CN108382791A - 皮带张紧装置 - Google Patents

Abstract

一种皮带张紧装置，包括张紧部分、调节部分，皮带依次绕于所述调节部分的调节滚轮、张紧部分的张紧滚轮上。其有益效果是：在较轻货物落在输送皮带上时，张紧装置不对其进行调节，保证货物的平稳运输，在有较重货物落在输送皮带上时，通过调节部分实现导流缓冲，防止对张紧部分造成损伤，通过丝杠传动调节张紧滚轮的位置，张紧范围广，张紧应力恒定。

Description

皮带张紧装置

技术领域

本发明涉及功能机械领域，特别是一种皮带张紧装置。

背景技术

传动、传输皮带在使用一端时间后，由于长时间承载货物以及驱动机械的牵引，会出现松弛的现象，从而造成传动、传输过程中的打滑、松脱等情况。张紧装置可以在皮带松弛后，通过增加其径向形成的方式，实现张紧。现有的张紧原理是将滑轮套在皮带环形结构的内侧，然后向外拉扯，而拉扯的驱动应力来自于与滑轮连接的柱状拉簧，由于结构简单，成本低，是目前最常用的张紧方式。

但是上述张紧方式存在诸多缺陷：

张紧的驱动应力不恒定，在初期时，拉簧的型变量较大，看似张紧效果很好，但是很可能由于其较大的张紧应力，造成对皮带的过度拉扯，提早使皮带松弛，影响皮带的使用寿命。

在使用一定时间后，随着拉簧的逐步复原，其张紧拉力也会减小，影响张紧效果。

皮带对拉簧的张力布筋来自于皮带，还有承载于皮带上的货物，若在皮带上承载的货物较多，会通过皮带多度拉伸弹簧，甚至造成拉簧失活。

弹簧张紧会对皮带的状态随时进行调节，但是这并不是张紧装置所需要的，甚至会影响皮带的正常使用，如输送用皮带，有货物落到皮带上时，会由于其冲量造成瞬间的冲力，此时并不需要对皮带的张紧进行调节，而弹簧会通过其弹力实时调节，造成货物在皮带上上下颤动，影响传输。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种皮带张紧装置。具体设计方案为：

一种皮带张紧装置，包括张紧部分、调节部分，皮带依次绕于所述调节部分的调节滚轮、张紧部分的张紧滚轮上，

所述调节滚轮安装于调节箱中，所述调节箱包括连通腔、配重腔、承压腔，所述配重腔、承压腔中均设有漂浮块，所述调节滚轮通过导架固定于所述漂浮块的上方，所述导架位于所述承压腔中，所述配重腔中安装有配重块，所述调节箱上还设有导流腔。

所述张紧部分包括安装架，所述安装架的一侧安装有张紧电机，所述张紧电机与张紧滚轮之间通过丝杠传动。

所述张紧滚轮、调节滚轮沿左右分布且位于同一水平高度，所述皮带从所述调节滚轮的上方绕过后，从所述张紧滚轮的下方绕过，所述皮带与所述张紧滚轮、调节滚轮张紧连接后呈倒置的“∽”形结构，所述张紧滚轮可以沿所述承压腔的轴向方向上下滑动，所述调节滚轮可以沿所述丝杠的轴向方向上下滑动。

所述配重腔的数量为两个，两个所述配重腔分别位于承压腔的左右两侧，所述配重腔的底部与所述承压腔的底部之间通过连通腔连接，所述导流腔的数量为多个，多个所述导流腔沿左右方向呈直线阵列分布，所述导流腔与所述连通腔的腔内连通，所述导流腔的轴向方向沿垂直放置，所述导流腔位于所述承压腔与所述承重腔之间，所述配重腔、承压腔、连通腔、导流腔中注有调节油，所述调节油包括机械密封油，所述导流腔中安装有液位计。

所述漂浮块为矩形块状结构，所述漂浮块的四周套有密封环，所述漂浮块通过所述密封环与所述承压腔、配重腔的内壁过盈密封连接，所述漂浮块位于所述密封环下侧的部分涂覆有防浸透涂料。

