CN104340640A - 矿物运载设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿山机械，旨在解决现有纠偏装置会对皮带造成磨损，或者在纠偏操作中会导致矿物掉落和纠偏过度等问题。为此目的，本发明的矿物运载设备包括矿用皮带输送机和自动纠偏装置，该自动纠偏装置设置在驱动辊的两端并且包括：连接到驱动辊两端的回位杆；嵌设在回位杆内部的压力传感器；与回位杆对应地嵌设在驱动辊两端的回位杆致动器；以及与回位杆致动器设置成一体并且与压力传感器以信号传输方式连通的控制器，该控制器用于当压力传感器检测到皮带跑偏时命令回位杆致动器驱动回位杆到达撑开状态，从而通过增大回位杆直径来迫使皮带回到正常操作位置。本发明的技术方案不会对皮带造成磨损，也不会在纠偏操作中导致矿物掉落和纠偏过度等问题。

Description

矿物运载设备

技术领域

本发明涉及矿山机械，具体涉及一种矿物运载设备。

背景技术

矿物运载设备是指在诸如煤炭等矿物的采掘、生产、转运、加工过程中使用的运输机械，主要包括矿用皮带输送机。矿用皮带输送机具有运输量大、工作环境复杂、承载能力强、以及运输距离长等特点，在我国的各主要矿区均得到广泛使用。矿用皮带输送机不仅可以在矿物开采过程中使用，同样也可以在矿物加工过程中使用。在能耗方面，矿用皮带输送机可以有效减少能耗，提高经济效益，相比汽车等运输方式更能节省能源和保护环境。另外，矿用皮带输送机在维护方面，具有维护量小、维护简单等特点，因此也受到矿物加工企业的喜爱。

在实际使用中，由于安装质量、皮带张紧力以及导辊表面粗糙度等原因，矿用皮带输送机经常会出现皮带跑偏的现象。首先，皮带跑偏会直接导致皮带两侧受力不均匀,随着时间的推移，这种受力不均匀又会导致皮带的使用寿命缩短。在极端情况下，当皮带的侧边越过导辊(驱动辊或从动辊)的边缘时，皮带会在操作过程中与导辊的边缘发生磨擦，从而加速其损坏。其次，尤其对于采用平带的矿用皮带输送机而言，皮带跑偏还会导致矿物掉落以及输送机运转不平稳等问题。

现有技术中包括多种解决皮带跑偏问题的技术方案。这些技术方案主要分为两类，一类是给皮带输送机设置独立的调偏辊，当检测到皮带发生跑偏时，利用调偏辊对皮带的侧边施加作用，以迫使其回到居中位置。另一类是给皮带输送机的活动导辊设置抬升装置，当检测到皮带发生跑偏时，就通过抬升装置来抬升活动导辊的一侧(即，皮带朝向其跑偏的一侧)，从而迫使皮带回到正常操作位置。

然而，上述解决方案依然存在问题。具体而言，调偏辊对皮带的侧边施加作用力同时与皮带发生磨擦，久而久之会导致皮带侧边加速磨损。此外，对于平带输送机而言，抬升装置会造成皮带倾斜，不但会在纠偏操作中导致矿物掉落，而且还可能导致纠正过度。再者，与这两种纠偏装置配套的跑偏检测装置都需要单独设置，这相应地会增加部件数量和成本。因此，本领域需要一种解决矿物运载设备—尤其是皮带输送机跑偏问题的技术方案。与上述现有技术方案相比，该方案不会对皮带造成磨损，也不会在纠偏操作中导致矿物掉落和纠偏过度，而且整体结构更简易且成本更低。

发明内容

本发明旨在解决上述问题。具体而言，本发明旨在解决现有矿用皮带输送机自动纠偏装置会对皮带造成磨损，或者会在纠偏操作中导致矿物掉落和纠偏过度，以及整体结构复杂和成本较高的问题。为此目的，本发明提供一种新型的矿物运载设备，其包括矿用皮带输送机和自动纠偏装置。与现有技术相比，本发明的矿物运载设备不会对皮带造成磨损，也不会在纠偏操作中导致矿物掉落和纠偏过度，而且整体结构更简易且成本更低。

