CN106255656B - 带有倾斜模块定位的皮带剥离器 - Google Patents

Abstract

用于输送皮带的返回区域的剥离设备的皮带剥离器模块，该皮带剥离器模块具有紧固在系统载体(11)中的底座(1)；并且有剥离本体(2)和带有扭簧的剥离本体枢转轴线(10)，该剥离本体包括：刀片载体(3)，剥离刀片(4)装配在该刀片载体上；轴套(6)，该刀片载体(3)以能围绕剥离本体旋转轴线(8)旋转的方式安装在该轴套中；及剥离边缘(5)，该剥离边缘装配在该剥离刀片(4)上，其中在皮带运行方向(12)上，该剥离刀片(4)相对于皮带(7)形成钝角，该扭簧连接该底座(1)和剥离本体(2)并且就此将该剥离本体(2)压靠在该皮带(7)上，其中该剥离边缘(5)以垂直于该皮带运行方向(12)测量并且在相对于皮带表面的视角方向上的锐角α抵靠该皮带(7)是，该剥离本体旋转轴线(8)被定向成使得它与该剥离刀片(4)的剥离边缘(5)相交，并且在该皮带运行方向(12)上观察时，该剥离本体枢转轴线(10)位于该剥离刀片(4)的剥离边缘(5)的相交点(9)前方。

Description

带有倾斜模块定位的皮带剥离器

技术领域

本发明关于一种由多个用于输送皮带的返回区域的模块构成的皮带剥离器系统，其中该皮带剥离器系统包括在横向于皮带运行方向的方向上的可调节的、固定的或弹性安装的载体以及并排装配在该载体上的多个剥离模块。这些剥离模块各自承载剥离刀片，该剥离刀片以剥离作用的方式抵靠在皮带上并且被弹性地压到皮带上。

背景技术

先前技术中已经对于对应的皮带剥离器系统进行了长时间的尝试和测试，在此以举例方式提及EP254977B1。

已知的皮带剥离器系统被用于多种多样不同的可输送材料并且在极其不同的输送条件下使用。它始终必须可靠地运行，甚至在散装材料特性快速改变的事件中，当下雨时在户外、并且在距离维修站相当距离处，例如在原材料提取中，其中需要长的使用寿命。由于通常由于生产的停工而导致高的后续成本，因此应使得停工时间保持为尽可能短暂。

这些要求是通过模块化的构造来满足的。如举例而言在EP254977B1和DEOS 36 20960中描述的常规的模块具有：

·底座，该底座紧固在这些载体之一上，

·剥离本体，其包括：

·装配在该刀片载体上的剥离刀片；

·轴套，该刀片载体以可旋转的方式安装在该轴套中；

·以及装配在该剥离刀片上的剥离边缘，

·及带有扭簧的铰接部。上。该铰接部藉由橡胶扭簧来连接该底座和剥离本体。

通常的情况是，在系统载体上并排安排多个皮带剥离器模块。通过使这些剥离刀片具有耐磨损的硬质合金剥离边缘也实现了长的使用寿命。

这样的旨在用于输送皮带的返回区域的、且作为多个皮带剥离器模块的安装在高度可调整的系统载体上的皮带剥离器模块也在DE 10 2013 006 821 A1中有所描述。它具有以下特征：

·底座，该底座紧固在该系统载体上；

·刀片载体，带有剥离边缘的剥离刀片被装配在该刀片载体上，在运行方向上，该剥离刀片相对于皮带形成钝角β；

·带有铰接部壳体的剥离本体，该铰接部壳体具有两个铰接部，其中

·第一铰接部(其旋转轴线横向于皮带的运行方向延伸并且该铰接部具有扭簧)连接该底座和剥离本体，该扭簧在此将剥离刀片压到皮带上，并且该第一铰接部配备有弹簧角度测量器件并且配备有用于偏转的固定的止挡件；

·第二铰接部(其旋转轴线相对于皮带的运行方向纵向延伸并且具有轴套，该刀片载体以可旋转的方式安装在该轴套中)使该刀片载体在运行的皮带上定向成使得剥离边缘始终平面地抵靠在皮带上；以及

