CN1071266C - 输送机调心托辊 - Google Patents

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Abstract

一种调心托辊(10)，用于引导运行中的输送带，使其在一中间路径上运行。该调心托辊(10)包括：适合于安装在一输送机支架上的支承装置；一调整辊(12)，其可转动地安装于支承装置上，并适合于基本上与跨在其上的输送带横向对正；将辊与支架连接起来的枢轴旋转装置，所述枢轴旋转装置限定一大致垂直的枢轴线(24)，调整辊(12)可围绕该枢轴线枢轴旋转；所述调整辊(12)具有一大致为正圆柱状的外圆周表面，并具有一中央区域(20)和相对的边缘区域(22)，所述边缘区域的周向边缘或者大于或者小于中央区域的周向边缘；这种装置在使用时，当跨在所述调整辊(12)上的输送带向一或另一边缘区域(22)移动时，中央区域(20)与边缘区域(22)的圆周速度之差会使调整辊(12)绕枢轴线枢轴旋转并将皮带调回到其中间路径上。

Description

输送机调心托辊
发明背景
本发明涉及一种调心托辊，它用于当一移动的输送带沿其预设的路径运行时对其进行引导。
众所周知，当输送带沿其预设的路径运行时易于向侧面偏移或滑移。当输送带特别长、承重量特别大或者皮带特别重时这个问题尤其严重。实践中公知的调整皮带方法是，对驱动辊或返回辊之一或者对二者同时进行对中调整，通过调试获得皮带的对中路径。然而皮带经常在沿其长度方向的中间某点上发生横向偏移，这类偏移会引起皮带边缘或支架的损坏。
原来已经完成对中调整的皮带在使用了一段时间以后，也会由于皮带拉伸、大负荷情况或托辊上的沉积物而开始横向移动。为此，实践中的典型做法是，有一个操作人员不断地调整驱动或返回辊的角度，以调试并获得皮带的对中。价格昂贵的自动气动或液压调节器是公知的，但这些调节器并不能适应各种情况，特别是在采矿作业中高负荷的运行情况。
为了避免频繁的调整，还有这样一种公知的沿输送机的长向安装若干调心托辊(tracking roller)，这种调心托辊也称之为导向托辊(training idler)，当皮带运动出现偏离时，调心托辊自动地围绕一垂直轴线摆转，从而调整皮带，使其回到其中心路径上。美国专利文件No.1,510,051、No.1,628,614和No.2,725,757描述了公知的调心托辊的例子。在这些专利中所描述的各调心托辊具有位于皮带的两相对的边缘上的一向上延伸的导辊。当皮带向其一侧边缘或另一侧边缘横向移动时其接触这一侧上的导辊，这会使调心托辊作枢轴旋转，以引起调心托辊的上述枢轴旋转或摆转。当调心托辊摆转到不与皮带横向对正时，它就会将皮带调回到其中央路径上，这样，皮带又重新沿着预设路径对中运行。
这种调心托辊存在着不同的问题，例如已经发现，接触导辊的带的边缘容易在导辊上施加一相当大的应力，这会引起导辊和带的边缘的损坏。此外，这种类型的调心托辊需要极其频繁操作的空间，不适合于作为标准托辊的替代物来安装。因此，如果在某一输送机上发现，在沿带的长向某一位置或其它位置上皮带出现偏移，通常需要在应安装一调心托辊处对支架作很大的改动。
人们希望在安装一调心托辊时对皮带所处的运行间断为最小，还希望调心托辊相对便宜些，简便些，不需要专门的维护，也不需要专业操作者来安装和维修调心托辊。
发明概述
按照本发明提供有一种调心托辊，用于引导运行中的输送带，使其在一中间路径上运行。该调心托辊包括：
适合于安装在一输送机支架上的支承装置；
一调整辊，其可转动地安装于支撑装置上，并适合于基本上与一跨在其上的输送带横向对正；
将辊与支架连接起来的枢轴旋转装置，所述枢轴旋转装置限定一大致垂直的枢轴线，调整辊可围绕该枢轴线枢轴旋转；
所述调整辊具有一大致为正圆柱状的外圆周表面，并具有一中央区域和相对的边缘区域，所述边缘区域的周向边缘或者大于或者小于中央区域的周向边缘；
这种装置在使用时，当跨在所述调整辊上的输送带向一边缘区域或另一边缘区域移动时，中央区域与边缘区域的圆周速度之差会使调整辊绕枢轴线枢轴旋转并将皮带调回到其中间路径上。
枢轴旋转装置优选设置在调整辊内，并支撑于一轴上，该轴穿过调整辊，贯穿其两相对端延伸。轴的两端优选成型为能插入标准托辊支撑件孔槽内。
枢轴线优选与调整辊的旋转轴线相交。调整辊可以包括一外中空圆柱套筒，其内部通过轴承安装于枢轴旋转装置上。
