CN105257031A - 皮带机廊道系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种皮带机廊道系统，包括多个廊道以及多根立柱；每个廊道包括四根主弦杆、底架以及多根侧腹杆；四根主弦杆分别为两根顶弦杆以及两根底弦杆，两根顶弦杆对应设于两根底弦杆上方，且顶弦杆呈光滑弧型；底架连接于两根底弦杆之间，用于承载传送机构；多根侧腹杆连接于位于底架同侧的顶弦杆与底弦杆之间；多根立柱分别设于相邻两个廊道连接处，用于支撑廊道，每根立柱包括四根弦杆以及多根腹杆；多根腹杆连接于四根弦杆之间；四根弦杆以及多根腹杆界定出两个第一框架以及两个第二框架，两个第一框架平行设置且所在平面与传送机构的传送运行方向垂直，第一框架呈梯形状，两个第二框架分别形成于两个第一框架之间。

Description

皮带机廊道系统

技术领域

本发明涉及廊道结构技术领域，尤其涉及一种皮带机廊道系统。

背景技术

现代化工业生产具有生产线距离长，工序复杂、空间范围大等特点。皮带机作为一种连续物料输送设备，凭借其输送距离长、输送能力大、结构简单、运营维修成本低以及输送路线灵活多变等特点在现代化工业生产中占据重要地位。作为承载皮带机系统的廊道结构，不仅需要适应皮带机的工作特点，而且需要具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证皮带机系统的可靠性。廊道结构多种多样，其具体结构形式决定了其设计难度、制造成本、安装维护难易度以及美学价值，因此安全合理的结构、美观实用的造型就成为皮带机皮带机廊道系统设计的必争之地。

皮带机廊道系统的结构优化设计与加工工艺的优化往往是一对矛盾的概念，如何在优化皮带机廊道系统结构的同时，尽可能的简化其加工工艺，已成为本领内亟待解决的一大技术问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种皮带机廊道系统，以解决现有皮带机廊道系统的结构优化设计与加工工艺优化无法兼顾的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提出一种皮带机廊道系统，其中，包括多个廊道以及多根立柱；所述多个廊道依次连接，用于承载一传送机构，每个所述廊道包括四根主弦杆、底架以及多根侧腹杆；所述四根主弦杆分别为两根顶弦杆以及两根底弦杆，所述两根顶弦杆对应设于所述两根底弦杆上方，且所述顶弦杆呈光滑弧型；所述底架连接于所述两根底弦杆之间，用于承载所述传送机构；所述多根侧腹杆连接于位于所述底架同侧的所述顶弦杆与所述底弦杆之间；所述多根立柱分别设于相邻两个所述廊道连接处，用于支撑所述廊道，每根所述立柱包括四根弦杆以及多根腹杆；所述多根腹杆连接于所述四根弦杆之间；所述四根弦杆以及多根腹杆界定出两个第一框架以及两个第二框架，所述两个第一框架平行设置且所在平面与所述传送机构的传送运行方向垂直，所述第一框架呈梯形状，所述两个第二框架分别形成于所述两个第一框架之间。

根据本发明的一实施方式，每根所述主弦杆包括水平腹板以及竖直腹板；所述竖直腹板竖直设置且连接于所述水平腹板上；位于同侧的所述顶弦杆的竖直腹板与所述底弦杆的竖直腹板相对设置。

根据另一实施方式，所述侧腹杆两端部分别开设有插槽，用于分别与所述顶弦杆的竖直腹板以及所述底弦杆的竖直腹板插接。

根据另一实施方式，所述底弦杆的水平腹板上开设有多个螺栓孔，用于与所述立柱螺接固定。

根据另一实施方式，所述侧腹杆倾斜设置，且所述多根侧腹杆首尾相连呈锯齿状。

根据另一实施方式，每个所述廊道还包括多根顶腹杆；所述多根顶腹杆连接于所述两根顶弦杆之间，所述多根顶腹杆包括多根横杆以及多根斜杆；所述多根横杆间隔设置且分别与所述两根顶弦杆垂直；所述多根斜杆倾斜设置，每根所述斜杆连接于一根所述顶弦杆和一根横杆的连接处，与另一根所述顶弦杆和相邻一根横杆的连接处之间。

根据另一实施方式，所述侧腹杆倾斜设置，且所述多根侧腹杆首尾相连呈锯齿状，每所述相邻的两根侧腹杆和顶杆的连接处，与每根所述横杆和顶杆的连接处的位置对应。

根据另一实施方式，还包括多根斜撑杆；所述多根斜撑杆两两成对设置，所述每对斜撑杆的其中一根连接于所述横杆与其中一根所述底弦杆之间，另一根连接于所述横杆与另一根所述底弦杆之间，且在垂直于所述底弦杆的平面上，每对所述斜撑杆、横杆以及底架，在垂直于所述传送机构输送方向的平面上的投影呈梯形状。