·用于调节皮带剥离器模块在底座上的高度的器件。

在此这些皮带剥离器模块彼此并排安排在系统载体上，使得在平面视图中观察时，这些剥离刀片精确定向成与皮带的运行方向成直角。然而相比之下，从侧面来看，剥离刀片却相对于皮带形成钝角，其中所述角在运行时间期间与磨损相应地而轻微改变。

皮带输送机的长久已知的问题是，大量散装材料(例如油砂)趋向于黏连并且因此阻塞这些皮带剥离器模块。因此这些皮带剥离器模块必须被设计为，使得在单独的模块之间保留最大可能的穿通表面积，并且这些皮带剥离器模块几乎不提供任何使得散装材料聚集的机会。

在前后排列成两排或更多排的、压靠在弹性皮带上的错开布设的皮带剥离器情况下出现另一个困难。这产生了皮带波动特性，而这会不利地影响剥离作用。由此造成了，在系统载体上方有多个皮带剥离器模块的情况下，这些单独的皮带剥离器模块在自身的剥离作用部发生重叠。这在磨损的情况下产生了不均匀性。

当皮带剥离器模块略微倾斜地定位时，对于拉动皮带剥离器模块时实现了最大可能的穿通表面积。这样的皮带剥离器模块是已知的。因此，US3,504,786描述了这样一种装置，此文件的图2中示出了一种设备，其中仅仅是多个剥离刀片是倾斜定位的，并且图3中示出了设备，在该设备中剥离刀片和刀片载体均是相对于皮带的运行方向倾斜定位的。还示出了(附图标记40)侧向倾斜地去除物料，这使得物料聚集的趋势减小。然而，这些倾斜定位的刀片载体不是以可旋转的方式安装的并且自身不能在皮带上自主地定向。

科学实验也已经证明了倾斜定位的剥离器的优点。这些在“Zhang,DynamischesVerhalten von Stahllamellen-Abstreifern an Hannover，Dissertation 1982(张，钢制刀片剥离器在皮带传送机上的动态特性，汉诺威大学，论文1982)”中进行了描述。这篇论文尤其确定了，如果刀片是倾斜定位的，则清洁能力显著升高。

虽然倾斜定位的皮带剥离器(如以上指明的)的优势是极其熟知的，但倾斜定位的剥离器尚不能够应用于实践中。

发明内容

因此本发明的目的是提供解决了上述问题的、简单明了的且有成本效益的设备。此外，出于各种原因而频繁发生的皮带反向运行也必须是可能的，而不会使得剥离器或皮带受到损坏。

本发明通过一种用于输送皮带返回区域的剥离设备的皮带剥离器模块实现了此目的，该皮带剥离器模块具有：

·底座,。该底座紧固在系统载体中；

·剥离本体,其包括:

·刀片载体，剥离刀片装配在该刀片载体上；

·轴套，该刀片载体以能够围绕剥离本体旋转轴线进行旋转的方式安装在该轴套中；

·剥离边缘，该剥离边缘装配在该剥离刀片上，

·其中，剥离刀片在皮带运行方向上相对于皮带形成钝角β，并且

·以及带有扭簧的剥离本体枢转轴线，该扭簧连接该底座和剥离本体并且在此将剥离本体压靠在皮带上，

其中

·剥离边缘以相对于皮带运行方向以直角测量的并且在皮带表面的方向上观察到的锐角α抵靠皮带；

·该剥离本体旋转轴线被定向成使得它与剥离刀片的剥离边缘相交；以及

·在皮带运行方向上观察时，剥离本体枢转轴线位于剥离刀片的剥离边缘的相交点前方。

因此与上述文献DE 10 2013 006 821 A1相比，这些皮带剥离器模块围绕垂直穿过皮带引导的轴线旋转，准确而言它们旋转了角α。这个角应与剥离刀片相对于皮带在压上方向形成的钝角β(在皮带的运行方向上观察)是不同的，其中该旋转轴线延伸穿过皮带自身。在DE 10 2013 006 821 A1的情况下钝角β的旋转轴线相对于皮带运行方向形成直角，而本申请的情况下该旋转轴线则旋转了相同的角α、但仍在皮带平面内延伸。

