輸送帶的過度磨損和物料的散落等，在有載分支和無載分支都裝有一定數(shù)量的調(diào)心托輥，其自動(dòng)調(diào)心原理如圖2所示。
在1臺(tái)帶式輸送機(jī)上安裝有很多數(shù)量的托輥，其工作狀態(tài)好壞直接影響到輸送機(jī)能否正常工作。根據(jù)輸送機(jī)的實(shí)際工作情況，將由超高分子量聚乙烯材料制成的各式托輥安裝在帶式輸送機(jī)上，可有效地提高輸送機(jī)的使用壽命，降低輸送機(jī)的運(yùn)營成本，該材料是一種較為理想的新型替代材料之一。
4、結(jié)語
超高分子量聚乙烯材料適合于
帶式輸送機(jī)中安裝使用，該材料對(duì)工作環(huán)境無特殊要求，安裝方便，造價(jià)低廉，是目前工程實(shí)際中耐磨材料的理想替代品。實(shí)踐表明：該材料在火力發(fā)電廠輸送系統(tǒng)、礦山輸送系統(tǒng)等一定工程實(shí)際范圍內(nèi)可替代不銹鋼、耐磨鑄鐵板、白口鐵等耐磨材料，亦可考慮將該材料在相關(guān)的其他工程輸送系統(tǒng)中進(jìn)行使用，其在工程實(shí)際中的應(yīng)用前景極其廣闊。