根据另一实施方式，每根所述立柱还包括多根斜拉杆；所述多根斜拉杆连接于相间隔的所述两根弦杆之间。

根据另一实施方式，每根所述立柱的顶端部具有自由端部，所述自由端部能够与所述廊道联合变形弯曲。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提出的皮带机廊道系统为呈光滑弧型的上拱式结构，即鱼腹式梁结构。桁架结构具有重量轻、力学特性好，安装制造简单等特点。本发明将两者巧妙结合，并运用到空间廊道输送系统之中。上述上拱式结构与桁架结构的结合设计，解决了现有技术中皮带机廊道系统的结构优化设计与加工工艺优化无法兼顾的技术问题，在优化皮带机廊道系统结构的同时，保证了加工工艺的优化需要，能够在不增加设计难度的情况下适应各种输送需求。

附图说明

图1是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式的结构示意图；

图2是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中廊道的主弦杆截面示意图；

图3是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中廊道的结构示意图；

图4是图3中沿直线A-A的剖视结构示意图；

图5是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中廊道的俯视图；

图6是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中底架的俯视图；

图7是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱与廊道连接处的结构示意图；

图8是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱的第一框架的示意图；

图9是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱的第二框架的示意图；

图10是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱的几何展开示意图；

图11是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱水平截面示意图；

图12是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中四种型式的输送路线图；

图13是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱顶端部自由端与廊道连接处的放大图；

图14是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱顶端部为刚性时，单个廊道长度方向上的弯矩分布示意图；

图15是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱顶端部为自由端时，单个廊道长度方向上的弯矩分布示意图；

图16是本发明提出的皮带机廊道系统一实施方式中立柱顶端部自由端与廊道的联合变形曲线。

其中，附图标记说明如下：

1.廊道；101.水平腹板；1011.螺栓孔；102.竖直腹板；11.顶弦杆；12.底弦杆；13.底架；14.侧腹杆；151.横杆；152.斜杆；16.斜撑杆；2.立柱；21.弦杆；22.腹杆；23.第一框架；24.第二框架；25.斜拉杆；26.自由端部。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

如图1所示，本发明提出的皮带机廊道系统的一实施方式。该皮带机廊道系统可用于承载例如皮带机的传送机构，具体来说，在本实施方式中，该皮带机廊道系统主要包括多个廊道1以及多根立柱2。其中多个廊道1依次连接，用于承载皮带机，且这些廊道1结合鱼腹式梁结构与桁架结构，为上拱式桁架结构。多根立柱2分别设于相邻两个廊道1连接处的下方，用于支撑廊道1，且立柱2为塔式桁架结构。

如图2和图3所示，在本实施方式中，每个廊道1包括四根主弦杆、底架13、多根侧腹杆14以及多根顶腹杆。其中，四根主弦杆分别为平行设置的两根顶弦杆11以及平行设置的两根底弦杆12，且两根顶弦杆11对应设于两根底弦杆12上方。并且，在本实施方式中，主弦杆采用钢板焊接成偏心T型钢，即，每根主弦杆包括水平腹板101以及竖直腹板102，每根主弦杆的水平腹板101与竖直腹板102的连接结构截面呈偏心T型。具体来说，水平腹板101水平设置，竖直腹板102竖直设置并连接于水平腹板101上，且位于同侧的顶弦杆11的竖直腹板102与底弦杆12的竖直腹板102相对设置。需要说明的是，在其他实施方式中，可采用其他材料或结构实现上述主弦杆的偏心T型结构。并且，可通过单个廊道1的跨度以及载荷等参数，确定上述结构的主要尺寸。

如图6所示，在本实施方式中，底架13连接于两根底弦杆12之间，具体而言，底架13连接于两根底弦杆12的两个水平腹板101之间。其采用钢板焊接T型钢，组成桁架结构，中间部分安装皮带机支架，其上铺设花纹板以承载皮带机，两侧铺设钢格板作为维修通道。另外，底架13的整体长度由单个廊道1的跨度决定，底架13的宽度约为皮带机支架宽度与两倍维修通道宽度的总和。需要说明的是，在其他实施方式中，底架13亦可通过其他结构实现。

如图3所示，在本实施方式中，多根侧腹杆14连接于位于同侧的顶弦杆11与底弦杆12之间。并且，这些侧腹杆14倾斜设置且首尾相连呈锯齿状，以形成桁架式结构。另外，在本实施方式中，侧腹杆14的两端部分别开设有插槽，用于分别与顶弦杆11的竖直腹板102以及底弦杆12的竖直腹板102插接。