调整辊的端部区域可以呈从中央区域向外收敛或发散的圆锥状。如果调整辊的端部区域的圆周直经大于中央区域，则调心托辊包括在靠近各端部区域处的滑动装置，当输送带位于调整辊的中央时，该滑动装置适合于保持皮带不与各端部区域接触。
在下面以举例的方式对本发明的优选实施例所作的描述中，将会清楚地看到本发明的这些以及其它特征。下面的描述中还引用了说明各实施例的附图。应该理解，所示出的具体特征不应构成对本发明的限制。
附图的简要描述
图1描述了按照本发明的一调心托辊的一透视图；
图2示出了通过图1所示的那种调心托辊的一侧剖面视图；
图3示出了一输送带的平面图，该输送带由一调心托辊控制其位置；和
图4和5描述了本发明另外的两个实施例的侧剖面视图。
实施例的详细描述
首先参看图1，按照本发明的一调心托辊10包括一可转动地安装于一轴14的调整辊，该轴的端部16延伸到调整辊的外端18之外。轴14安装于输送带组件的一支架上。调整辊12优选由一种耐磨损的非滑动材料制造，或者覆盖一种这样的材料。
调整辊12包括一正圆柱形的中央区域20，其长度大约为调整辊12全长的3/4。在中央区域20的各端为一以标号22表示的端部区域。两端部区域22均为从中央区域收敛的圆锥状，圆锥角在0.5°至5°之间，优选大约为1°。
调整辊12可围绕一以标号24表示的垂直枢轴线相对于轴14作枢轴旋转。调整辊12可围绕一旋转轴线26相对轴14旋转。调整辊12为空心的。因此，围绕枢轴线24的枢轴旋转受到调整辊的内部28与轴14之间的自由空间的限制。箭头30表示调整辊12绕其枢轴线24相对于轴14的运动范围。
调心托辊的内部结构示于图2中。如图所示，调整辊12通过一对在枢轴线24的两相对侧设置的轴承34支撑于一内套筒32上。一枢轴销36通过一对轴承38连接着内套筒32与轴14，以便能够进行枢轴旋转运动。内套筒32的各端40与轴14的接触限制了调整辊12绕枢轴线24枢轴转动的范围。
尺寸线42标出了适用于图示类型的调心托辊10的带宽。应该说明，带的边缘与调整辊12的端部区域22接触，但调整辊12超出带的边缘44延伸。
参考图3可以很清楚地理解调心托辊10控制皮带位置的方式。皮带46设置成沿其中心以点划线48标出的一路径运行。皮带沿箭头50的方向运动。当皮带46偏离其中心路径48时，如点划线52所标出的皮带的左边缘(以参考号44a表示)开始下移到端部区域22a。同时，右边缘44b将离开右端部区域22b。应该理解，由于端部区域22a的圆锥形状，在皮带边缘44a与端部区域22a接触处，端部区域22a的圆周速度要比中央区域20的圆周速度低。其结果是，皮带会沿箭头54的方向向前拖拉端部区域22a。由于调整辊12能够绕枢轴线24枢轴旋转，则在调整辊12的一端上的拉力54的作用会使调整辊12转动到由虚线56示出的位置上。可以理解，这个摆动的辊会将皮带46调回到其中心路径48上，直到边缘44b开始下移到圆锥形的端部区域22b上。这时，调整辊12又重新与路径48垂直对正。这样，该摆动动作是自动完成的，而无需单独的控制机构或其它装置来调整皮带46。可以理解，不需要横向导辊或其它装置来产生调整辊12的摆动。因此，在系统的任何部件上没有多余负荷。唯一的负荷就是由皮带接触以不同的圆周速度运行的调整辊的部件，而这种接触能引起调整辊的摆动。当然，皮带本身要承受一轻微的剪切负荷。可以想象，这点负荷不足以以任何方式损坏一常用的皮带。
图4所示的调心托辊与图1-3所示的类似，但其运行方式与前一实施例相反。需要说明的是其支承结构与前一实施例相同，因此不再重复描述。调整辊60包括一中央区域62和直径大于中央区域62的边缘区域64。位于调整辊60之外安装在轴66上的是一对直径比端部区域64要大的滑动辊68。滑动辊68通过轴承70转动地支承于轴66上。因此滑动辊68能够以低于调整辊60的转速转动。
在正常运行中，皮带72的边缘74在滑动辊68上运动。在这种条件下，中央区域与滑动辊的圆周速度相同。如果皮带72开始向调整辊60的一侧或另一侧偏移，在调整辊60的相对侧的皮带边缘74就会离开滑动辊68。这时皮带的下侧76就会与调整辊60的边缘区域64接触。由于边缘区域64以大于中央区域62的圆周速度运动，结果是以与图3所示的类似的方式使调整辊60绕其枢轴线78枢轴旋转，并因此将皮带72重新调回到如图4所示的中央位置。因此，皮带移离开的那一侧与较大直径的端部区域64接触，引起调整辊60的摆动，并使皮带返回到其中央位置。
图5所示的实施例与图4所示的类似，只是示出了滑动辊80通过轴承82安装于调整辊84。在其它方面，其运行与参考图4所作的描述相同。