具体而言，本发明提供一种包括矿用皮带输送机和自动纠偏装置的矿物运载设备，该矿用皮带输送机包括主框架、设置在所述主框架上的驱动辊、与所述驱动辊平行地设置在所述主框架上的多根从动辊、铺设在所述驱动辊和所述从动辊上的平型皮带、以及与所述驱动辊相连并为其提供动力的电机。所述自动纠偏装置设置在所述驱动辊的两端，并且所述自动纠偏装置包括：连接到所述驱动辊的两端的回位杆，该回位杆可在撑开状态与闭合状态之间转换，在撑开状态下，所述回位杆的外端张开并因此形成从内向外直径逐渐增大的截头圆锥形，在闭合状态下，所述回位杆保持为圆柱形并且与所述驱动辊具有相同的直径；压力传感器，其嵌设在所述回位杆的内部，用于感测皮带跑偏时施加到所述回位杆上的压力；回位杆致动器，其与所述回位杆对应地嵌设在所述驱动辊的两端，用于在检测到皮带跑偏时驱动所述回位杆以使其转换到撑开状态；以及控制器，其与所述回位杆致动器设置成一体并且与所述压力传感器以信号传输方式连通，用于当所述压力传感器检测到皮带跑偏时命令所述回位杆致动器驱动所述回位杆到达撑开状态；其中所述回位杆为中空的管状结构并且包括螺帽和尺寸相等的多个板条，所述板条的内侧端等间距地活动连接到所述螺帽的外周上，所述螺帽的内螺纹与设置在所述驱动辊的端部的外螺纹啮合，所述板条的外侧端与所述回位杆致动器相连以便随所述回位杆致动器的操作而在撑开状态与闭合状态之间转换；并且其中所述驱动辊包括设置在其两端的凹座，所述回位杆致动器和所述控制器固定地设置在所述凹座内。

在矿物运载设备—尤其是矿用皮带输送机上采用上述自动纠偏装置能够获得多个有益效果。首先，本发明的自动纠偏装置通过增大驱动辊两端的直径(具体是回位杆的直径)来迫使皮带回到正常操作位置，这种方式既不用像调偏辊那样对皮带的侧边施加摩擦力，也不用像抬升装置那样使导辊和皮带变得倾斜，因此其不会对皮带造成磨损，也不会在纠偏操作中导致矿物掉落和纠偏过度。其次，在使用时，只需将回位杆安装到导辊(在上述方案中是驱动辊)的两端—例如以螺纹方式拧到导辊两端，或者可以直接将导辊的两端加工成回位杆的形式，而不需要设置独立的调偏装置，因此能够大幅度地减少部件数量和结构复杂度，并因此降低成本。再者，由于回位杆可以在撑开状态和闭合状态下切换，因此压力传感器被巧妙地设置到回位杆的内部，这样一来，当皮带因为跑偏而压到回位杆上时，压力传感器便可以直接检测到皮带跑偏的事实。所以，无需设置专门的跑偏检测装置，跑偏检测和纠正功能被创新性地集成到单个部件—即回位杆中。

当所述回位杆包括螺帽和尺寸相等的多个板条并且所述板条的内侧端等间距地活动连接到所述螺帽的外周上时，便可以通过将所述螺帽拧到所述驱动辊的端部的外螺纹上而将回位杆轻松地安装到驱动辊的端部。此时，为了保证回位杆在处于闭合状态时其外径与驱动辊的外径保持一致，所述螺帽的外径必须小于驱动辊的外径。替代性地，所述驱动辊的两端也可以不设置凹座，而是将所述回位杆致动器和所述控制器设置在回位杆自身的空腔中。然而，由于回位杆致动器和控制器最好采用固定设置的方式，因此，在驱动辊的两端设置凹座并将回位杆致动器和控制器固定地设置在所述凹座内是优选的方案。

在上述矿物运载设备的优选实施方式中，所述回位杆致动器是电磁阀，所述回位杆的板条的外侧端与所述电磁阀的阀杆外端活动连接，如果所述压力传感器检测到皮带跑偏，则所述电磁阀的阀杆在接到所述控制器的信号时向外移动从而将所述回位杆驱动到撑开状态。在上述矿用皮带输送机自动纠偏装置的优选实施方式中，所述电磁阀是分步直动式电磁阀，从而能使所述回位杆被驱动到多个不同的撑开状态，以便根据皮带的跑偏程度进行不同程度的矫正。

本领域技术人员容易理解的是，针对不同程度的跑偏施加不同程度的纠正力度是比较优选的。当回位杆致动器采用分步直动式电磁阀的形式时，便能够获得这种效果，因为这种电磁阀的阀杆能够伸出不同的距离，从而使回位杆获得不同的张开程度或直径增大程度，进行获得不同程度的跑偏矫正力度。

在上述矿物运载设备的优选实施方式中，所述自动纠偏装置还设置在所述多个从动辊中的一个或多个的两端。当输送机的皮带发生跑偏时，不同位置处的皮带的跑偏程度必然会存在差异，这样一来，如果驱动辊和从动辊中的每个上都设置有上述自动纠偏装置，则可以针对皮带的不同部分进行不同程度的纠偏，因而总体纠偏会更及时、效果会更好。