如图5所示，在本实施方式中，多根顶腹杆连接于两根顶弦杆11之间，以形成桁架式结构。两根顶弦杆11的两块水平腹板101相对设置，顶腹杆两端部分别开设有插槽，用于分别与两根顶弦杆11的两块水平腹板101插接。另外，顶腹杆可分为多根横杆151以及多根斜杆152。横杆151间隔设置且分别与两根顶弦杆11垂直，斜杆152倾斜设置，且每根斜杆152连接于一根顶弦杆11和一根横杆151的连接处，与另一根顶弦杆11和相邻一根横杆151的连接处之间。

进一步的，如图3至图5所示，在本实施方式中，为了进一步优化桁架式结构的结构强度，每相邻的两根侧腹杆14和顶杆的共同连接处，与每根横杆151和顶杆的连接处的位置对应。需要说明的是，在其他实施方式中，上述对应的位置关系并不唯一，亦可通过例如交替设置等方式实现廊道1的桁架式结构，并不以此为限。

如图4所示，在本实施方式中，为了加强廊道1的结构强度，在底弦杆12与横杆151之间还连接有多根斜撑杆16。这些斜撑杆16两两成对设置，每对斜撑杆16的其中一根连接于横杆151与其中一根底弦杆12之间，另一根连接于横杆151与另一根底弦杆12之间。以使在垂直于底弦杆12的平面上，每对斜撑杆16、横杆151以及底架13，在垂直于传送机构输送方向的平面上的投影呈梯形状，形成一种更为稳定的结构。由于横杆151(或斜杆152)、侧腹杆14、底架13以及各主弦杆共同围合而成的图形，在垂直于底弦杆12的平面上的投影呈平行四边形，上述斜撑杆16的设计，可以有效的消除四边形桁架截面的平行四边形效应。并且，斜撑杆16亦采用无缝钢管制作。另外，斜撑杆16的斜度可根据不同场合的需求确定。

如图8至图10所示，在本实施方式中，每根立柱2包括四根弦杆21以及连接于上述四根弦杆21之间的多根腹杆22。并且，通过上述结构，四根弦杆21以及多根腹杆22界定出两个第一框架23(如图8所示)以及两个第二框架24(如图9所示)。两个第一框架23平行设置且所在平面与传送机构的传送运行方向垂直，第一框架23呈梯形状，两个第二框架24分别形成于两个第一框架23之间。另外，为了便于理解，可参考图10，其表示一根立柱2成几何展开后，其两个第一框架23与两个第二框架24位于同一平面时的示意图。需要说明的是，在其他实施方式中，立柱2的结构并不为上述所限，例如，立柱2的第一框架23可呈台阶式结构等，并不以此为限，但应满足立柱2的底部面积大于其顶部面积。考虑到在沿着皮带机运行方向，立柱2作为支撑，基本只受到垂直方向的载荷，因此设计第二框架24的底端和顶端等宽。而在垂直于皮带机运行方向的方向上，由于需要承受廊道1受到的侧向风力，因此将第一框架23设计为底端大于顶端的渐变梯形截面(或例如台阶结构的其他结构)。

在本实施方式中，立柱2的四根弦杆21及弦杆21之间的腹杆22均采用无缝钢管相贯焊接。其中，作为弦杆21的无缝钢管直径大于作为腹杆22的无缝钢管直径。根据工作地点风力情况以及皮带机负载情况确定各无缝钢管直径、壁厚以及立柱2整体尺寸。

如图11所示，在本实施方式中，每根立柱2还包括多根斜拉杆25，该斜拉杆25连接于相间隔的两根弦杆21之间，以增强立柱2的局部稳定性。

如图7所示，在本实施方式中，底弦杆12的水平腹板101上开设有多个螺栓孔1011(图7的(a)、(b)、(c)、(d)具体表示立柱2与两根底弦杆12的四个连接位置，在其他实施方式中，上述连接位置的数量及布置可根据立柱结构灵活调整)，对应的，立柱2顶部具有法兰板，与上述螺栓孔1011通过螺栓连接。立柱2底部亦设有法兰结构，与混凝土基础之上的地脚螺栓螺接固定。在其他实施方式中，廊道1与立柱2的连接方式亦可通过其他结构实现。

如图12所示，通过不同长度的廊道1和不同高度的立柱2组合，可以组成多种形式的皮带机输送路线(例如上坡式(a)；下坡式(b)；水平式(c)；转折式(d))。通过将各种型式的输送路线按需组合在一起，可以形成错综复杂又并行不悖的现代化工业输送系统。另外，皮带机输送角度不宜过大，以15°以下为宜，据此，廊道1的倾斜坡度也应遵循上述角度优选范围。