此外，纵向旋转轴线也是重要的(剥离本体能够绕其旋转)。这条纵向旋转轴线既不是垂直于皮带定向的、也不是位于皮带平面内的；而是，它相对于皮带形成锐角的隅角。

该纵向旋转轴线的精确角位置对于本发明的作用不重要；重要的仅仅是，剥离刀片在该纵向旋转轴线与皮带的相交点处抵靠在皮带上。

本发明的设计方案将角α设置为，在5与45度之间、优选在10与30度之间选择并且特别优选地选择为15度。

重要的是使得位于剥离边缘中心的剥离本体旋转轴线与皮带表面相交在剥离刀片同皮带表面相接触的点处、并且剥离本体能够自身自主地定向。只有在剥离本体旋转轴线的这个位置中，才能实现刀片的剥离边缘的均匀磨损。

这是因为，通过剥离器刀片的倾斜定位通常产生了围绕剥离本体旋转轴线的扭矩，这些扭矩通过不对称地作用的摩擦力、通过剥离掉的物料产生的力以及通过剥离器模块的回位力而产生，并且这些扭矩沿剥离边缘的长度而在皮带上产生了剥离边缘的不同的接触压力。然而，一旦剥离本体旋转轴线定向成使得它与剥离刀片的剥离边缘精确地相交在剥离边缘抵靠在皮带上的点处，则不再出现任何扭矩。

然而，这个相交点在运行过程中不需要是精确不变地设定的；与这个相交点的微小偏差是无关紧要的并且是可容许的，因为这样的微小偏差仅产生围绕剥离本体旋转轴线的小扭矩。

因此在本发明的另一个设计方案中设置为，提供了使得剥离本体旋转轴线在剥离刀片的剥离边缘中的相交点的位置选择成在剥离边缘的磨损高度的一半处。在此情况下，当这些模块处于崭新状态下时，首先发生略微不均匀的磨损，这使得剥离边缘在一侧上比在另一侧上受到更强程度的磨损。一旦一半的磨损高度已经磨掉，剥离本体旋转轴线就准确地位于剥离边缘在皮带处抵靠的这个点，并且磨损是非常均匀的。随着进一步的运行以及继续磨损，在操作条件相同的前提下，磨损的不均匀性恰好反向，并且使另一侧更强程度地磨损。由此在模块使用寿命最终，这些轻微不均匀的磨损操作已经准确地彼此补偿，并且剥离边缘已受到均匀磨损。

因此，本发明优点是，尽管这些皮带剥离器模块是倾斜定位的，但是每个剥离刀片自身自主地定向成使得磨损是均匀的。倾斜定位的皮带剥离器的优点，即，去除表面更大的间隙并且清洁能力更大这些优点因此不再是以磨损不均匀为代价来实现的。

同样重要的是剥离操作是在始终存在拉动动作的情况下发生的。这意味着，剥离本体枢转轴线或其在皮带上的竖直投影(在皮带运行方向上观察)位于剥离边缘与皮带之间的相交点的前方。

这种倾斜定位是通过以下措施中的一项或多项来完成的：

·角α在剥离本体旋转轴线与剥离本体枢转轴线之间设定、例如通过相应生产容纳这两条旋转轴线的壳体来设定。

·角α是藉由剥离刀片以成角的方式固定在刀片载体上而实现的，也就是说，该角在剥离边缘与剥离本体旋转轴线之间设定。例如，剥离刀片有可能在刀片载体上侧向地弯曲。

·角α是借助于将完整的皮带剥离器模块的底座以旋转的方式安装在系统载体上来设定的。

如果应该使用这些倾斜定位措施的组合，则必须通过使这些单独的立体角的相加来确定倾斜定位角α，该倾斜定位角始终是在剥离边缘相对于皮带运行方向的直角的位置来测量的。

在本发明进一步的设计方案中，多个(具体为1至20个)根据本发明的皮带剥离器模块被并排安排在系统载体上，其中所使用的皮带剥离器模块数量根据皮带宽度而调整。这些皮带剥离器模块全都具有相同的角α。这些皮带剥离器模块的剥离边缘重叠，以便实现对整个皮带表面的无间隙、无中断的清洁。

