CN103261059A - 用于带式输送机的驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒 - Google Patents

用于带式输送机的驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于带式输送机的驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒的设计，其包括单件滚筒套或包含中央滚筒本体（10）和附接到中央滚筒本体两侧的两个轴承件（11、12）的滚筒套（1）。滚筒套（1）的所有三个部件设有在彼此面对的侧上的凸缘并在所述凸缘处螺接在一起。两个轴承件（11、12）中的每个具有用于在外部上的滚动轴承的环形轴承座。两个滚动轴承中的每个通过轴承护罩（3、4）容纳在外部上，其中，一个轴承是固定轴承，而另一个轴承是浮动轴承。第一实施例中，设有直接驱动器（2）作为驱动器，其转子直接驱动滚筒套（1）。由根据本发明的滚筒的设计提供的重要优点在于，由于大直径的滚筒套（1）和与轴承护罩（3、4）一起使用的大轴承，所以实现了高稳定性。

Description

用于带式输送机的驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒
技术领域
本发明涉及带式输送机的驱动滚筒、偏转滚筒以及张紧滚筒的设计，其包括单件滚筒套，或包含中央本体和附接到该中央本体的两端的两个轴承件的滚筒套。
背景技术
带式输送机用于在采矿中输送散装材料，诸如覆岩层和矿产资源。在这种状况下，带式输送机，尤其是优选地用于露天采矿中的覆盖在数公里上延伸的长输送距离的输送机的驱动滚筒和偏转滚筒必须在其性能和磨损保护方面符合高标准。
从德国柏林/海德堡的斯普林格出版社（Springer：Berlin/Heidelberg）2002年出版的Dubbel interaktiv2.0版Daselektronische Taschenbuch für den Maschinenbau（用于机械工程的电子手册）的名为“Konstruktionselemente und Baugruppen für （连续输送机的结构元件和组件）的章节3.2.3的“Antriebs-,Spann-undUmlenktrommeln”（驱动滚筒、张紧滚筒和偏转滚筒）标题下的图13的驱动单元得知带式输送机的驱动滚筒的经典形式。这里所示的驱动单元由具有联接件和插入式齿轮的电动马达构成。驱动滚筒的轴延伸到插入式齿轮的座中。图15示出通过附接到两侧的驱动单元设定为旋转运动的驱动滚筒。图14示出由于高应变而导致的驱动滚筒变形。据此，明显的是滚筒套和滚筒轴具有不同的变形特性。这通过将连接轴和滚筒套的两个端壁设计成膜来补偿。滚筒轴的变形取决于其设计并且必须由轴承和一个或多个插入式齿轮吸收和/或补偿。
通过具体受影响的这些结构部件的刚性结构来补偿这些变形的尝试可能导致在这些新高应变区域中形成裂缝。另一缺点是由于所述的变形，当设计轴承时，必须考虑技术的可持续性。优选地，使用调心滚子轴承，其购买成本非常昂贵。这里描述的技术背景也适用于偏置滚筒和张紧滚筒。
发明内容
本发明的目的是设计用于带式输送机的驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒，以使得作用在其上的大的力可被承载部件良好吸收，致使产生仅微小的变形，并且该力可进一步传递到轴承中。
该目的通过将原则上用于所有三种类型滚筒的基本滚筒本体设计成如下所述来实现：其仅具有一个形状为中空柱体的滚筒套，在两端处在滚筒套的外周上设有轴承座，在该轴承座处滚筒套由轴承直接容纳。关于其长度，这些滚筒套可以实施为单件，或可以由中央滚筒本体和在两端上附接到中央滚筒本体的沿联接轴线的两个外轴承件构成。此外，当实施为驱动滚筒时，驱动器从外部被连接。