所述导架呈“十”形结构，所述导架的上端与所述调节滚轮固定连接，所述导架的下端嵌入所述漂浮块中并与所述漂浮块固定连接，所述承压腔左右两侧的内壁上安装有滑道，所述导架的左右两端与所述滑道滑动连接，所述导架可以沿所述滑道的轴向方向上下滑动。

所述配重块为固定于所述漂浮块顶部的金属块，所述配重腔内设有封堵，所述封堵位于所述配重块的上方，所述配重块的顶面嵌入所述封堵中并与封堵底面的凹槽相契合，所述封堵底面的凹槽中安装有压力传感器。

所述张紧电机为带有减速箱的卧式伺服电机，所述减速箱的输出端与所述丝杠的一端键连接，所述丝杠的另一端与所述安装架轴承连接，所述丝杠的中部安装有传动板，所述传动板通过光轴与所述张紧滚轮连接，所述光轴与张紧滚轮的连接处安装有压力传感器，所述光轴从上向下贯穿所述安装架，所述传动板与所述丝杠螺纹连接，所述安装架的底部安装有抱死气缸，所述抱死气缸的气缸轴沿水平分布，所述抱死气缸的气缸轴通过抱死组件与所述光轴相接触，所述抱死组件包括可插嵌于所述光轴上通孔的轴销、与所述光轴侧壁轮廓相契合的橡胶抱死片、与所述光轴侧端锯齿相契合的齿条。

通过本发明的上述技术方案得到的皮带张紧装置，其有益效果是：

在较轻货物落在输送皮带上时，张紧装置不对其进行调节，保证货物的平稳运输，在有较重货物落在输送皮带上时，通过调节部分实现导流缓冲，防止对张紧部分造成损伤，通过丝杠传动调节张紧滚轮的位置，张紧范围广，张紧应力恒定。

附图说明

图1是本发明所述调节部分的结构示意图；

图2是本发明所述张紧部分的结构示意图；

图3是本发明所述皮带张紧装置常态下的结构示意图；

图4是本发明所述皮带张紧装置的皮带收到冲击后的结构示意图；图中，1、皮带；2、张紧滚轮；3、调节滚轮；4、调节箱；5、连通腔；6、配重腔；7、承压腔；8、悬浮块；9、导架；10、配重块；11、安装架；12、张紧电机；13、丝杠；14、导流腔；15、调节油；16、减速箱；17、封堵；18、传动板；19、光轴；20、抱死气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

图1是本发明所述调节部分的结构示意图；图2是本发明所述张紧部分的结构示意图，如图1、图2所示，一种皮带张紧装置，包括张紧部分、调节部分，皮带1依次绕于所述调节部分的调节滚轮3、张紧部分的张紧滚轮2上，

所述调节滚轮安装于调节箱4中，所述调节箱4包括连通腔5、配重腔6、承压腔7，所述配重腔6、承压腔7中均设有漂浮块8，所述调节滚轮3通过导架9固定于所述漂浮块8的上方，所述导架9位于所述承压腔7中，所述配重腔6中安装有配重块10，所述调节箱4上还设有导流腔14。

所述张紧部分包括安装架11，所述安装架11的一侧安装有张紧电机12，所述张紧电机12与张紧滚轮2之间通过丝杠13传动。

所述张紧滚轮2、调节滚轮3沿左右分布且位于同一水平高度，所述皮带1从所述调节滚轮3的上方绕过后，从所述张紧滚轮2的下方绕过，所述皮带1与所述张紧滚轮2、调节滚轮3张紧连接后呈倒置的“∽”形结构，所述张紧滚轮2可以沿所述承压腔7的轴向方向上下滑动，所述调节滚轮3可以沿所述丝杠13的轴向方向上下滑动。

所述配重腔6的数量为两个，两个所述配重腔6分别位于承压腔7的左右两侧，所述配重腔6的底部与所述承压腔7的底部之间通过连通腔5连接，所述导流腔14的数量为多个，多个所述导流腔14沿左右方向呈直线阵列分布，所述导流腔14与所述连通腔5的腔内连通，所述导流腔14的轴向方向沿垂直放置，所述导流腔14位于所述承压腔7与所述承重腔6之间，所述配重腔6、承压腔7、连通腔5、导流腔14中注有调节油15，所述调节油15包括机械密封油，所述导流腔14中安装有液位计。

