CN103863759B - 定向定量弧形托辊 - Google Patents

Abstract

一种定向定量弧形托辊，具有托辊均匀磨损，提醒更换的时间，延长使用寿命，防止运输皮带下滑，降低运行安全风险的优点，其特征在于：筒体为两端筒径大，中间筒径小的圆筒，筒体的辊筒母线为一条圆弧线，筒体的中间位置和两侧分别设计有磨损警示槽和磨损指示台，筒体的单侧或两侧安装有单向运动机构，单向运动机构包括防反转器和棘轮，棘轮通过键槽安装在轴上，防反转器的止回锁末端与棘轮相接触。它的优点是：1、延长托辊和皮带的使用寿命；2、防止皮带左右摆动和皮带的跑偏；3、降低磨透托辊撕裂皮带的风险；4、防止皮带来回摆动；5、提高了生产的稳定性；6、方便维修、检查、管理；7、避免皮带倒转放大滑造成安全事故。

Description

定向定量弧形托辊

技术领域

本发明涉及运输机等场所上使用的托辊，尤其涉及一种使用更加安全可靠、耐磨，运输带不易跑偏，可以定向旋转，磨损有定量标示的弧型的定向定量弧形托辊。

背景技术

托辊的使用范围非常广泛，品种繁多。正常情况下托辊虽然占到整条运输机成本的35%左右，托辊结构设计和加工及材料使用是否合理科学，会对运输皮带和托辊的寿命、安全性、可靠性、阻力能耗都有直接的影响。

目前托辊按其材料分为金属托辊和非金属托辊，非金属托辊又基本分成橡胶托辊、陶瓷托辊、尼龙托辊、高分子托辊、聚氨酯托辊、普通塑料托辊及绝缘托辊等。按用途分类为：矿用托辊，普通托辊（粮食、装车转运），槽型托辊（煤炭、水泥、电力），槽型调心托辊（冶金。矿山、电力、水泥、化工、建材、钢厂等输送设备），鼓型托辊（冶金、化工、煤炭、建材），地辊（适用领域矿山），挡辊、立辊（适用范围输送机），吊挂式托辊（适用范围皮带输送机）。按结构又分成：螺旋托辊、平托辊、锥形托辊、摩擦托辊、铰链托辊、缓冲托辊、槽型托辊、动力和无动力托辊等。以上托辊样式五花八门，功能各异，结构多样，目的都是为了改善运输机使用的稳定性、安全性和寿命，降低对运输机和运输皮带的负面的影响，提高生产效率降低能耗。从目前已经有的托辊的结构当中，从加工制造的材料上基本都是采用了钢管或者塑料直通型的筒体或者带有一定锥度的锥形筒加工制造，目前还没有根据皮带自然形成的弧形结构设计加工与皮带弧形贴合的一体式带磨损标示的弧形托辊，这种定向定量弧形托辊可以定向运转，防止皮带向下滑。以上托辊虽然可以将皮带运输机上的皮带在运转中形成一个弧形，但是与皮带运输机上的皮带自然形成的弧不完全贴合，皮带与托辊整体的受力不均匀，托辊的受力面会随皮带上的物体的重量不同摆动不固定。目前的托管缺点基本为以下几点：1、托辊外筒都是一个直筒或者锥形筒，弧形的皮带与直筒型的托辊摩擦受力面集中，照成皮带与托辊的受力集中点的磨损加剧，不能使皮带均匀在托辊的表面施加压力，均匀磨损整个托辊表面，造成托辊有些地方很快磨损严重，另外的地方磨不到，大大降低了托辊的使用寿命；2、托辊和皮带工作中不能在托辊表面施加同样的压力，自然成弧形的皮带在直筒式或者锥形托辊上工作，物流在皮带上重量分布不均匀会照成皮带在运行时受力点不断变动产生摆动，照成皮带共振，物料向径向跳动抛洒，污染环境，皮带也会跑偏等产生隐患，对运行速度快的皮带运输机影响更为明显；3、托辊的外筒磨损不均匀，随着托辊直筒形或者圆锥形的托辊筒体与摩擦受力集中的皮带运行中，很快就会将直筒形或者锥形筒体的托辊表面磨损凸凹不平，增加阻力，一旦磨透会照成安全事故；4、皮带与托辊不能弧形贴合，皮带运行中就会随着运送的物料轻重不一，或者托辊外筒表面磨损不匀照成皮带运行时来回摇摆不定甚至跑偏运行，大大的增加了托辊的轴向窜动的力，照成托辊过早的损坏；5、目前摩擦受力面集中的直筒形或者锥形托辊，摩擦面较为集中不能很好的分散冲击应力，降低了托辊的承载能力和抗冲击性能；6、提高皮带运输机的稳定性和可靠性可以降低运行的成本，节约能源。

