一种张紧力可调的链条张紧装置
技术领域
本发明涉及垃圾存储装置技术领域,具体涉及一种张紧力可调的链条张紧装置。
背景技术
积放式输送机是一种适应于高生产率、柔性生产系统的运输设备,不仅起着运输作用,而且贯穿整个生产线,集精良的工艺操作、储存和运输功能于一体。随着现代化物流输送技术的飞速发展,积放式输送机在各行各业得到广泛应用,特别是在汽车制造业中,四门装配线、发动机装配线、整车装配线等都被广泛引用。积放式输送机主要依靠链条完成动力传送,用于传输工件的输送小车上设有与链条啮合的链轮,使得输送小车在链条驱动下完成各种运动。由于积放式输送机上的链条长度较长,在链条使用中,在链条与链轮的配合传动过程中,由于长时间受传动力的作用,链条由于热胀冷缩以及磨损等原因,会造成链条与链轮的配合松动,使得链条容易从链轮中跳出而在工作过程中引发事故。
为了实现对链条张紧力的大小进行调整,现有技术中一般会在积放式输送机上设置张紧机构对链条的张紧力大小进行调节,张紧机构包括支撑座,支撑座上开有导孔,导孔内滑动连接滑杆,滑杆一端固定连接与链条内侧啮合的张紧轮,滑杆的另一端端部外壁上开设外螺纹段,外螺纹段上螺纹连接推板,并在滑杆上套设弹簧,弹簧位于支撑座和推板之间且弹簧一直处于被压缩状态。当链条发生松动时,张紧轮受到链条的拉力减少,使得弹簧受力减小而长度增长,弹簧将推动推板向远离支撑座的方向运动,推板将带动滑杆和张紧轮一同运动,从而使张紧轮重新将链条拉动至链条与链轮进行啮合的状态,避免链条松动后出现链条脱离链轮的情况。但是随着弹簧长度不断伸长而逐渐恢复至自然状态,弹簧对张紧轮的弹力作用不断减小,因此为了保证弹簧能够提供稳定大小的弹力,在弹簧伸长到一定长度后,需要手动转动推板,使推板与支撑座之间的距离减小而使弹簧的压缩量增加,使得弹簧的弹力重新变大而对链条重新提供合适的张紧力。
现有技术中虽然能够利用弹簧的弹力作用使链条一直受到张紧力的作用,但是现有技术仍然存在以下问题:1.如果对链条施加的张紧力过小,则会造成链条过于松动而出现于链轮脱离的情况;如果对链条施加的张紧力如果过大,则会造成链条的过度磨损,使得链条使用寿命降低,因此,在安装链条时都会对链条施加适宜大小的张紧力,现有技术中,在链条松动时,弹簧的长度增加,使得张紧轮对链条的张紧力不断减小,当张紧轮对链条的张紧力小于一定阈值时,张紧轮对链条的张紧力过小而无法起到张紧链条的作用,因此在链条不断松动过程中,链条虽然能够受到张紧轮的张紧力作用,但是受到张紧轮的张紧力会越来越小,使得链条传动时容易出现过度松动而不能顺利进行传送的情况;2.由于弹簧的长度不断伸长,当弹簧对张紧轮的弹力小于一定阈值时,就需要人工手动转动推板,使推板和支撑座之间的距离减小,从而使弹簧的压缩量增大、弹簧的弹力增大,从而使张紧轮重新受到合适大小的弹力,进而使张紧轮对链条提供合适大小的张紧力,但是积放式输送机体积较大且传送的链条数量十分多,人工是无法及时对所有张紧轮的张紧力情况进行调节的,而当张紧轮的张紧力的调节不及时,则容易发生链条过度松动而无法正常传送的情况,影响正常的生产;3.当需要对张紧轮的张紧力重新调节时,需要手动调整推板与支撑座之间的距离,由于弹簧的弹力较大,使得手动转动推板时十分费力,而推板与支撑座之间的空间狭小,调整时十分不便。
发明内容
本发明意在提供一种张紧力可调的链条张紧装置,解决现有技术中链条张紧装置无法持续、稳定地对链条提供稳定的张紧力的问题。