形状为中空柱体的轴承件同轴地附接至驱动滚筒、偏转滚筒或张紧滚筒的中央件的两端。所有的三个部件可具有相同或不同的外径。两个轴承件中的每个在其外部上容纳滚动轴承，滚动轴承的内圈同轴地布置且防止旋转地固定在轴承件的外周处，且其外圈由轴承护罩容纳。一个轴承是固定轴承，而另一个轴承是浮动轴承。轴承还可实施为滑动轴承。
中央件和两个轴承件设有匹配的凸缘，并螺接在一起。对于某些应用，中央件和两个轴承件可以实施为单个元件，在该情形中，不需要凸缘。
滚筒套以不超过变形规定的最大值的稳定设计来实施。可以通过增加滚筒套的直径和壁厚和/或通过在滚筒内焊接脊或隔板，以及通过降低两个轴承之间的距离来增强滚筒的稳定性。
如果将该装置设计成驱动滚筒，则其旋转运动通过驱动器从外部传递到两个轴承件之一上。如果需要更高的驱动性能，第二驱动器在另一端处连接至位于该另一端处的轴承件。无齿轮的直接驱动器或机电式驱动器用于驱动该装置。通过电动的直接驱动器，旋转转子直接连接至滚筒套或安装在其上。然后定子变成直立发动机外壳的一部分。机电式驱动器在传动输出处通过适配器、联接件连接，或直接连接至驱动滚筒的前端。
从根据本发明的滚筒的该设计得到的最显著的优点在于，由于大直径的滚筒套和大轴承与轴承护罩组合使用，获得了高稳定性。相比于已知的设有轴和滚筒底座的用于驱动、偏转和张紧的滚筒，存在暴露于动态应变的部件的显著减小的偏转（下垂）。
通过将中央件和轴承件之间的连接点设计为凸缘或另一易于拆卸的连接，能够实现所有磨损部件的容易的组装和拆卸以及低成本维护。结构部件和其彼此连接的清楚构造设计允许引入定制的构造系列。
附图说明
从下面的描述和相应的附图，本发明的目的的进一步细节和优点将变得明显，其中示出驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒的四个优选实施例。附图示出如下内容：
图1是第一实施例的具有无齿轮的直接驱动器的驱动滚筒的透视图，
图2是根据图1的驱动滚筒的分解图，
图3是第二实施例的具有机电式驱动器的驱动滚筒的透视图，
图4是根据图3的驱动滚筒的分解图，
图5是第三实施例的具有凸缘和直接连接的机电式驱动器和无凸缘的滚筒底座的驱动滚筒的透视图，
图6是根据图5的驱动滚筒的分解图，
图7是第四实施例的偏转滚筒和张紧滚筒的透视图，以及
图8是根据图7的偏转滚筒和张紧滚筒的分解图。
具体实施方式
第一实施例
根据图1和图2，带式输送机的驱动滚筒由滚筒套1构成，滚筒套1形状为具有中央滚筒本体10和轴承件11和12的中空柱体，轴承件11和12以可拆卸方式附接至中央滚筒本体10两端。在其外部，中央滚筒本体10设有用于使输送带（未示出）从动的摩擦衬层13。在每个端部上，中央滚筒本体10分别具有一个凸缘14、15。同样，轴承件11和12中的每个设有凸缘16、17中的一个。在中央滚筒本体10的每个端部处，一个轴承件11和12每个螺接至凸缘14、配件16和凸缘15、配件17。两个轴承件11和12都突入到附接在两侧上的电直接驱动器2中。两个直接驱动器2中的每个由外定子20、21和内转子22、23构成。外定子20、21每个坐置在外壳24、25中。
每个轴承件11和12在其外周上设置了用于滚动轴承18、19的轴承座。在外部上，每个滚动轴承18、19由轴承护罩3、4容纳，由此，两个轴承中的一个是固定轴承，而另一个是浮动轴承。直接驱动器2的外壳24、25和轴承护罩3、4在固定点锚固。中央滚筒本体10、两个轴承件11、12和直接驱动器2布置在联接轴线上。
