带式输送机是港口、冶金工业的一种高效连续运输设备，改向滚筒是带式输送机的关键部件之一，其作用是支承输送带转向、增大包角和调整输送带的位置等。某大型矿石中转港输送机系统改向滚筒由于包胶磨损，需要更换后重新包胶的一年多达80多个，为了更换滚筒经常需要停止整个输送机系统运行作业，有时更换不及时，造成滚筒的筒体被磨损后强度达不到要求，或筒体被磨穿滚筒报废的情况发生。

1  原因分析

带式输送机中驱动滚筒、张紧滚筒和尾部改向滚筒在运转过程中往往与输送带的下盖胶接触，输送带的下盖胶因不与输送矿石接触比较干净，因此这些滚筒的包胶磨损较少，一般几年才需更换一次。其他改向滚筒往往与输送带的上盖胶接触，输送带的上盖胶承载矿石，卸载后清扫器不能把输送带上矿石全部清扫干净，输送带上盖胶还附有细小的矿石颗粒，当带有矿石颗粒的输送带通过改向滚筒时，在输送带包覆滚筒的过程中，输送带与滚筒之间有相对滑动，造成输送带或改向滚筒包胶的磨损。由于输送带长度较长，相对某一点来说，不是长时间与滚筒接触，而改向滚筒几乎时刻与输送带接触，其磨损大大快于输送带，因此滚筒包胶的磨损较快。目前输送机滚筒包胶主要是橡胶和聚胺酯，这些包胶材料硬度远远低于矿石，因此滚筒的包胶磨损很快，我公司矿石中转港输送机中磨损最快的橡胶包胶改向滚筒仅使用1年就被磨损至可见筒体本体。

2  包胶材料性能比较

目前，滚筒的包胶材料主要是橡胶和聚胺酯两种。其硬度与铁矿石相比相差较大，因此其与粘附在胶带上的细小铁矿石颗粒相对摩擦，较易磨损。

随着近代科学技术的飞速发展，新型结构陶瓷已经在各领域广泛应用，这种陶瓷由高纯超细氧化铝（含量超过95%）烧制而成，它不仅具有一般陶瓷的特点，还具有高密度、抗弯和耐压强度高的特点，因此作为带式输送机滚筒的包胶材料非常合适。陶瓷材料具有以下优点：

1）硬度大其洛氏硬度为HRA80~90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的硬度。

2）耐磨性能极好经某粉末冶金研究所测定，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。在同等工况下，相对于钢和铁至少可延长设备使用寿命几十倍。

3）抗压强度高其抗压强度≥850MPa，相当于钢材热处理后的强度。

4）质量轻其密度为3.6g/cm2，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。

3  陶瓷滚筒制作工艺

先制作一片满足滚筒直径要求带一定弧度的陶瓷片（见图1)，陶瓷片尺寸一般为长100mm 、宽50mm 、厚13mm左右（尺寸根据滚筒直径和长度不同而不同），在陶瓷片的中心位置有直径为18mm和12mm的沉孔。外表面较光滑，内表面为了增加陶瓷片与滚筒的粘结强度，制作有菱形槽。在滚筒的表面也加工有罗纹槽。

通过一种特制的钢瓷粘结剂将陶瓷片粘结在滚筒表面，再用特殊的焊接技术在陶瓷片的中心孔位置将陶瓷片与滚筒焊接。最后用陶瓷粉加粘结剂将陶瓷片与陶瓷片之间的间隙和中心孔焊接时没有焊平整地方进行抹平，避免矿石进入这些间隙对输送带的磨损。

4  经济性比较

我公司从2013年开始挑选橡胶包胶磨损最快的滚筒试用陶瓷包胶滚筒，该位置橡胶包胶滚筒平均1年更换1次，更换陶瓷包胶滚筒后，现已使用2年多，其包胶几乎没有磨损，预计其使用寿命在6年以上。

表1中以橡胶包胶的成本为1，计算得到其他包胶成本。从表中看出，虽然滚筒使用寿命相对于经济性而言没有直接效益，但因减少更换次数，节约了更换滚筒产生的维修成本，以及减少输送机停机时间而产生的间接效益也是相当显著的。

5  结束语

我公司从2013年开始逐步将原橡胶包胶改向滚筒替换成陶瓷包胶滚筒，通过2年多的使用情况来看，每年因滚筒包胶磨损更换量由80多个下降到40多个，下降近一半，随着陶瓷包胶滚筒的逐步推广，更换量将逐年下降，陶瓷包胶滚筒耐磨效果较明显。