附图说明

通过结合附图来理解本发明的优选实施方式，本发明上述以及其他特征和优点将变得更清楚，附图中：

图1是根据本发明的矿物运载设备的侧视示意图。

图2是根据本发明的矿物运载设备的端视示意图。

图3是根据本发明的矿物运载设备的局部放大图，其中回位杆处于撑开状态。

图4是根据本发明的矿物运载设备的局部放大图，其中回位杆处于闭合状态。

图5是根据本发明的自动纠偏装置的分解图。

图6是根据本发明的自动纠偏装置的回位杆的外侧端部示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式作出的详细描述本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、其应用或用途。应当指出的是，尽管该优选实施方式披露了本发明的各种具体参数和细节，但是本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围不限于这些参数和细节，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域技术人员能够对这些参数和细节做出修改或等同替换，修改或替换后的实施方案也将落入本发明的保护范围之内。

首先参照图1，该图示出了根据本发明的矿物运载设备的侧视示意图，该设备包括自动纠偏装置和矿用皮带输送机1。矿用皮带输送机1包括主框架11、设置在主框架11上的驱动辊12、与驱动辊12平行地设置在主框架11上的多根从动辊13、铺设在驱动辊12和从动辊13上的平型皮带14、以及与驱动辊12相连并为其提供动力的电机15。需要说明的是，图1仅仅是矿用皮带输送机1的示意图，其中仅示出了与本发明相关的部件。本领域技术人员容易理解的是，实践中的矿用皮带输送机显然包括多个其他部件。

接下来参阅图2，该图示出了根据本发明的矿物运载设备的端视示意图。为了清楚起见，图2中省略了从动辊13并且对皮带14采用了省略画法。如图2所示，驱动辊12的两端设置有根据本发明的自动纠偏装置。如下面结合图5描述的，该自动纠偏装置包括回位杆120、压力传感器121、回位杆致动器122和控制器123。

下面结合图3至6详细描述根据本发明的自动纠偏装置的各个部件。图3是根据本发明的矿物运载设备的局部放大图，其中回位杆处于撑开状态。图4是根据本发明的矿物运载设备的局部放大图，其中回位杆处于闭合状态。图5是根据本发明的自动纠偏装置的分解图。图6是根据本发明的自动纠偏装置的回位杆的外侧端部示意图。

参阅图3至6，回位杆120包括多个大小相等的板条1201、与板条1201的内侧端(在图3和4中是左侧端)等距离地活动连接的螺帽1202、与板条1201的外侧端活动连接且数量相等的多个辐条1203、以及与辐条1203活动连接的卡环1204。与螺帽1202相对应，驱动辊12的两端设置有外螺纹(未图示)，当螺帽1202被拧到驱动辊12两端上的外螺纹上时，回位杆120便被安装到驱动辊12上。回位杆120可在撑开状态与闭合状态之间转换。在撑开状态下，回位杆120的外端张开并因此形成从内向外直径逐渐增大的截头圆锥形，如图3所示。在闭合状态下，回位杆120保持为圆柱形并且与所述驱动辊具有相同的直径，如图4所示。

压力传感器121设置在回位杆120的内部。具体而言，压力传感器121可设置在回位杆120的多个板条1201形成的内部空腔中，也可以设置在各个板条1201之间，只要当皮带14因为跑偏而压到回位杆120上时，压力传感器121能够感测到压力变化即可。当压力传感器121设置在回位杆120的板条1201形成的内部空腔中时，就需要精确设置板条1201的径向尺寸，使得当回位杆120处于闭合状态时(即，多个板条1201聚拢到一起时)，板条1201的内侧与压力传感器121贴合到一起但不会施加过大压力，以便当皮带14因为跑偏而压到回位杆120上时，压力传感器121能检测到明显的压力变化从而给控制器123发送信号。压力传感器121可以是任何类型的压力传感器或变送器，例如但不限于应变片压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器以及压电压力传感器等。根据本发明的应用环境，压力传感器121优选采用应变片压力传感器和压电压力传感器。