附图说明

下文将更详细地解释本发明。在图1至6的这些图中

图1a示出了皮带剥离器模块的前视图，其中这些皮带剥离器模块是倾斜定位的；

图1b示出了如图1a中的皮带剥离器模块的俯视图。

图2示出了如图1a中的皮带剥离器模块的侧视图；

图3示出了具有成角的剥离刀片的皮带剥离器模块的俯视图；

图4示出了如图3中的皮带剥离器模块的侧视图；

图5示出了在皮带运行方向上观察的系统载体的前视图；并且

图6示出了系统载体的俯视视图。

具体实施方式

图1a示出了皮带剥离器模块的前视图，该皮带剥离器模块具有底座1、并且具有剥离本体2，该剥离本体含有刀片载体3，剥离刀片4装配在该刀片载体上，剥离边缘5装配在所述剥离刀片的顶端上。剥离本体2还含有轴套6，刀片载体3以可自由旋转的方式安装在该轴套6中。轴套6固定地与剥离本体枢转轴线10连接并且自身形成了剥离本体旋转轴线8。这条剥离本体旋转轴线8与剥离边缘5在相交点9处相交。

系统载体11通过扭簧与剥离本体枢转轴线10连接，该扭簧以可枢转的方式连接底座1和剥离本体2并且就此相对于皮带挤压剥离本体2。皮带运行方向12在这个图中倾斜地延伸，因为该图示已经以倾斜定位角α旋转。在图1a所示的变体中，剥离本体枢转轴线10和剥离本体旋转轴线8保持彼此成直角，并且剥离边缘5相对于皮带运行方向12的倾斜定位是通过底座1在系统载体11中的对应安装来实现的。

图1b示出了如图1a中的皮带剥离器模块的俯视图。为了说明根据本发明的作用，以举例方式描绘了由于摩擦力而出现的力的三角形14。在此摩擦力R是由于皮带剥离器模块与皮带还有以及有待剥离的材料的相互作用而出现的所有摩擦力的组合，所述这些摩擦力能够是时间上可变的。仅有在剥离本体旋转轴线8的根据本发明定位的情况下，所示的、在剥离刀片4横向于皮带运行方向12时(α＝0°)不出现的摩擦力分量R1)才对剥离刀片4的压力没有任何影响，因为所述力中心地作用在旋转轴线并且因此没有任何的力臂、所以也不产生任何扭矩。剥离本体旋转轴线8以一定距离在皮带与剥离边缘的接触点上方或下方与皮带相交的任何其他位置都不可避免地产生相应的扭矩。由这个扭矩产生的相应的力对不可避免地始终产生沿刀片长度不均匀的压力分布。于是，刀片相应受到不均匀的磨损。

图2示出了如图1中的皮带剥离器模块的侧视图。剥离本体旋转轴线8与剥离边缘5在相交点9处、在剥离边缘5的磨损高度的一半处相交。随着剥离边缘5的磨损的进行，所述相交点9向皮带7移动并且穿过皮带。剥离本体枢转轴线10的投影与皮带沿投影线13相接触，在皮带运行方向12上投影线位于相交点9前方。图2还示出了皮带7与剥离刀片4之间的钝角β，钝角β的旋转轴线对应于剥离边缘5的纵向轴线的位置。

图3示出了具有倾斜定位角α的皮带剥离器模块的俯视图，其中剥离边缘5倾斜地紧固在刀片载体3上。剥离本体旋转轴线8的可旋转性相应地允许剥离边缘5在皮带上旋转，因为这个原因，剥离边缘5自身可以自由地定向。在所展示的实例中，倾斜定位角α为15度并且是在正交于皮带运行方向12的方向与剥离边缘5之间测量的。

在此实施方式的情况下，剥离本体旋转轴线8还必须精确地在剥离边缘5与皮带7之间的接触点处与皮带相交，以便使剥离边缘均匀磨损。就此，在剥离本体旋转轴线10与皮带7之间的距离改变的情况下，例如在剥离器受到预应力的情况下或者通过剥离边缘5由于磨损而改变的高度，由于这种几何形状致使剥离刀片围绕剥离本体旋转轴线8进行旋转运动。仅当剥离本体旋转轴线8与皮带精确地在剥离边缘5与皮带7之间的接触点处相交时，才防止剥离边缘5由于这种效应而这样枢转，即，使得剥离边缘并不均匀地压到皮带上。

图4示出了如图3中的皮带剥离器模块的侧视图。

图5示出了带有在从皮带底面的视线方向来看的皮带运行方向12上的众多倾斜定位的皮带剥离器模块的系统载体11，在所展示的实例中有5个皮带剥离器模块。这些皮带剥离器模块在此被安排成使得它们以无空隙的方式覆盖整个皮带宽度。通过这种倾斜定位还毫无困难地实现轨迹的重叠，而这些单独的皮带剥离器模块在枢转回时，例如在它们撞到障碍物时不会妨碍彼此。