所述漂浮块8为矩形块状结构，所述漂浮块8的四周套有密封环，所述漂浮块8通过所述密封环与所述承压腔7、配重腔6的内壁过盈密封连接，所述漂浮块8位于所述密封环下侧的部分涂覆有防浸透涂料。

所述导架9呈“十”形结构，所述导架9的上端与所述调节滚轮3固定连接，所述导架9的下端嵌入所述漂浮块8中并与所述漂浮块8固定连接，所述承压腔7左右两侧的内壁上安装有滑道，所述导架9的左右两端与所述滑道滑动连接，所述导架9可以沿所述滑道的轴向方向上下滑动。

所述配重块10为固定于所述漂浮块8顶部的金属块，所述配重腔6内设有封堵17，所述封堵17位于所述配重块10的上方，所述配重块10的顶面嵌入所述封堵17中并与封堵17底面的凹槽相契合，所述封堵17底面的凹槽中安装有压力传感器。

所述张紧电机12为带有减速箱16的卧式伺服电机，所述减速箱16的输出端与所述丝杠13的一端键连接，所述丝杠13的另一端与所述安装架11轴承连接，所述丝杠13的中部安装有传动板18，所述传动板18通过光轴19与所述张紧滚轮2连接，所述光轴19与张紧滚轮2的连接处安装有压力传感器，所述光轴19从上向下贯穿所述安装架11，所述传动板18与所述丝杠13螺纹连接，所述安装架11的底部安装有抱死气缸20，所述抱死气缸20的气缸轴沿水平分布，所述抱死气缸20的气缸轴通过抱死组件与所述光轴19相接触，所述抱死组件包括可插嵌于所述光轴19上通孔的轴销、与所述光轴19侧壁轮廓相契合的橡胶抱死片、与所述光轴19侧端锯齿相契合的齿条。

实施例1

调节部分工作的常态下，

所述皮带1对调节滚轮3有向下的压力，依次通过导架9、悬浮块8、调节油15传导成液压，并基于连通器原理，将部分调节油15挤入到导流腔14中，部分调节油15挤入到配重腔6中并将其内部的悬浮块8、配重块10向上推，

但与传统连通器不同的是，所述配重腔6、承压腔7、导流腔14中的液体高度并不相同，其除受到气压、液压外，还会受到配重块10、悬浮块8、导架9、调节滚轮3及其受到皮带1压力的影响。

对于悬浮块8，其通过密封环与所述配重腔6的内壁有一定的摩擦力，即对悬浮块8的阻尼力，当没有来自于悬浮块8下方的液体压力时，所述配重块10会压着所述悬浮块8客服密封环与配重腔6之间的摩擦力下滑，当存在来自于下方的液体压力时，所述悬浮块8会克服所述悬浮块8、配重块10的重力、密封环与配重腔6的内壁摩擦力向上缓慢移动。

同理，位于所述承压腔7中的悬浮块8也会基于悬浮块8、导架9、调节滚轮3的重力，皮带1的压力，密封环与承压腔7内壁的摩擦力，在液体压力的控制下缓慢上升、下降，唯一不同的是，所述皮带1的压力会随着皮带1的复位而发生变化，其运动不是匀速的。

实施例2

基于实施例1中调节部分的工作原理，实现对张紧部分的调节，

图3是本发明所述皮带张紧装置常态下的结构示意图，如图3所示，调节箱4处于常态时，所述配重腔6、承压腔7、导流腔14内调节油的高度会有一定的差异，对皮带1的张紧应力恒定，则所述导流腔14中的流体会存在一个理论高度值，其内部的实际高度值可以通过液位计测量，当理论值与测量值存在较大差异时，则需要对其进行调节，

当所述导流腔14中的测量液位高度小于理论值时，证明皮带1给予调节滚轮3的压力不够，没有将足够多的调节油15挤入到导流腔14中，皮带1处于松弛状态，需要通过所述张紧部分增加压力，

同理，当所述导流腔14中的测量液位高度大于理论值时，则需要通过张紧部分减小张力。但是这种情况需要设置一定时间的延迟，这也是与传统弹簧张紧的区别及优势所在，具体原因在实施例4、实施例5中进行详述。