中央滚筒本体10和轴承件11、12之间直径的可能差异可以通过凸缘14、15、16、17来补偿。由于含有大的直径，所获得的具有附接至外部的直接驱动器2和用于滚筒套1的轴承的驱动滚筒的结构显著比具有驱动轴的已知驱动滚筒更稳定。
通过该滚筒设计，如果需要，能够在外部上在一端或两端处布置制动盘。在带式输送机暴露于非常高应变的情形中，设有轴承护罩的一个轴承每个可在外部上处于每个直接驱动器2旁边。
附图标记
1   滚筒套，包括：
·10  中央滚筒本体
·11  轴承件
·12  轴承件
·13  摩擦衬层
·14  凸缘
·15  凸缘
·16  凸缘
·17  凸缘
·18  滚动轴承
·19  滚动轴承
2   直接驱动器，包括：
·20  定子
·21  定子
·22  转子
·23  转子
·24  外壳
·25  外壳
3   轴承护罩
4   轴承护罩
第二实施例
图3和图4中示出第二实施例，其具有无轴驱动滚筒1、具有由电动马达50和齿轮51构成的机电式驱动器。如上面，中央滚筒本体10具有通过凸缘安装在两端上的轴承件11、12。
这些轴承件11、12容纳滚动轴承18、19，该滚动轴承18、19与在每端处的轴承护罩3、4结合构成在一侧上的固定轴承，和在另一侧上的浮动轴承。
因为该设计实质上与第一实施例变型的结构设计相同，关于该第二实施例，仅示出附图标记作为概述，而不重复包含各个部分的描述。但是，该第二实施例与第一实施例的不同之处在于：轴承件11、12每个在外部上设有滚筒底座110、120，并且这些滚筒底座110、120每个设有凸缘6。传动输出轴也设有凸缘7。通过将滚筒底座110、120的凸缘6、7与传动输出的凸缘连接，旋转运动和扭矩被传递到滚筒套1。
附图标记
1  滚筒套，包括：
10  中央滚筒本体
11  轴承件，具有
110  滚筒底座
12  轴承件，具有
120  滚筒底座
13  摩擦衬层
14  凸缘
15  凸缘
16  凸缘
17  凸缘
18  滚动轴承
19  滚动轴承
3  轴承护罩
4  轴承护罩
5  机电式驱动器，包括：
50  电动马达
51  齿轮
6  凸缘
7  凸缘
第三实施例
图5和图6中所示的驱动滚筒的第三实施例与上面描述的第二实施例不同之处仅在于：机电式驱动器5的传动输出部实施为凸缘6、7，凸缘6、7被插到传动输出轴上并居中地直接螺接至滚筒底座110、120。这取决于机电式驱动器5的具有齿轮51的电动马达50是否指向图5或图6所示的方向的各不同运行状况。
附图标记
1   滚筒套，包括：
10  中央滚筒本体
11  轴承件，具有
110 滚筒底座
12  轴承件，具有
120 滚筒底座
13  摩擦衬层
14  凸缘
15  凸缘
16  凸缘
17  凸缘
18  滚动轴承
19  滚动轴承
3   轴承护罩
4   轴承护罩
5   机电式驱动器，包括：
50  电动马达
51  齿轮
52  凸缘
53  凸缘
根据第二实施例和第三实施例的这些方案中，因为大直径的滚筒套1和具有轴承护罩3、4的轴承，也实现了高稳定性。相比于具有轴和滚筒底座的已知的滚筒驱动，存在具体暴露于应变的部件的显著减小的偏转（下垂）。该稳定性可通过焊接在滚筒本体10中并焊接入具有滚筒底座的轴承件11、12的脊和/或隔板来加强。由于可拆卸的凸缘连接，如果需要，中央滚筒本体10可以容易地拆卸，更换磨损的摩擦衬层13，并然后重新组装中央滚筒本体10。
如果不要求带式输送机的这种高驱动性能，仅一个驱动器就足够了。但是，使用两个驱动器以获得高驱动性能具有将力从两侧均匀地引到驱动滚筒上，由此导致更有利的负载因子的优点。
第四实施例