与皮带的弧形贴合很好的定向定量弧形托辊，托辊可以保证皮带在运行中对托辊施加的压力是均匀的，磨损也是非常均匀的，保证了托辊的使用寿命。皮带与托辊的弧形贴合好增加了皮带与托辊的轴向摩擦力皮带就不会跑偏，保证皮带运行的稳定性。皮带与托辊的弧形贴合面吻合，保证了皮带上物料的最小程度的跳动，保证了皮带运行的可靠性。同为弧形的贴合面尽可能的防止了皮带运输的跳动、摇摆、跑偏、物料的冲击、划伤等潜在风险，增加皮带运行的稳定性和可靠性就会大大增加，同时大大延长了托辊和皮带的使用寿命。这种弧形结构的托辊可以在同样的宽度内大大增加托辊与皮带的贴合面积，增加托辊的承载能力和抗冲击性能。避免了皮带轴向来回摆动或者跑偏使托辊产生很大的轴向来回的窜动力，防止造成托辊轴向的窜动量加大使托辊过早的损坏。

另外目前所有的托辊在使用过程中，不能直观的指示托辊的磨损程度，照成托辊磨损太多没有及时更换，使托辊的外筒磨透伤害皮带。托辊的外筒磨损太少要更换又照成浪费，并且不方便托辊的使用的管理。目前的各种托辊在使用中，皮带运输物流太多或者滚筒表面摩擦力下降等原因，当大于皮带滚筒的扭力时，照成重大的安全事故隐患。

定向定量弧形托辊具有定向旋转的锁止装置，可以使托辊只向一个方向旋转，消除了皮带反转造成的重大安全隐患。

发明内容

为了实现托辊均匀磨损，提醒更换的时间，延长使用寿命，防止运输皮带下滑，降低运行安全风险，本专利采用如下技术方案。

一种定向定量弧形托辊，其特征在于：筒体为两端筒径大，中间筒径小的圆筒，筒体的辊筒母线为一条圆弧线，筒体的中间位置和两侧分别设计有磨损警示槽和磨损指示台，筒体的单侧或两侧安装有单向运动机构，单向运动机构包括防反转器和棘轮，棘轮通过键槽安装在轴上，防反转器的止回锁末端与棘轮相接触。

根据所述的定向定量弧形托辊，其特征是：所述的防反转器通过安装柱装在托辊侧面的安装孔上，防反转器上面止回锁通过弹簧连接在防反转器本体上。

根据所述的定向定量弧形托辊，其特征是：所述的轴的卡槽上装有C型卡，C型卡外端依次安装有轴承室、轴承、耐磨套和密封挡圈，在轴承室里面，耐磨套的外侧装有密封圈，密封圈和耐磨套进行接触式密封，密封圈和耐磨套采用耐磨并且具有自润滑性的高分子材料，密封挡圈上的锥形卡压在密封圈上的锥形卡口上。

