超高分子量聚乙烯在国际上通称UHMW-PE材料，其分子量范围约为3~6百万g/mol，是一种新型的耐磨材料，该材料填补了耐磨材料的空白。从分子结构来看，随着聚乙烯分子量的增大，其聚合链的长度就愈长。通过聚合反应，乙烯单体受到一个连续的结合过程，形成很长的链状高分子结构，很难断裂，从而在宏观上表现为材料的耐磨性能得到提高，寿命也得到延长。该材料主要具有以下优点：
(1)质量轻，耐磨，使用寿命长。
(2)表面光滑，摩擦系数小，不易与物体粘结。
(3)基本上不吸收水分。
(4)抗腐蚀性强，耐酸碱腐蚀，不易老化。
(5)具有较高的抗冲击强度，它是韧性极高的高分子聚合物，其抗冲击强度随分子量的增大而升高。
2、高分子量聚乙烯材料在带式输送机中的应用
带式输送机是工程上常用的一种输送机械设备。它结构简单、造价低廉，并且维护方便，可以实现不同距离的输送物料的要求，被广泛应用在煤矿、矿山、火力发电厂等工程实际中。在带式输送机中，托辊的作用是支撑输送带和重物，减小输送带的重度和运行中的摆动，以保证输送带沿预定方向平稳运行。一台输送机中托辊的数量很多，由于托辊是输送机中重要的零件之一，其价格约占输送机总价格的25%，其制造安装质量直接影响到输送带的寿命和运行阻力，托辊的维修和更换费用也是带式输送机运营费用的重要组成部分。因此，分析研究延长托辊的使用寿命，合理地设计、使用托辊，是保证带式输送机稳定运行的重要工作内容，在工程中具有重要的现实意义。
由于超高分子量聚乙烯材料具有上述的特点，可以考虑将其应用于带式输送机中，提高带式输送机的安全使用性能。托辊是带式输送机上的主要零件，其安装示意图如图1所示。托辊在带式输送机系统中可完成不同的使用功能，主要起到对输送带的支撑作用，提高货物的输送量，缓冲货物对输送带的冲击作用以及调整输送带跑偏的作用。如果托辊受损，轻则发生输送带跑偏的情况，影响到输送机的使用寿命和物料的输送量；重则造成撒料，甚至停机事故的发生，直接影响生产。因此，托辊质量的好坏，对于输送机使用寿命的长短以及安全运行都具有很大的影响。由于超高分子量聚乙烯材料具有上述的优点，且容易加工，造价低廉，故可考虑用其制作托辊。这样可以有效地延长带式输送机的使用寿命，减小故障率。
火力发电厂、大型煤矿等每天需要大量输送煤炭，带式输送机承担着重要的输送任务。由于设备的工作环境恶劣，输送机工作过程中托辊的磨损程度较大，托辊一般是采用无缝钢管制成。当使用超高分子量聚乙烯材料制作托辊时，可采用向心球轴承支撑、塑料密封环迷宫式密封结构。这样做防尘效果好，阻力小，装拆方便，便于维护，可有效降低输送机的运营成本。
3、托辊的安装及主要结构形式
托辊在带式输送机系统中按其作用可分为槽形托辊、平行托辊、缓冲托辊和调心托辊4种；按承受载荷情况又可分为承载托辊和空载托辊2类。
槽形托辊用于物料的承载分支，起到支撑和增加输送量的作用；平行托辊是一个长形的辊子，用于输送机的无载分支，起到支撑空载分支输送带的作用；缓冲托辊实际上也是槽形托辊，即将安装有弹性支撑的槽形托辊装于输送机的有载分支，安装在受料处，可减轻物料对输送带的冲击，保护输送带和支撑轴承。一般根据弹性支撑的不同分为橡胶圈式和弹簧板式两种；调心托辊的作用是一定程度的自动调整输送带的跑偏，避免输送带的过度磨损和物料的散落等，在有载分支和无载分支都装有一定数量的调心托辊，其自动调心原理如图2所示。
在1台带式输送机上安装有很多数量的托辊，其工作状态好坏直接影响到输送机能否正常工作。根据输送机的实际工作情况，将由超高分子量聚乙烯材料制成的各式托辊安装在带式输送机上，可有效地提高输送机的使用寿命，降低输送机的运营成本，该材料是一种较为理想的新型替代材料之一。
4、结语
超高分子量聚乙烯材料适合于带式输送机中安装使用，该材料对工作环境无特殊要求，安装方便，造价低廉，是目前工程实际中耐磨材料的理想替代品。实践表明：该材料在火力发电厂输送系统、矿山输送系统等一定工程实际范围内可替代不锈钢、耐磨铸铁板、白口铁等耐磨材料，亦可考虑将该材料在相关的其他工程输送系统中进行使用，其在工程实际中的应用前景极其广阔。
