CN109335504A - 一种液压轴向柱塞式传动滚筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压轴向柱塞式传动滚筒，包括设置在筒体内部的、两件辐板之间的滚筒驱动装置，滚筒驱动装置包括支撑体、钢球、转盘、柱塞、缸体和配油盘；滚筒轴的前端面上设有沿轴向方向设置的轴进油口和轴出油口。本液压轴向柱塞式传动滚筒利用转盘在柱塞的挤压下对柱塞产生反作用力的径向分力对转盘产生旋转力矩、旋转力矩再通过周向均布安装在筒体内表面上的缸体实现推动筒体旋转，一方面可以充分利用筒体的内部空间，另一方面采用自滚筒轴轴向进出工作压力油的方式，因此不需设置额外的传动装置安装空间、且便于安装与维护，能够降低生产成本和配套设施的维护成本，特别适用于高瓦斯矿井或者传动装置没有布置空间的带式输送机。

Description

一种液压轴向柱塞式传动滚筒

技术领域

本发明涉及一种带式输送机用传动滚筒，具体是一种适用于矿山井下、地面、港口码头等场所的带式输送机的液压轴向柱塞式传动滚筒，属于带式输送机技术领域。

背景技术

带式输送机又称胶带输送机，广泛应用于机械、电子、烟草、注塑、邮电、印刷、食品等各行各业。带式输送机按其输送能力可分为重型带式输送机如矿用带式输送机，轻型带式输送机如用在电子塑料、食品轻工、化工医药等行业。带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，它可以将物料从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程，既可以进行碎散物料的输送、也可以进行成件物品的输送，除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合形成有节奏的流水作业运输线。

带式输送机的牵引力是通过传动滚筒与输送带之间的摩擦力来传递的，因此必须将胶带用张紧装置张紧使胶带在传筒滚筒分离处具有一定的初张力。传统的带式输送机的传动装置通常是采用电动机通过减速器带动传动滚筒的方式，而且为了减轻重量、降低传动装置的负载，传统的传动滚筒通常是在保证强度的前提下制作成中空的筒型结构。这种传统的带式输送机传动装置需要安装在传动滚筒的侧面位置，针对重型带式输送机如矿用带式输送机，体积巨大的驱动电机和减速器不仅需额外占用安装空间、针对空间较狭小的煤矿井下运煤巷道需额外掘出传动装置的安装检修空间，而且安装过程中需保证减速器输出轴与传动滚筒的同轴安装、安装调试较复杂；另外，由于煤矿井下作业的防爆特殊性，传统的矿用带式输送机传动装置所使用的驱动电机均需采用防爆电机，不仅造成生产成本的增加、而且也造成配套设施维护成本的增加(大功率防爆电机的使用要求提高电压等级)。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种液压轴向柱塞式传动滚筒，采用液压驱动方式，不需设置额外的传动装置安装空间、且便于安装与维护，能够降低生产成本和配套设施的维护成本，特别适用于高瓦斯矿井或者传动装置没有布置空间的带式输送机。

为实现上述目的，本液压轴向柱塞式传动滚筒包括筒体、辐板、滚筒轴；两件辐板前后对称固定设置在筒体的内部，辐板的中心位置设有轴承座结构，筒体通过辐板滚动配合架设安装在滚筒轴上，滚筒轴两端通过与其固定连接的支撑座架设安装在带式输送机的机架上；

液压轴向柱塞式传动滚筒还包括设置在筒体内部的、两件辐板之间的滚筒驱动装置，滚筒驱动装置包括支撑体、钢球、转盘、柱塞、缸体和配油盘；

支撑体是柱状结构，支撑体同轴固定安装在滚筒轴上，支撑体的后端设有凸出于支撑体外表面的斜盘面支撑体结构，斜盘面支撑体结构上设有沿滚筒轴轴向方向倾斜于滚筒轴中轴线设置的斜盘面，斜盘面的椭圆环形盘面上设有与其同心设置的圆形轨迹钢球滚道，多个钢球与圆形轨迹钢球滚道尺寸配合并滚动设置在斜盘面的圆形轨迹钢球滚道内；