本专利的优点是：1、托辊的外壁与皮带形成的弧形压力均匀的贴合，可以实现均匀的磨损和最大的轴向摩擦力，保证了托辊和皮带的使用寿命；2、贴合较好的弧形结构可以防止皮带左右摆动和皮带的跑偏；3、不会摩擦受力集中快速将托辊表面磨损掉，降低磨透托辊撕裂皮带的风险；4、防止皮带来回摆动，最大程度的降低托辊的轴向窜动，延长了托辊的使用寿命；5、皮带整个弧形面与托辊贴合均匀，大大降低了皮带的径向跳动或者共振，提高了生产的稳定性；6、托辊的弧形与皮带的自然形成的弧形，保证在同样的宽度内，托辊和皮带的更多的接触面积，提高了托辊表面的抗冲击性能和承载能力；7、稳定的运行可以降低运行的成本和延长使用的寿命；8、设计的磨损警示槽和磨损警示台可以及时了解托辊的使用磨损的情况，方便维修、检查、管理；9、定向定量弧形托辊可以安装防反转器和防反转齿，防止托辊的反转，避免皮带倒转放大滑造成安全事故。

附图说明

图1为带有防反转器托辊的主视图。

图2为带有防反转器托辊的右视图。

图3为防反转器的主视图。

图4为防反转器的左视图。

图5为定向定量弧形托辊筒体的主视图。

图6为定向定量弧形托辊筒体的左视图。

图7为定向定量弧形托辊装配分解图。

图8为多个定向定量弧形托辊组装后的正视图。

附图中：1、防反转器；2、弹簧；3、止回锁；4、安装柱；5、棘轮；6、键槽；7、筒体；8、磨损指示台；9、磨损警示槽；10、安装孔；11、密封组件；12、V型面；13、耐磨套；14、密封圈；15、轴承室；16、轴承；17、C型卡；18、轴；19、卡槽；20、锥形卡；21、锥形卡口；22、辊筒母线；23、密封挡圈。

具体实施方式

本发明的结构简单可靠，可以实现3个基本的功能：1、弧形结构可以和皮带进行很好的贴合，实现托辊表面的摩擦力和受力均匀；2、可以采用托辊旋转时的离心力，实现反转时可以将托辊进行反转锁止；3、托辊表面设计有磨损警示槽9和磨损指示台8，及时提醒更换托辊。以上可以实现的功能也可以根据实际的使用情况，可以单独选择其中1-2个功能进行生产加工托辊。

如图1和图8所示，为了实现以上的功能，本托辊的外表面筒体为弧形结构，可以保证单个或者多个托辊按照要求安装后，形成一个完整均匀的弧形，与皮带上自然形成的弧形可以很好的贴合。弧形筒体的两端设计有磨损指示台8，避免弧形延伸到两侧后，两侧较尖很快磨损，并能及时知道托辊两边的磨损情况。筒体的表面可以设计有一个或者多个磨损警示槽9或者磨损指示台8。磨损到磨损警示槽或者磨损指示台后还可以运行一段时间，在规定的时间内更换可以保证使用安全性。筒体7内安装有密封装置和托辊轴。本密封组件可以保证较小的托辊阻力和较长的密封使用寿命。托辊筒体7的一侧可以设计有安装孔10，并在安装孔10上安装防反转器1，防反转器1由弹簧2、安装柱4、止回锁3组成。

下面结合附图和具体实施例对本专利作进一步说明。

本发明的防反转器1如图2～图4所示，防反转器1由弹簧2、止回锁3、安装柱4组成，止回锁3压缩弹簧2可以在防反转器1中来回活动，当筒体7开始按照规定的方向转动，止回锁3的离心力大于弹簧2的弹力时，止回锁3与棘轮5脱离，当筒体7反转时（图2顺时针方向），随着旋转速度的降低，止回锁3的离心力小于弹簧2的弹力，止回锁3与棘轮5的齿形配合阻碍筒体7反转。可以根据需要，安装一组或者多组防反转器1。棘轮5通过键槽6与轴18安装成一体结构。防反转器1上的安装柱4插入到筒体7一侧上的安装孔10上。为了方便安装，安装柱4可以设计成卡扣装置。