在优选实施方式中，回位杆致动器122和控制器123被集成为一体，并且回位杆致动器122和控制器123一起固定地设置—例如焊接到形成于驱动辊12端部的凹座(未图示)内。举例来说，回位杆致动器122可以是电磁阀122。电磁阀122包括阀杆1221和阀体1222。在使用中，阀杆1221的外端(在图5中是右端)连接到回位杆120的卡环1204上。在非工作状态下，阀杆1221处于收缩状态，因此带动卡环1204和辐条1203也处于收缩状态，从而使板条1201处于聚拢状态并因此使回位杆120处于闭合状态，如图4所示。当皮带14因为跑偏而压到回位杆120上时，压力传感器121向控制器123发出信号，控制器123命令电磁阀122的阀杆1221伸出，因此推动卡环1204和辐条1203，从而使板条1201到达展开状态并因此使回位杆120到达撑开状态，如图3所示。关于此点，需要指出的是，阀杆1221与卡环1204和辐条1203之间的操作关系就如同撑伞一样，阀杆1221伸出，伞被撑开，阀杆1221缩回，伞被合拢。

控制器123可以是任何类型的控制器，例如组合逻辑控制器、微程序控制器等，只要其能够接收压力传感器121发出的信号并且能够向回位杆致动器122发出操作信号即可。

本领域技术人员容易理解的是，根据具体应用对象，回位杆致动器122可以采用电磁阀之外的其他形式。例如，回位杆致动器122可以是液压泵、气泵等，只要其能够根据控制器123的指令驱动阀杆伸缩即可。当回位杆致动器122采用电磁阀的形式时，在优选实施方式中，电磁阀122可以是分步直动式电磁阀，从而能使回位杆120被驱动到多个不同的撑开状态，以便根据皮带14的跑偏程度进行不同程度的纠正。

此外，尽管本申请中是结合驱动辊12进行描述的，本发明的自动纠偏装置显然不限于设置在驱动辊12上，其还可以设置在多个从动辊13中的一个或多个的两端。本领域技术人员容易理解的是，当输送机1的皮带14发生跑偏时，不同位置处的跑偏程度必然会存在差异，这样一来，如果驱动辊12和从动辊13中的每个上都设置有上述自动纠偏装置，则可以针对皮带14的不同部分进行不同程度的纠偏，因而总体纠偏会更及时、效果会更好。

尽管已参照优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围并不局限于这些具体实施方式，在不偏离本发明的基本原理的情况下，可以对所述实施方式以及其中的具体技术特征进行拆分、组合或改变，拆分、组合或改变后的技术方案仍将落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种矿物运载设备，包括矿用皮带输送机和自动纠偏装置，该矿用皮带输送机包括主框架、设置在所述主框架上的驱动辊、与所述驱动辊平行地设置在所述主框架上的多根从动辊、铺设在所述驱动辊和所述从动辊上的平型皮带、以及与所述驱动辊相连并为其提供动力的电机，

其特征在于，所述自动纠偏装置设置在所述驱动辊的两端，并且所述自动纠偏装置包括：

连接到所述驱动辊的两端的回位杆，该回位杆可在撑开状态与闭合状态之间转换，在撑开状态下，所述回位杆的外端张开并因此形成从内向外直径逐渐增大的截头圆锥形，在闭合状态下，所述回位杆保持为圆柱形并且与所述驱动辊具有相同的直径；

压力传感器，其嵌设在所述回位杆的内部，用于感测皮带跑偏时施加到所述回位杆上的压力；

回位杆致动器，其与所述回位杆对应地嵌设在所述驱动辊的两端，用于在检测到皮带跑偏时驱动所述回位杆以使其转换到撑开状态；以及

控制器，其与所述回位杆致动器设置成一体并且与所述压力传感器以信号传输方式连通，用于当所述压力传感器检测到皮带跑偏时命令所述回位杆致动器驱动所述回位杆到达撑开状态，

其中，所述回位杆为中空的管状结构并且包括螺帽和尺寸相等的多个板条，所述板条的内侧端等间距地活动连接到所述螺帽的外周上，所述螺帽的内螺纹与设置在所述驱动辊的端部的外螺纹啮合，所述板条的外侧端与所述回位杆致动器相连以便随所述回位杆致动器的操作而在撑开状态与闭合状态之间转换，并且

其中，所述驱动辊包括设置在其两端的凹座，所述回位杆致动器和所述控制器固定地设置在所述凹座内。

2.根据权利要求1所述的矿物运载设备，其特征在于，所述回位杆致动器是电磁阀，所述回位杆的板条的外侧端与所述电磁阀的阀杆外端活动连接，如果所述压力传感器检测到皮带跑偏，则所述电磁阀的阀杆在接到所述控制器的信号时向外移动从而将所述回位杆驱动到撑开状态。

3.根据权利要求2所述的矿物运载设备，其特征在于，所述电磁阀是分步直动式电磁阀，从而能使所述回位杆被驱动到多个不同的撑开状态，以便根据皮带的跑偏程度进行不同程度的纠正。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的矿物运载设备，其特征在于，所述自动纠偏装置还设置在所述多个从动辊中的一个或多个的两端。