隨著煤炭、電力、港口、冶金等產業不斷發展，皮帶輸送機應用范圍不斷擴展，使用量逐年增加，并向大運量、長距離、高速度的方向發展。作為皮帶輸送機的一個單元，托輥外形小，結構簡單，在皮帶輸送機整機中使用數量巨大，托輥質量優劣直接影響到輸送機的性能，如皮帶壽命、電機功率、裝載能力及托輥使用數量等。因其長期運轉，托輥在承載時還時刻與輸送機皮帶發生接觸摩擦并禁受各種變載沖擊、灰塵、潮濕、淋水、鹽霧等惡劣工況。因此，優化托輥結構，提高托輥制造和裝配質量顯得尤為重要。
目前，國內使用的皮帶輸送機托輥以下列幾種結構較為典型。下面就以下列幾種托輥的軸承座及其內部密封形式做一分析比對。
1、國產某型皮帶輸送機托輥
國產某型皮帶輸送機托輥一般應用與煤礦及其井下作業面，結構參見圖1。由于該托輥使用鑄鐵軸承座，其性能不低于HT150，承載能力突出。軸承座管理采取過贏配合。由于軸承座外圓管體端部止口均需繼續加工，在專用設備及工裝輔助加工下可使其具備良好的裝配精度。其密封形式為非接觸式迷宮密封，使用尼龍材質。密封內圈低過盈度裝配與軸上，密封外圈裝配與軸承座內圓，并利用外圓上的凸環嵌入至軸承座的溝槽內，防止軸向竄動。該托輥結構簡單，易于裝配與維護，無需焊接工藝及設備，正常工況下的運行阻力系數為0.035，使用壽命不低于6000小時。

圖1  國產某型托輥結構示意圖

　　因該型托輥軸承座為鑄件，軸承座及管體各配合部位均需機械加工，從而導致機械加工量較大，鑄件及機械加工成本過高。該型托輥軸向只依靠密封外圈的凸圓定位，因密封外圈的尼龍材質強度較低，軸承和密封極易竄出。防水密封性能略差，無法滿足現行國家及行業標準。
2、日系某型皮帶輸送機托輥
日系某型皮帶輸送機應用較為廣泛，結構參見圖2。該托輥使用沖承座，重量較鑄件軸承座大幅降低，并因此減少旋轉運行阻力。尤其在長距離、大功率皮帶輸送機的應用。軸承座壓入鋼管后，通過雙端自動焊機將軸承座周邊*焊實，安全性能良好強度統一。軸承外部的迷宮密封形成一個復雜、彎曲而狹窄的通道，并在密封腔內沖入潤滑脂形成良好的防塵、防水性能。密封內圈外設置一個彈性擋圈，可有效防止軸向竄動。該托輥正常工況下的運行阻力系數為0.02，使用壽命不低于15000小時。

圖2  日系某型托輥結構示意圖

　　由于該型托輥軸向只依靠密封內圈外設置的彈性擋圈定位，因密封圈的尼龍材質強度較低，無法有效抵御外部環境的影響（沖擊、磨損、熱變形等），所以該形托輥密封結構在運行一段時期后極易失效。防塵、防水性能初期使用效果良好，如遇惡劣工況運行一段時期后則無法滿足現行國家及行業標準。
3、我公司某型皮帶輸送機托輥
該型托輥為我公司先期結合國內外各類托輥，經設計人員多年潛心研制而成。運行使用10余年，應用與各類場所，性能穩定可靠，其結構參見圖3。軸承座、軸蓋、端蓋均為沖壓件，主要配合尺寸全部以工裝模具控制一體成型。鋼管兩端加工止口，將軸承座壓入管體利用止口定位并使用雙端自動焊機進行焊接。迷宮密封外設置一套鋼制端蓋組合，并于端蓋組合與迷宮密封組合中填充潤滑脂，防塵、防水性能均高于國家及行業標準。因鋼質端蓋組合的保護作用，使托輥免于外部不利環境對密封及軸承的干擾，且在軸承內側亦添加一道尼龍隔離環，可有效防止軸承內的潤滑脂外溢及托輥內部的污物（鐵銹、灰塵）侵入軸承內部。該托輥正常工況下的運行阻力系數為0.025，使用壽命不低于2000小時。

圖3  我公司某型托輥結構示意圖

　　由于該托輥管體兩端需專用設備加工止口，為保證加工尺寸及兩端同軸度，對機加設備精度要求較高，保養必須完善到位。另由于該型托輥密封組合部件較多，工序繁瑣，故經過多年持續改進，本公司研制了一種新型托輥。
4、新型皮帶輸送機托輥
為解決前述托輥存在的問題，經參考相關資料并與產品使用及生產部門廣泛溝通，對新型托輥進行了如下改進，結構參見圖4。

圖4  新型托輥結構示意圖

(1)軸承座與管體采用過盈冷壓合裝配工藝，減少管體加工工序及加工誤差。
(2)原端部密封蓋和密封內圈合并一體與密封外圈組成迷宮密封，減少部件及安裝工序。
(3)改變密封結構后，軸承座腔體進深減小，更有利于沖壓成型，減重增效，降低運行阻力。還可增加托輥兩端軸承間距離，在相同軸承轉角下，提高承載能力。
(4)軸承外側安裝彈性擋圈，防止外力沖擊造成軸向竄動。較擋圈安裝于強度較低的尼龍密封件外側更加穩定可靠。