转盘是与斜盘面配合的环形盘结构，转盘套接在支撑体上，转盘的后盘面上也对应设有圆形轨迹钢球滚道，转盘通过其圆形轨迹钢球滚道压接在钢球上；

柱塞的中轴线平行于滚筒轴的中轴线设置，柱塞的数量是至少设置为五个的奇数个，多个柱塞沿周向均布设置、且柱塞的后端压接顶靠在转盘的前盘面上；

缸体是与滚筒轴的中轴线同轴设置的筒形结构，筒形结构的筒壁后端面上设有平行于滚筒轴中轴线设置的、穿入筒壁内部的柱塞滑移容纳腔，柱塞滑移容纳腔的数量及位置对应柱塞的数量及位置、且柱塞滑移容纳腔的内径尺寸与柱塞的外径尺寸配合，柱塞滑移容纳腔的前端设有沿轴向方向贯穿缸体的柱塞进出油孔，缸体通过柱塞滑移容纳腔套接在柱塞的前端上、且缸体的外表面与筒体的内表面安装连接，缸体的柱塞滑移容纳腔后端与柱塞密封连接；

配油盘与支撑体同轴固定安装连接、且配油盘的后端面与缸体的前端面贴合连接，配油盘的后端面上对应柱塞进出油孔的位置设有环形油槽，环形油槽包括相对于斜盘面呈左右对称设置的、弧形结构的进油环形槽和出油环形槽，配油盘的前端面上对应进油环形槽和出油环形槽的位置分别设有贯穿配油盘的配油盘进油口和配油盘出油口；

所述的滚筒轴的前端面上设有沿轴向方向设置的轴进油口和轴出油口，滚筒轴上对应配油盘进油口和配油盘出油口的位置还设有沿滚筒轴径向方向设置的径向进油孔和径向出油口，且轴进油口向后方延伸并与径向进油孔贯通、轴出油口向后方延伸并与径向出油口贯通，径向进油孔和径向出油口分别通过液压管路与配油盘进油口和配油盘出油口连接。

作为本发明的进一步改进方案，缸体通过沿筒体轴向方向设置的滑移导向键滑移配合安装在筒体的内表面上。

作为本发明的进一步改进方案，配油盘的后端面与缸体的前端面的贴合连接位置还设有配合的密封圈结构。

作为本发明的进一步改进方案，支撑体的前端面上对应径向进油孔和径向出油口的液压管路的安装位置设有凹槽结构，液压管路卧入安装在凹槽结构内。

作为本发明的进一步改进方案，支撑体的斜盘面支撑体结构的后端面上设有与钢球滚道贯通的加油通道和安装在支撑体的斜盘面支撑体结构后端面上的黄油杯；辐板上对应黄油杯的位置设有贯穿辐板的加油孔位。

作为本发明的进一步改进方案，支撑体的内部具有空腔结构。

作为本发明的进一步改进方案，配油盘通过配油盘定位键和挡圈与支撑体同轴固定安装连接，挡圈包括多个可围成整圆的弧形卡板结构，弧形卡板结构上沿径向方向设有安装孔，弧形卡板结构通过沿径向方向安装的挡圈安装螺栓固定安装在支撑体上。

与现有技术相比，本液压轴向柱塞式传动滚筒由于设有设置在筒体内部的、两件辐板之间的液压驱动的、柱塞斜盘结构的滚筒驱动装置，利用转盘在柱塞的挤压下对柱塞产生反作用力的径向分力对转盘产生旋转力矩、旋转力矩再通过周向均布安装在筒体内表面上的缸体实现推动筒体旋转，旋转过程中滚筒轴、支撑体、配油盘均处于不动的静止状态，而转盘、柱塞、缸体、筒体处于绕滚筒轴的中轴线旋转的状态，设置在筒体内部的滚筒驱动装置一方面可以充分利用筒体的内部空间，另一方面采用自滚筒轴轴向进出工作压力油的方式，因此不需设置额外的传动装置安装空间、且便于安装与维护，能够降低生产成本和配套设施的维护成本，特别适用于高瓦斯矿井或者传动装置没有布置空间的带式输送机。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C向视图；