根据图7和图8的第四实施例涉及带式输送机的偏转滚筒或张紧滚筒，其滚筒套1原理上设计成与上述的滚筒驱动相同。滚筒套1由中央滚筒本体10构成，其中，轴承件11、12在每端上通过凸缘安装至该中央滚筒本体10。这两个轴承件11、12中的每个在其外周容纳滚动轴承18、19，每个滚动轴承在其外部上坐置在一个轴承护罩3、4内。
当实施为张紧滚筒时，轴承护罩3、4以可滑动方式沿输送带的纵向方向布置在皮带张紧装置中。
附图标记
1   滚筒套，包括：
10  中央滚筒本体
11  轴承件，具有
110 滚筒底座
12  轴承件，具有
120 滚筒底座
13  摩擦衬层
14  凸缘
15  凸缘
16  凸缘
17  凸缘
18  滚动轴承
19  滚动轴承
3   轴承护罩
4   轴承护罩
在这种偏转滚筒或张紧滚筒的情形中，滚筒套1可以以单件来实施并且在外部上设有摩擦衬层13和用于滚动轴承18、19中的每个的两个外座。
代替滚动轴承18、19，可在所有四个实施例中使用滑动轴承。

Claims (9)

1.用于带式输送机的驱动滚筒，所述驱动滚筒由滚筒套构成，所述滚筒套成形为中空柱体，并且在两端上以可旋转方式安装，并且从一端或两端被驱动，其特征在于，每端上设有凸缘（14、15）的中央滚筒本体（10）在两端处具有轴承件（11、12），所述轴承件（11、12）设有一个凸缘（16、17），每个凸缘（16、17）螺接在所述轴承件（11、12）上，进一步，两个轴承件（11、12）中的每个轴承件在其外部容纳滚动轴承（18、19），所述滚动轴承（18、19）的内圈同轴地布置且防止旋转地固定在所述轴承件（11、12）的外周处，并且所述滚动轴承（18、19）的外圈由轴承护罩（3，4）容纳，由此一个轴承是固定轴承，而另一个轴承是浮动轴承，并且由此驱动器连接至所述两个轴承件（11、12）中的至少一个轴承件，一个或多个所述驱动器和所述轴承护罩（3、4）可拆卸地附接在联接底座上。
2.根据权利要求1所述的用于带式输送机的驱动滚筒，其特征在于，缓慢运转的无齿轮的直接驱动器（2）或机电式驱动器（5）用作驱动器。
3.根据权利要求1和2所述的用于带式输送机的驱动滚筒，其特征在于，转矩马达用作驱动器，由此在每种情形中，外部定子（20、21）与发动机外壳（24、25）以固定方式附接，并且电动马达的内部转子（22、23）以防止转动地固定的方式且可拆卸地附接至所述轴承件（11、12），所述轴承件（11、12）成形为中空柱体。
4.根据权利要求1和2所述的用于带式输送机的驱动滚筒，其特征在于，具有连接齿轮（51）的快速运转的电动马达（50）用作机电式驱动器（5），并且传动输出部通过连接件（6、7）或通过插在所述传动输出部上的凸缘（52、53）或通过联接件可操作地连接至所述轴承件（11、12）。
5.根据权利要求1和2所述的用于带式输送机的驱动滚筒，其特征在于，在所述滚筒套（1）的内部通过焊接脊和/或隔板来加强所述滚筒套（1）。
6.根据权利要求1和2所述的用于带式输送机的驱动滚筒，其特征在于，所述中央滚筒本体（10）在其外部设有在带式输送机皮带的工作表面上的摩擦衬层（13）。
7.用于带式输送机的偏转滚筒和张紧滚筒，其特征在于，滚筒套（1）由中央滚筒本体（10）构成，所述中央滚筒本体（10）在每个端部上通过凸缘安装有一个轴承件（11、12），并且两个轴承件中的每个轴承件容纳滚动轴承，所述滚动轴承每个在外部安置在轴承护罩（3、4）中。
8.根据权利要求7所述的张紧滚筒，其特征在于，所述轴承护罩（3、4）沿输送带的纵向方向以可滑动方式布置在皮带张紧装置中。
9.根据权利要求1和7所述的驱动滚筒、偏转滚筒和张紧滚筒，其特征在于，所述滚筒套（1）可选地实施为单件。
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