方案基本如下:一种张紧力可调的链条张紧装置,包括基座和固定连接于基座上的支撑座,支撑座上滑动连接有滑杆,滑杆的一端固定连接有与链条啮合的张紧轮,滑杆的另一端固定连接有推板,滑杆上设有第一弹性件,第一弹性件位于支撑座和推板之间;支撑座与推板之间连接有用于对滑杆进行张力补充的补偿机构,在第一弹性件的弹力以及补偿机构的补充张力共同作用下,滑杆对张紧轮的张紧力大小保持不变。
本发明的原理是:第一弹性件位于支撑座和推板之间,第一弹性件始终处于被压缩状态,第一弹性件对推板始终具有弹力作用,使得推板受到弹力后具有带动滑杆滑动的趋势,滑杆与张紧轮固定连接,从而使第一弹性件的弹力作用于张紧轮上,张紧轮与链条内侧啮合时会对链条提供张紧力;当链条使用一段时间而松动后,链条长度伸长,使得张紧轮在滑杆拉力作用下向靠近支撑柱的方向移动,同时推板向远离支撑座的方向滑动,推板与支撑座之间的距离增大,第一弹性件对张紧轮的弹力作用减小,但是在推动向远离支撑座的方向滑动时,推板将带动补偿机构运动,从而使补偿机构对滑杆产生相同于第一弹性件对推板弹力方向相同的补偿力,从而使滑杆即使在发生移动后,在第一弹性件的弹力减小的情况下,补充机构仍然能够对滑杆提供补偿力,从而使滑杆滑动后,滑杆对张紧轮的拉力大小不变。
有益效果:
1.能够对链条提供稳定的张紧力:相比于现有技术中仅利用弹簧来对推板提供推力作用,从而使滑杆对张紧轮提供一定大小的张紧力,但是当链条发生松动或者磨损而导致链条长度增长后,即使弹簧能够保证张紧轮继续对链条提供张紧力的作用,但是随着链条不断伸长,使得弹簧对张紧轮的作用力不断减小,使得张紧轮对链条的张紧力不断减小,造成链条可能无法与链轮正常啮合而出现无法正常传动的问题。本申请中,由于设置了补偿机构,且在推板位置改变时,将直接作用于补偿机构,从而使补偿机构对滑杆产生一定补偿力,且滑杆受到补偿力和第一弹性件的作用力后,滑杆对张紧轮的拉力大小保持不变,即使在链条长度发生改变的情况下,也能使链条受到张紧轮的张紧力大小保持不变,从而保证链条的稳定传动。
2.无需人工手动调节推板的位置:相比于现有技术中当弹簧的弹力减小后需要人工重新调节推板与支撑座之间的距离,操作麻烦且不能保证对多条链条进行计时的调节。本申请中,由于设置了补偿机构,使得推板向远离支撑座的方向运动时,就能触发补偿机构自动对滑杆提供补偿力,从而使得滑杆在第一弹性件和补偿机构作用下受到的作用力大小保持不变,进一步使得滑杆对张紧轮、以及张紧轮对链条的作用力大小不变,从而减少人工手动调节推板的操作,本申请不仅减少人工劳动强度,还能保证所有链条都始终自动保持受到张紧力大小固定的状态,从而减少因链条传送问题而影响生产节拍的情况。
进一步,补充机构包括与第一弹性件弹性系数相等的第二弹性件,第二弹性件的一端固定连接于支撑座上,第二弹性件的另一端与推板之间连接有用于传递第二弹性件作用力的换向机构,换向机构作用于推板位置位于推板上推板与第一弹性件接触板面相对的板面上;换向机构上连接有驱动换向机构与推板同步运动的驱动单元。