Claims (11)

1．一种调心托辊，用于引导运行中的输送带，使其在一中间路径上运行。该调心托辊包括：一个适合于安装在一输送机支架上的支承轴；一调整辊，其形状为大致中空圆柱状的外套筒，其可转动地安装于支承轴上，并适合于基本上与跨在其上的输送带横向对正；
将辊与支承轴连接起来的枢轴旋转装置，所述枢轴旋转装置位于调整辊内，并限定一大致垂直于皮带的枢轴线，调整辊可围绕该枢轴线枢轴旋转，该枢轴线与调整辊的转动轴线相交；
所述调整辊具有一大致为正圆柱状的外圆周表面，并具有一中央区域和相对的边缘区域，所述边缘区域的周向边缘或者大于或者小于中央区域的周向边缘；
轴承装置在外套筒之内将外套筒与枢轴旋转装置连接起来，所述轴承装置包括一对在枢轴线的两相对端上分隔开的轴承和一内空心套筒，轴穿过该内空心套筒，轴承将外套筒转动地支承使其与内套筒分开，枢轴旋转装置将内套筒与轴联接起来，
这种装置在使用时，当一跨在所述调整辊上的输送带向一边缘区域或另一边缘区域移动时，皮带以不同的圆周速度在两区域上运动，这会在调整辊上施加一个力，这个力会使调整辊绕枢轴线枢轴旋转并将皮带调回到其中间位置上。
2．一种如权利要求1所述的调心托辊，其特征在于：枢轴旋转装置包括一个销，该销位于内套筒的径向相对的两侧的中间并由该径向相对的两侧支承，该销在其中心处连接于支承轴。
3．一种如权利要求1或2所述的调心托辊，其特征在于：端部区域为在离开中央区域的方向上收敛的圆锥状。
4．一种如权利要求3所述的调心托辊，其特征在于：锥形角在0.5°至5°之间。
5．一种如权利要求3所述的调心托辊，其特征在于：各边缘区域的长度在四分之一至八分之一带宽之间。
6．一种如权利要求5所述的调心托辊，其特征在于：各边缘区域的长度大约为六分之一带宽。
7．一种如权利要求1或2所述的调心托辊，其特征在于：调心托辊包括在靠近两端部区域处的滑动装置，其适合于在输送带位于调整辊的中央时保持皮带不与各端部区域接触。
8．一种如权利要求7所述的调心托辊，其特征在于：滑动装置位于各端部区域之外。
9．一种如权利要求7所述的调心托辊，其特征在于：各滑动装置包括一圆周直径大于所述端部区域的滑动环，所述滑动环与所述调整辊共轴安装，并可相对于所述调整辊转动。
10．一种如权利要求9所述的调心托辊，其特征在于：滑动环通过一轴承安装于调整辊上。
11．一种如权利要求9所述的调心托辊，其特征在于：滑动环独立于调整辊安装在支撑装置上。
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