图5是图2的E向视图；

图6是本发明转盘对柱塞挤压的反作用力分解示意图；

图7是图1中D向各个柱塞的受力图。

图中：图中：1、橡胶层；2、筒体；3、辐板安装螺栓；4、辐板；5、轴承端盖；6、轴承端盖螺栓；7、支撑座；8、滚筒轴定位键；9、防尘密封；10、轴承；11、支撑体定位键；12、支撑体；13、斜盘面；14、钢球；15、转盘；16、柱塞；17、活塞油封；18、滑移导向键；19、柱塞进出油孔；20、环形油槽；21、配油盘；22、配油盘定位键；23、挡圈安装螺栓；24、挡圈；25、滚筒轴；26、缸体；27、油管一；28、弯头；29、油管二；30、轴进油口；31、轴出油口；32、径向进油孔；33、径向出油口；34、配油盘进油口；35、配油盘出油口；36、进油环形槽；37、出油环形槽；38、滚筒旋转方向；39、凹槽结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以图1的右侧方向为前方进行描述)。

如图1所示，本液压轴向柱塞式传动滚筒包括筒体2、辐板4、滚筒轴25；筒体2的外表面敷有橡胶层1，两件辐板4前后对称固定设置在筒体2的内部，至少一件辐板4通过辐板安装螺栓3固定安装在筒体2的内部，辐板4的中心位置设有轴承座结构，轴承座结构内部设有轴承10、外部设有轴承端盖5，轴承端盖5内还设有防尘密封9，轴承端盖5通过轴承端盖螺栓6固定安装在辐板4上，筒体2通过辐板4滚动配合架设安装在滚筒轴25上，滚筒轴25两端通过与其固定连接的支撑座7架设安装在带式输送机的机架上，滚筒轴25与支撑座7之间通过滚筒轴定位键8进行固定连接。

本液压轴向柱塞式传动滚筒还包括设置在筒体2内部的、两件辐板4之间的滚筒驱动装置，滚筒驱动装置包括支撑体12、钢球14、转盘15、柱塞16、缸体26和配油盘21；

支撑体12是柱状结构，支撑体12通过支撑体定位键11同轴固定安装在滚筒轴25上，支撑体12的后端设有凸出于支撑体12外表面的斜盘面支撑体结构，斜盘面支撑体结构上设有沿滚筒轴25轴向方向倾斜于滚筒轴25中轴线设置的斜盘面13，即斜盘面13是椭圆环形结构，斜盘面13的椭圆环形盘面上设有与其同心设置的圆形轨迹钢球滚道，多个钢球14与圆形轨迹钢球滚道尺寸配合并滚动设置在斜盘面13的圆形轨迹钢球滚道内；

转盘15是与斜盘面13配合的环形盘结构，转盘15套接在支撑体12上，转盘15的后盘面上也对应设有圆形轨迹钢球滚道，转盘15通过其圆形轨迹钢球滚道压接在钢球14上；

柱塞16的中轴线平行于滚筒轴25的中轴线设置，柱塞16的数量是至少设置为五个的奇数个，多个柱塞16沿周向均布设置，且柱塞16的后端压接顶靠在转盘15的前盘面上；

缸体26是与滚筒轴25的中轴线同轴设置的筒形结构，筒形结构的筒壁后端面上设有平行于滚筒轴25中轴线设置的、穿入筒壁内部的柱塞滑移容纳腔，柱塞滑移容纳腔的数量及位置对应柱塞16的数量及位置、且柱塞滑移容纳腔的内径尺寸与柱塞16的外径尺寸配合，柱塞滑移容纳腔的前端设有沿轴向方向贯穿缸体26的柱塞进出油孔19，缸体26通过柱塞滑移容纳腔套接在柱塞16的前端上、且缸体26的外表面与筒体2的内表面安装连接，缸体26的柱塞滑移容纳腔后端还设有活塞油封17；