实施例3

张紧部分对皮带1张紧的实现，

启动张紧电机12，所述通过减速箱16传动使丝杠13转动，所述丝杠13使与其螺纹连接的传动板18上下移动，最终通过光轴19传动使所述张紧滚轮2上下移动，

当张紧滚轮2向下移动时，与所述调节滚轮3配合，张紧皮带1，当张紧滚轮2向上移动时，使皮带1松弛，

安装于所述光轴19与张紧滚轮2连接处的压力传感器，可以对实时压力进行检测，结合如液位计等其他检测装置，确保张紧状态正常且处于合理的张紧范围内，避免过度松弛造成皮带1不能正常工作，同时避免过度张紧影响皮带使用寿命甚至直接拉断皮带的情况。

对于所述张紧电机12的控制以及对压力传感器，液位计的数据分析，在本领域内，可通过电控电路设计实现，控制电路板可以集成于安装架上，也可以通过其他终端实现控制。

实施例4

图4是本发明所述皮带张紧装置的皮带收到冲击后的结构示意图，如图4所示，针对于输送皮带，当有较轻货物落在皮带1上时，传统弹簧张紧装置会由于货物的冲力而沿其弹簧轴向方向往复运动，造成货物不稳。

而套于所述悬浮块8上的密封环以及下方的调节油15会起到一定的阻尼作用，减缓其反应速度，避免对皮带1的过度调节。

当有货物不断落到皮带1上时，所述悬浮块8会逐步下落，环节一部分大量货物对皮带带来的负荷，此时基于实施例1中的调节箱4配重原理，配重块9会在其下方的悬浮块8的推动下上升，而导流腔14中的液体也会上升，但这是由于货物重量引起的正常现象，并不是皮带1的张紧过度现象，所以不需要调节，或者说，其过度的张紧已经由调节滚轮3的向下运动抵消掉了，所以需要在工作状态时，对张紧部分的调节设置一定的延时，甚至在工作状态时停止调节。

实施例5

针对于输送皮带，当有较重的货物落在皮带1上时，传统弹簧张紧装置会实时调节，而较重货物的冲力会引起弹簧的较大形变，其结果就是引起皮带1在弹簧的拉力下有非常巨大振幅的震颤，影响货物正常运输。

而当调节滑轮3收到皮带1较大压力后，虽然调节油15的浮力和密封环的摩擦力也会承受不住皮带1的压力而使调节滑轮3快速下落，但是基于实施例1中所描述的调节原理，所述调节滑轮3的复位驱动主要是基于液体压差，

若只采用联统计结构设计，由于调节油15在调节箱4中的波动，也会出现严重的震颤情况，但是悬浮块8、配重块和导流腔的特殊结构设计，实现了波动的抵消，

当调节滑轮3快速下降，配重块10、导流腔14中的液位配重腔6中的液位上升后，所述摩擦块8通过密封环与配重腔6、承压腔7之间的摩擦，抵消了一部分的冲量，

当调节滑轮3快速下降，配重块10、导流腔14中的液位配重腔6中的液位上升后，所述配重腔6、导流腔14中的调节油15虽然会下落，但是由于摩擦力的存在，所述配重腔6中的悬浮块8会与配重块10一起缓慢下落，甚至在下落的过程中，又会被下一次的调节油15液位上升重新向上推，再次抵消冲量，

由于上述液位移动情况，在第一次液位上升时，由于导流腔14没有配重块10和悬浮块8的阻力，调节油15会优先流入到导流腔14中，而在调节油15的复位过程中，加之导流腔14、承压腔7、配重腔6的内径均不同，所以其液体波动也不是同步的，即不是同步的此消彼长，不同腔体中的液体波动会由于其不同步的运动互相抵消，

在上述结构设计的抵消作用下，会快速的消除震颤，保证货物运输平稳，同时也会使配重块10、调节滚轮3缓慢复位，恢复平衡。

在震颤过程中，由于其液位会较为剧烈的变化，液位计的测量值也会出现较大变化，所以需要在工作状态时，对张紧部分的调节设置一定的延时，甚至在工作状态时停止调节。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种皮带张紧装置，包括张紧部分、调节部分，皮带(1)依次绕于所述调节部分的调节滚轮(3)、张紧部分的张紧滚轮(2)上，其特征在于，