如图13所示，在本实施方式中，每根立柱2的顶端部具有自由端部26，自由端部26能够与廊道1联合变形弯曲。通过对立柱2顶端部分别为刚性结构(如图14所示)和自由端部26(如图15所示)两种情况时，廊道1长度方向的弯矩分布的分析，可以推导，对于本实施方式而言，立柱2顶端部采用自由端部26的结构时，其弯矩分布更加合理。并且，上述自由端部26的自由长度不宜过大，否则会导致廊道1稳定性较差的问题。为了便于理解，采用自由端部26的立柱2与廊道1的连接处的联合变形状态示意曲线如图16所示。

虽已参照几个典型实施例描述了本发明的皮带机廊道系统，但应理解，所用的术语是说明和示例性的，而非限制性的。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离其构思或实质，因此，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的构思和范围内广泛地解释，故落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种皮带机廊道系统，其特征在于，包括：

多个廊道(1)，依次连接，用于承载一传送机构，每个所述廊道(1)包括：

四根主弦杆，分别为两根顶弦杆(11)以及两根底弦杆(12)，所述两根顶弦杆(11)对应设于所述两根底弦杆(12)上方，且所述顶弦杆(11)呈光滑弧型；

底架(13)，连接于所述两根底弦杆(12)之间，用于承载所述传送机构；以及

多根侧腹杆(14)，连接于位于所述底架(13)同侧的所述顶弦杆(11)与所述底弦杆(12)之间；以及

多根立柱(2)，分别设于相邻两个所述廊道(1)连接处，用于支撑所述廊道(1)，每根所述立柱(2)包括：

四根弦杆(21)；以及

多根腹杆(22)，连接于所述四根弦杆(21)之间；

所述四根弦杆(21)以及多根腹杆(22)界定出两个第一框架(23)以及两个第二框架(24)，所述两个第一框架(23)平行设置且所在平面与所述传送机构的传送运行方向垂直，所述第一框架(23)呈梯形状，所述两个第二框架(24)分别形成于所述两个第一框架(23)之间。

2.根据权利要求1所述的皮带机廊道系统，其特征在于，每根所述主弦杆包括：

水平腹板(101)；以及

竖直腹板(102)，竖直设置且连接于所述水平腹板(101)上；

位于同侧的所述顶弦杆(11)的竖直腹板(102)与所述底弦杆(12)的竖直腹板(102)相对设置。

3.根据权利要求2所述的皮带机廊道系统，其特征在于，所述侧腹杆(14)两端部分别开设有插槽，用于分别与所述顶弦杆(11)的竖直腹板(102)以及所述底弦杆(12)的竖直腹板(102)插接。

4.根据权利要求2所述的皮带机廊道系统，其特征在于，所述底弦杆(12)的水平腹板(101)上开设有多个螺栓孔(1011)，用于与所述立柱(2)螺接固定。

5.根据权利要求1所述的皮带机廊道系统，其特征在于，所述侧腹杆(14)倾斜设置，且所述多根侧腹杆(14)首尾相连呈锯齿状。

6.根据权利要求1所述的皮带机廊道系统，其特征在于，每个所述廊道(1)还包括：

多根顶腹杆，连接于所述两根顶弦杆(11)之间所述多根顶腹杆包括：

多根横杆(151)，间隔设置且分别与所述两根顶弦杆(11)垂直；以及

多根斜杆(152)，倾斜设置，每根所述斜杆(152)连接于一根所述顶弦杆(11)和一根横杆(151)的连接处，与另一根所述顶弦杆(11)和相邻一根横杆(151)的连接处之间。

7.根据权利要求6所述的皮带机廊道系统，其特征在于，所述侧腹杆(14)倾斜设置，且所述多根侧腹杆(14)首尾相连呈锯齿状，每所述相邻的两根侧腹杆(14)和顶杆的连接处，与每根所述横杆(151)和顶杆的连接处的位置对应。

8.根据权利要求7所述的皮带机廊道系统，其特征在于，还包括：

多根斜撑杆(16)，两两成对设置，所述每对斜撑杆(16)的其中一根连接于所述横杆(151)与其中一根所述底弦杆(12)之间，另一根连接于所述横杆(151)与另一根所述底弦杆(12)之间，且在垂直于所述底弦杆(12)的平面上，每对所述斜撑杆(16)、横杆(151)以及底架(13)，在垂直于所述传送机构输送方向的平面上的投影呈梯形状。

9.根据权利要求1所述的皮带机廊道系统，其特征在于，每根所述立柱(2)还包括：

多根斜拉杆(25)，连接于相间隔的所述两根弦杆(21)之间。

10.根据权利要求1所述的皮带机廊道系统，其特征在于，每根所述立柱(2)的顶端部具有自由端部(26)，所述自由端部(26)能够与所述廊道(1)联合变形弯曲。