配油盘21通过配油盘定位键22和挡圈24与支撑体12同轴固定安装连接、且配油盘21的后端面与缸体26的前端面贴合连接，如图3所示，配油盘21的后端面上对应柱塞进出油孔19的位置设有环形油槽20，环形油槽20包括相对于斜盘面13呈左右对称设置的、弧形结构的进油环形槽36和出油环形槽37，配油盘21的前端面上对应进油环形槽36和出油环形槽37的位置分别设有贯穿配油盘21的配油盘进油口34和配油盘出油口35。

如图4所示，所述的滚筒轴25的前端面上设有沿轴向方向设置的轴进油口30和轴出油口31，滚筒轴25上对应配油盘进油口34和配油盘出油口35的位置还设有沿滚筒轴25径向方向设置的径向进油孔32和径向出油口33，且轴进油口30向后方延伸并与径向进油孔32贯通、轴出油口31向后方延伸并与径向出油口33贯通，如图2所示，径向进油孔32和径向出油口33分别通过油管一27、弯头28、油管二29与配油盘进油口34和配油盘出油口35连接。

本液压轴向柱塞式传动滚筒安装在带式输送机上使用时，将轴进油口30和轴出油口31分别通过管路连接液压泵站即可。工作压力油从如图4所示的轴进油口30进入，流经如图2所示的径向进油孔32，经过与配油盘进油口34连接的油管一27、弯头28、油管二29进入到如图3所示的配油盘进油口34和进油环形槽36，通过如图1所示的柱塞进出油孔19进入到柱塞16前端的柱塞滑移容纳腔，柱塞16在工作压力油的压力作用下，一方面其前端挤压缸体26的柱塞滑移容纳腔底端、从而使得缸体26的前端面与配油盘21的后端面保持良好的密封性，另一方面柱塞16的后端挤压转盘15，由于转盘15是与斜盘面13配合的环形盘结构，如图6所示，转盘15在柱塞16的挤压下对柱塞16产生反作用力F，分解成F_H和F_t，F_H与柱塞16受到的轴线方向的工作压力油的压力平衡，如图7所示，对应进油环形槽36位置的柱塞16的F_t不与滚筒的竖直轴线重合，即如图7所示的F_t1、F_t2、F_t3，F_t将对转盘15产生旋转力矩，转盘15在钢球14的滚动支撑作用下发生旋转，从而通过周向均布安装在筒体2内表面上的缸体26推动筒体2沿如图7所示的滚筒旋转方向38旋转。当筒体2旋转至越过滚筒的竖直轴线、柱塞16对应出油环形槽37的位置时，此时柱塞16不产生使滚筒转动的力矩、并在沿斜盘面13旋转的转盘15的顶压反作用力作用下发生前移推动工作压力油经柱塞进出油孔19、出油环形槽37进入配油盘出油口35，再经与径向出油口33连接的油管二29、弯头28、油管一27进入径向出油口33，最后经轴出油口31回流至液压泵站，完成一个工作循环。以此类推，工作压力油依次推动柱塞16、做功后再被柱塞16推回，实现筒体2的连续旋转。

为了保证缸体26的前端面与配油盘21的后端面保持良好的密封性，作为本发明的进一步改进方案，如图1所示，缸体26通过沿筒体2轴向方向设置的滑移导向键18滑移配合安装在筒体2的内表面上。工作过程中，柱塞16在工作压力油的压力作用下其前端挤压缸体26的柱塞滑移容纳腔底端、进而可推动缸体26沿滑移导向键18产生滑移趋势，从而使得缸体26的前端面与配油盘21的后端面实现更好的密封性。