所述调节滚轮安装于调节箱(4)中，所述调节箱(4)包括连通腔(5)、配重腔(6)、承压腔(7)，所述配重腔(6)、承压腔(7)中均设有漂浮块(8)，所述调节滚轮(3)通过导架(9)固定于所述漂浮块(8)的上方，所述导架(9)位于所述承压腔(7)中，所述配重腔(6)中安装有配重块(10)，所述调节箱(4)上还设有导流腔(14)。

所述张紧部分包括安装架(11)，所述安装架(11)的一侧安装有张紧电机(12)，所述张紧电机(12)与张紧滚轮(2)之间通过丝杠(13)传动。

2.根据权利要求1中所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述张紧滚轮(2)、调节滚轮(3)沿左右分布且位于同一水平高度，所述皮带(1)从所述调节滚轮(3)的上方绕过后，从所述张紧滚轮(2)的下方绕过，所述皮带(1)与所述张紧滚轮(2)、调节滚轮(3)张紧连接后呈倒置的“∽”形结构，所述张紧滚轮(2)可以沿所述承压腔(7)的轴向方向上下滑动，所述调节滚轮(3)可以沿所述丝杠(13)的轴向方向上下滑动。

3.根据权利要求1中所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述配重腔(6)的数量为两个，两个所述配重腔(6)分别位于承压腔(7)的左右两侧，所述配重腔(6)的底部与所述承压腔(7)的底部之间通过连通腔(5)连接，所述导流腔(14)的数量为多个，多个所述导流腔(14)沿左右方向呈直线阵列分布，所述导流腔(14)与所述连通腔(5)的腔内连通，所述导流腔(14)的轴向方向沿垂直放置，所述导流腔(14)位于所述承压腔(7)与所述承重腔(6)之间，所述配重腔(6)、承压腔(7)、连通腔(5)、导流腔(14)中注有调节油(15)，所述调节油(15)包括机械密封油，所述导流腔(14)中安装有液位计。

4.根据权利要求1中所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述漂浮块(8)为矩形块状结构，所述漂浮块(8)的四周套有密封环，所述漂浮块(8)通过所述密封环与所述承压腔(7)、配重腔(6)的内壁过盈密封连接，所述漂浮块(8)位于所述密封环下侧的部分涂覆有防浸透涂料。

5.根据权利要求1中所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述导架(9)呈“十”形结构，所述导架(9)的上端与所述调节滚轮(3)固定连接，所述导架(9)的下端嵌入所述漂浮块(8)中并与所述漂浮块(8)固定连接，所述承压腔(7)左右两侧的内壁上安装有滑道，所述导架(9)的左右两端与所述滑道滑动连接，所述导架(9)可以沿所述滑道的轴向方向上下滑动。

6.根据权利要求1中所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述配重块(10)为固定于所述漂浮块(8)顶部的金属块，所述配重腔(6)内设有封堵(17)，所述封堵(17)位于所述配重块(10)的上方，所述配重块(10)的顶面嵌入所述封堵(17)中并与封堵(17)底面的凹槽相契合，所述封堵(17)底面的凹槽中安装有压力传感器。

7.根据权利要求1中所述的皮带张紧装置，其特征在于，所述张紧电机(12)为带有减速箱(16)的卧式伺服电机，所述减速箱(16)的输出端与所述丝杠(13)的一端键连接，所述丝杠(13)的另一端与所述安装架(11)轴承连接，所述丝杠(13)的中部安装有传动板(18)，所述传动板(18)通过光轴(19)与所述张紧滚轮(2)连接，所述光轴(19)与张紧滚轮(2)的连接处安装有压力传感器，所述光轴(19)从上向下贯穿所述安装架(11)，所述传动板(18)与所述丝杠(13)螺纹连接，所述安装架(11)的底部安装有抱死气缸(20)，所述抱死气缸(20)的气缸轴沿水平分布，所述抱死气缸(20)的气缸轴通过抱死组件与所述减速箱(16)内的传动组件接触，所述抱死组件包括可插嵌于所述传动组件上通孔的轴销、与所述传动组件侧壁轮廓相契合的橡胶抱死片、与所述传动组件侧端锯齿相契合的齿条。