筒体7如图1、图8所示，筒体7可以通过注塑或者压铸及车削等工艺加工成筒体轮廓线为弧形的结构，同时加工出来磨损指示台8和磨损警示槽9，可以将厚壁的管，使用车削将筒体7加工成弧形的结构。筒体7可以采用耐磨性好的尼龙、聚氨酯或者超过分子材料。筒体7的一侧或者两侧可以设计有安装孔10，方便安装防反转器1。筒体7的磨损指示台8或者磨损警示槽9磨到位后即表示需要更换此托辊。

密封组件11的组装如图5所示，此结构的密封组件可以大大降低托辊的旋转阻力。此密封组件11由密封挡圈23、耐磨套13、密封圈14、轴承室15、轴承16组成，密封圈14与耐磨套13进行接触式密封，锥形卡20压在密封圈上的锥形卡口21上，与密封圈14一同旋转。密封挡圈23的V型面12可以将大颗粒的灰尘挡住。轴承室15上的配件通过C型卡17卡在卡槽19上固定在轴18上。

多组托辊安装的效果如图8所示，单个或者多个同压定向刻度托辊外壁的筒体7组成一个完整、贴合紧密的弧形摩擦面，可以保证运输皮带最均匀的摩擦力，最稳定的运行，最长的使用寿命，最大的抗冲击性能。弧的大小可以根据需要增加减少定向定量弧形托辊的数量。

实施例

弧形托辊的装配过程：将C型卡17装入到轴18上的卡槽19中，依次将外侧的轴承室15、轴承16、耐磨套13、密封圈14装入，将密封挡圈23压入到筒体7中。如图7所示，将筒体7另一侧的密封组件11和轴承16装入。装配好后，密封圈14与耐磨套13进行接触式摩擦密封，另外锥形卡20压在密封圈14上的锥形卡口21上与密封圈14一同旋转，侧面上的密封挡圈23可以将轴18密封，将大颗粒的灰尘阻挡在外面。多个定向定量弧形托辊进行配合使用时，根据弧的大小需要形成一个完整的弧，可以和皮带进行很好的贴合。托辊的防反转器1可以根据情况在一侧或者两侧进行安装，也可以根据要求安装一组或者多组防反转器1。

Claims (3)

1.一种定向定量弧形托辊，其特征在于：筒体（7）为两端筒径大，中间筒径小的圆筒，筒体（7）的辊筒母线（22）为一条圆弧线，筒体（7）的中间位置和两侧分别设计有磨损警示槽（9）和磨损指示台（8），筒体（7）的单侧或两侧安装有单向运动机构，单向运动机构包括防反转器（1）和棘轮（5），棘轮（5）通过键槽（6）安装在轴（18）上，防反转器（1）的止回锁（3）末端与棘轮（5）相接触。

2.根据权利要求1所述的定向定量弧形托辊，其特征在于：所述的防反转器（1）通过安装柱（4）装在托辊侧面的安装孔（10）上，防反转器（1）上面止回锁（3）通过弹簧（2）连接在防反转器（1）本体上。

3.根据权利要求1～2任一项所述的定向定量弧形托辊，其特征在于：所述的轴（18）的卡槽（19）上装有C型卡（17），C型卡（17）外端依次安装有轴承室（15）、轴承（16）、耐磨套(13)和密封挡圈（23），在轴承室（15）里面，耐磨套（13）的外侧装有密封圈（14），密封圈（14）和耐磨套（13）进行接触式密封，密封圈（14）和耐磨套（13）采用耐磨并且具有自润滑性的高分子材料，密封挡圈上的锥形卡（20）压在密封圈（14）上的锥形卡口（21）上。