为了进一步保证缸体26的前端面与配油盘21的后端面保持良好的密封性，作为本发明的进一步改进方案，配油盘21的后端面与缸体26的前端面的贴合连接位置还设有配合的密封圈结构。

为了防止管路安装干涉，作为本发明的进一步改进方案，如图5所示，支撑体12的前端面上对应径向进油孔32和径向出油口33的油管一27的安装位置设有凹槽结构39，油管一27卧入安装在凹槽结构39内。

为了便于对圆形轨迹钢球滚道进行加注黄油、进而润滑钢球14，作为本发明的进一步改进方案，支撑体12的斜盘面支撑体结构的后端面上设有与钢球滚道贯通的加油通道和安装在支撑体12的斜盘面支撑体结构后端面上的黄油杯；辐板4上对应黄油杯的位置设有贯穿辐板4的加油孔位。

为了减轻重量、进而降低驱动负载，作为本发明的进一步改进方案，支撑体12的内部具有空腔结构。

为了便于安装挡圈24，作为本发明的进一步改进方案，挡圈24包括多个可围成整圆的弧形卡板结构，弧形卡板结构上沿径向方向设有安装孔，弧形卡板结构通过沿径向方向安装的挡圈安装螺栓23固定安装在支撑体12上。

本液压轴向柱塞式传动滚筒由于设有设置在筒体2内部的、两件辐板4之间的液压驱动的、柱塞斜盘结构的滚筒驱动装置，利用转盘15在柱塞16的挤压下对柱塞16产生反作用力F的径向分力对转盘15产生旋转力矩、旋转力矩再通过周向均布安装在筒体2内表面上的缸体26实现推动筒体2旋转，旋转过程中滚筒轴25、支撑体12、配油盘21均处于不动的静止状态，而转盘15、柱塞16、缸体26、筒体2处于绕滚筒轴25的中轴线旋转的状态，设置在筒体2内部的滚筒驱动装置一方面可以充分利用筒体2的内部空间，另一方面采用自滚筒轴25轴向进出工作压力油的方式，因此不需设置额外的传动装置安装空间、且便于安装与维护，能够降低生产成本和配套设施的维护成本，特别适用于高瓦斯矿井或者传动装置没有布置空间的带式输送机。

Claims (7)

1.一种液压轴向柱塞式传动滚筒，包括筒体(2)、辐板(4)、滚筒轴(25)；两件辐板(4)前后对称固定设置在筒体(2)的内部，辐板(4)的中心位置设有轴承座结构，筒体(2)通过辐板(4)滚动配合架设安装在滚筒轴(25)上，滚筒轴(25)两端通过与其固定连接的支撑座(7)架设安装在带式输送机的机架上；其特征在于，

液压轴向柱塞式传动滚筒还包括设置在筒体(2)内部的、两件辐板(4)之间的滚筒驱动装置，滚筒驱动装置包括支撑体(12)、钢球(14)、转盘(15)、柱塞(16)、缸体(26)和配油盘(21)；

支撑体(12)是柱状结构，支撑体(12)同轴固定安装在滚筒轴(25)上，支撑体(12)的后端设有凸出于支撑体(12)外表面的斜盘面支撑体结构，斜盘面支撑体结构上设有沿滚筒轴(25)轴向方向倾斜于滚筒轴(25)中轴线设置的斜盘面(13)，斜盘面(13)的椭圆环形盘面上设有与其同心设置的圆形轨迹钢球滚道，多个钢球(14)与圆形轨迹钢球滚道尺寸配合并滚动设置在斜盘面(13)的圆形轨迹钢球滚道内；

转盘(15)是与斜盘面(13)配合的环形盘结构，转盘(15)套接在支撑体(12)上，转盘(15)的后盘面上也对应设有圆形轨迹钢球滚道，转盘(15)通过其圆形轨迹钢球滚道压接在钢球(14)上；

