一、明确核心需求参数

1. 载荷能力

• 静载荷与动载荷
  • 静载荷：滚轮静止时承受的最大重量，需预留 20%-30% 安全系数（如预期承载 10 吨，选择额定载荷 12-13 吨的滚轮）。
  • 动载荷：运动过程中承受的冲击载荷，需考虑启动 / 制动时的惯性力（如传送带加速时载荷可能增加 1.5-2 倍）。
• 应用示例
  • 矿山重型运输：选择球墨铸铁（QT500-7）滚轮，额定动载荷可达 50 吨以上，配合加强型轮毂结构。
  • 轻型生产线：灰口铸铁（HT200）滚轮即可满足，额定载荷 5-10 吨。

2. 工作环境

• 温度范围
  • 常温环境（-20℃~80℃）：普通灰口铸铁或球墨铸铁。
  • 高温环境（>200℃）：需耐热铸铁（如 RTCr2）或表面喷涂陶瓷涂层，避免热变形。
• 腐蚀与粉尘
  • 潮湿 / 酸碱环境：选择镀锌、镀铬或环氧树脂涂层铸铁，或采用耐腐蚀铸铁（如高硅铸铁）。
  • 高粉尘 / 颗粒环境：优先选密封轴承结构滚轮，减少杂质进入磨损轴颈。
• 应用示例
  • 化工车间：需不锈钢轴 + 环氧树脂涂层铸铁滚轮，防止酸碱腐蚀。
  • 钢铁厂高温传送带：采用 RTCr2 耐热铸铁滚轮，耐受 600℃瞬时高温。

3. 运动特性

• 运行速度
  • 低速（<5m/min）：普通铸铁滚轮http://www.chinawxfoundry.com/szszj.html即可，如仓储货架脚轮。
  • 高速（>20m/min）：需高精度加工（表面粗糙度 Ra≤3.2μm）和低摩擦轴承（如滚珠轴承），减少发热和噪音。
• 导向需求
  • 直线轨道：V 型槽滚轮（适配钢轨）或 U 型槽滚轮（适配圆管）。
  • 自由转向：平轮 + 万向脚轮结构，如工厂搬运车。

二、材料与结构选型要点

1. 铸铁类型选择

2. 结构设计要素

• 轮缘形状
  • 平轮：用于平面支撑或输送，如生产线传送带。
  • V 型槽：适配 V 型轨道，提供导向性，如起重机滑轮。
  • U 型槽：用于圆管或钢丝绳导向，如矿山地滚轮。
• 轴承配置
  • 滑动轴承：成本低、维护简单，适合低速重载（如压路机滚轮）。
  • 滚动轴承（滚珠 / 滚针）：低摩擦、适合高速，需定期润滑（如物流传送带）。
• 安装方式
  • 轴装式：通过轴直接固定，适合旋转中心固定场景（如传送带驱动轮）。
  • 法兰式：通过螺栓固定于设备底座，适合需要快速拆卸的场合（如移动脚轮）。

三、场景化选型案例

案例 1：矿山斜井钢丝绳运输

• 需求：载荷 20 吨，倾斜角度 15°，粉尘大，需导向防偏。
• 选型方案：
  • 材料：球墨铸铁（QT600-3），抗拉强度高，抗冲击。
  • 结构：U 型槽轮，槽深 30mm，适配 φ24mm 钢丝绳；密封式滑动轴承，防止粉尘进入。
  • 表面处理：热镀锌（镀层厚度≥80μm），耐腐蚀。

案例 2：食品加工厂肉类输送线

• 需求：载荷 5 吨，环境潮湿，需符合食品卫生标准，定期水洗。
• 选型方案：
  • 材料：灰口铸铁（HT250），表面电镀食品级镍磷合金（厚度≥25μm），无孔隙易清洁。
  • 结构：平轮 + 不锈钢轴（304 材质），法兰安装便于拆卸清洗；采用免维护自润滑轴承，避免油脂污染。

案例 3：高温玻璃制品生产线

• 需求：工件温度 400℃，输送速度 10m/min，需耐磨损。
• 选型方案：
  • 材料：耐热铸铁（RTSi5），抗氧化温度达 700℃。
  • 结构：V 型槽轮（适配陶瓷轨道），表面激光淬火（硬度≥55HRC），减少摩擦磨损；水冷式轴套设计，降低轴承温度。

四、维护与成本优化建议

1. 寿命预估与更换周期
   • 根据磨损量计算：定期测量轮缘厚度，当磨损达原始厚度的 20% 时需更换。
   • 恶劣环境（如矿山）：建议每季度检查轴承间隙和腐蚀情况，每半年进行表面防腐补涂。
2. 成本平衡策略
   • 短期低成本需求：选择灰口铸铁 + 普通轴承，适合临时或低负荷场景。
   • 长期高效需求：投资球墨铸铁 + 免维护轴承，减少停机维护成本，如 24 小时连续运行的生产线。
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