图6示出了倾斜定位角α为15度的相应的俯视图。这种倾斜定位如同图1和2中那样是藉由将这些皮带剥离器模块适当安装在该系统载体上而实现的。

在模型试验中测试了这种倾斜定位，其中已经用快速磨损性材料(在此情况下选择为木材)替代了剥离边缘，以便检测不同布置的磨损特性。在此的发现是，如果相交点9与皮带7之间的距离超过几毫米就立刻开始有不均匀的磨损，并且得出了，这种倾斜定位方式几乎对剥离边缘的磨损行为没有影响。因此有可能依赖于有待剥离的散装材料的剥离特性来优化这种倾斜定位，其中专业人员由于简单的初步试验和经验能够在每种单独情况下都调整出倾斜定位角α和皮带剥离器轨迹的最佳重叠。

随后以动态模拟的形式进行了模型计算，其中由皮带和剥离掉的散装材料作用的力通过在运行方向上的恒定的摩擦力来模拟。在试验1至3中使用到对应于图3的皮带剥离器模块，而在试验4和5中使用到根据图1a/1b的皮带剥离器模块。

在试验2、3和5中可以看到，在旋转轴线8没有与剥离边缘相交的情况下，即便是在另外不同布置的情况下，在操作过程中在剥离边缘的两侧上还是出现了非常不同的接触压力，因此导致磨损度不同。

附图标记说明

1 底座

2 剥离本体

3 刀片载体

4 剥离刀片

5 剥离边缘

6 轴套

7 皮带

8 剥离本体旋转轴线

9 相交点

10 剥离本体枢转轴线

11 系统载体

12 皮带运行方向

13 投影线

14 力的三角形

α 倾斜定位角

R 摩擦力

R1 摩擦力

Claims (7)

1.一种用于输送皮带返回区域的剥离设备的皮带剥离器模块，所述皮带剥离器模块具有：

底座(1)，该底座紧固在系统载体(11)中；

剥离本体(2)，该剥离本体包括：

刀片载体(3)，剥离刀片(4)装配在该刀片载体上；

轴套(6)，该刀片载体(3)以能围绕剥离本体旋转轴线(8)进行旋转的方式安装在该轴套中；

以及剥离边缘(5)，该剥离边缘装配在该剥离刀片(4)上，

其中在皮带运行方向(12)上，该剥离刀片(4)相对于皮带(7)形成钝角β；

以及带有扭簧的剥离本体枢转轴线(10)，该扭簧连接该底座(1)和剥离本体(2)并且就此将相对于该皮带(7)挤压该剥离本体(2)，其特征在于：

该剥离边缘(5)以相对于该皮带运行方向(12)成直角测量的并且在相对于皮带表面的视线方向来看的锐角α抵靠该皮带(7)；

该剥离本体旋转轴线(8)定向成，使得该剥离本体旋转轴线与该剥离刀片(4)的剥离边缘(5)相交；并且

在该皮带运行方向(12)上观察时，该剥离本体枢转轴线(10)位于该剥离刀片(4)的剥离边缘(5)的相交点(9)前方。

2.如权利要求1所述的皮带剥离器模块，其特征在于，该角α是在5度与45度之间。

3.如权利要求1所述的皮带剥离器模块，其特征在于，该角α是在10度与30度之间。

4.如权利要求1所述的皮带剥离器模块，其特征在于，该角α是等于15度。

5.如权利要求1至4中任一项所述的皮带剥离器模块，其特征在于，该剥离本体旋转轴线(8)在该剥离刀片(4)的剥离边缘(5)中的相交点的位置选择成在该剥离边缘(5)的磨损高度的一半处。

6.一种具有一至二十个如权利要求1至5中任一项所述的皮带剥离器模块的系统载体(11)，其特征在于，这些皮带剥离器模块全都是以相同的角α倾斜定位的并且这些皮带剥离器模块的剥离刀片(4)覆盖了整个皮带宽度。

7.如权利要求6所述的系统载体(11)，其特征在于，所述皮带剥离器模块这样布设，即，使得在该皮带上的轨迹重叠。