柱塞(16)的中轴线平行于滚筒轴(25)的中轴线设置，柱塞(16)的数量是至少设置为五个的奇数个，多个柱塞(16)沿周向均布设置、且柱塞(16)的后端压接顶靠在转盘(15)的前盘面上；

缸体(26)是与滚筒轴(25)的中轴线同轴设置的筒形结构，筒形结构的筒壁后端面上设有平行于滚筒轴(25)中轴线设置的、穿入筒壁内部的柱塞滑移容纳腔，柱塞滑移容纳腔的数量及位置对应柱塞(16)的数量及位置、且柱塞滑移容纳腔的内径尺寸与柱塞(16)的外径尺寸配合，柱塞滑移容纳腔的前端设有沿轴向方向贯穿缸体(26)的柱塞进出油孔(19)，缸体(26)通过柱塞滑移容纳腔套接在柱塞(16)的前端上、且缸体(26)的外表面与筒体(2)的内表面安装连接，缸体(26)的柱塞滑移容纳腔后端与柱塞(16)密封连接；

配油盘(21)与支撑体(12)同轴固定安装连接、且配油盘(21)的后端面与缸体(26)的前端面贴合连接，配油盘(21)的后端面上对应柱塞进出油孔(19)的位置设有环形油槽(20)，环形油槽(20)包括相对于斜盘面(13)呈左右对称设置的、弧形结构的进油环形槽(36)和出油环形槽(37)，配油盘(21)的前端面上对应进油环形槽(36)和出油环形槽(37)的位置分别设有贯穿配油盘(21)的配油盘进油口(34)和配油盘出油口(35)；

所述的滚筒轴(25)的前端面上设有沿轴向方向设置的轴进油口(30)和轴出油口(31)，滚筒轴(25)上对应配油盘进油口(34)和配油盘出油口(35)的位置还设有沿滚筒轴(25)径向方向设置的径向进油孔(32)和径向出油口(33)，且轴进油口(30)向后方延伸并与径向进油孔(32)贯通、轴出油口(31)向后方延伸并与径向出油口(33)贯通，径向进油孔(32)和径向出油口(33)分别通过液压管路与配油盘进油口(34)和配油盘出油口(35)连接。

2.根据权利要求1所述的液压轴向柱塞式传动滚筒，其特征在于，缸体(26)通过沿筒体(2)轴向方向设置的滑移导向键(18)滑移配合安装在筒体(2)的内表面上。

3.根据权利要求2所述的液压轴向柱塞式传动滚筒，其特征在于，配油盘(21)的后端面与缸体(26)的前端面的贴合连接位置还设有配合的密封圈结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的液压轴向柱塞式传动滚筒，其特征在于，支撑体(12)的前端面上对应径向进油孔(32)和径向出油口(33)的液压管路的安装位置设有凹槽结构(39)，液压管路卧入安装在凹槽结构(39)内。

5.根据权利要求1或2或3所述的液压轴向柱塞式传动滚筒，其特征在于，支撑体(12)的斜盘面支撑体结构的后端面上设有与钢球滚道贯通的加油通道和安装在支撑体(12)的斜盘面支撑体结构后端面上的黄油杯；辐板(4)上对应黄油杯的位置设有贯穿辐板(4)的加油孔位。

6.根据权利要求1或2或3所述的液压轴向柱塞式传动滚筒，其特征在于，支撑体(12)的内部具有空腔结构。

7.根据权利要求1或2或3所述的液压轴向柱塞式传动滚筒，其特征在于，配油盘(21)通过配油盘定位键(22)和挡圈(24)与支撑体(12)同轴固定安装连接，挡圈(24)包括多个可围成整圆的弧形卡板结构，弧形卡板结构上沿径向方向设有安装孔，弧形卡板结构通过沿径向方向安装的挡圈安装螺栓(23)固定安装在支撑体(12)上。