第二弹性件的弹性系数等于第一弹性件的弹性系数,使得第一弹性件和第二弹性件在发生相同形变时所产生的弹力或者拉力大小相等,当推板发生位移时,驱动单元使得第一弹性件和第二弹性件发生的形变量相等,第一弹性件发生形变而使第一弹性件对推板的作用力发生改变,同时第二弹性件也会发生形变而使第二弹性件产生的作用力发生改变,且第一弹性件和第二弹性件对推板作用力改变大小相等且方向相反,在换向机构作用下,第二弹性件的作用力被传递至推板上,由于换向机构作用于推板位置位于推板上推板与第一弹性件接触板面相对的板面上,第二弹性件的作用力经换向机构作用于推板上时,第二弹性件度推板的作用力方向与第一弹性件对推板作用力方向相同,从而在第一弹性件对推板作用力改变时,第二弹性件对推板提供补充力,从而使推板整体上受到的力始终相同,推板通过滑杆以及张紧轮,使链条受到的张紧力大小始终相等。
进一步,换向机构包括滚轮和拉绳,滚轮连接于驱动单元上,拉绳的一端与第二弹性件固定连接,拉绳的另一端绕经滚轮后与推板固定连接。
在驱动单元作用下,使得滚轮可以和推板同步运动,从而保证第二弹性件与第一弹性件的形变量相等;拉绳绕经滚轮后一端与第二弹性件固定连接、另一端与推板固定连接,拉绳起到对第二弹性件作用力的传递和换向,从而使第二弹性件的作用力顺利传递至推板,结构简单且易于实现。
进一步,驱动单元包括距离传感器、控制器和驱动件,滚轮连接于驱动件上;距离传感器用于检测推板的位移信号并将位移信号发送给控制器;控制器用于接收距离传感器发出的位移信号并控制驱动件推动滚轮发生与推板相同位移。
距离传感器用于检测推板运动到不同位置的位移信号,并将检测到的位移信号传送至控制器,控制器根据接收到的位移信号计算出推板位移改变量,并将位移改变量转换为控制信号后传递至驱动件,驱动件接收到控制信号之后驱动滚轮发生与推板相同的位移(包括大小相等和方向相同),从而保证第二弹性件和第一弹性件的形变量相等,使第二弹性件可以对第一弹性件对推板的作用力改变进行补充。
进一步,驱动件包括步进电机、螺纹杆和滑块,螺纹杆固定连接于步进电机上且与滑杆平行设置,滑块滑动连接于支撑座上,所述滑块与螺纹杆螺纹连接。
驱动件包括步进电机,步进电机接收到控制器的控制信号后,步进电机的输出轴转动一定角度,从而使步进电机的输出轴带动螺纹杆转动,螺纹杆转动时将带动滑块同步转动,但是滑块只能在支撑座上滑动,因此在螺纹杆转动时,将驱动滑块沿着支撑座滑动与推板位移变化量相等的距离。
进一步,第二弹性件量至少为两个,且第二弹性件沿着滑杆的周向均匀布置于推板上,至少两个第二弹性件的弹性系数之和等于第一弹性件的弹性系数。
设置至少两个第二弹性件且至少两个第二弹性件均匀排布于滑杆的周向,使得第二弹性件对推板的推力更加均匀,从而使推板推动滑杆顺畅滑动;且至少两个第二弹性件的弹性系数之和等于第一弹性件的弹性系数,从而保证在至少两个第二弹性件发生与第一弹性件相同形变时,至少两个第二弹性件的形变合力等于第一弹性件的形变合力,从而使第二弹性件对推板提供补充力。
进一步,支撑座上设有用于检测链条伸长率的检测机构,检测机构上设有报警单元。
利用检测机构检测链条的伸长率,从而能够清楚地了解链条的使用情况,判断链条是否过度磨损,当检测机构检测到链条过度磨损之后,检测机构上设置的报警单元将发出警报,从而提醒需要更换链条。
进一步,检测机构包括行程开关和与行程开关正对设置的触发杆,触发杆固定连接在推板上,行程开关连接于支撑座上;报警单元包括报警器,行程开关用于控制报警器的启动和关闭。
由于每个闭环的链条长度在初始阶段都是等于设计大小的,而当链条使用一段时间之后,由于拉伸或者磨损使得链条的长度伸长,当其伸长率达到一定值时,即认为链条已经磨损而不能继续被使用。本方案中,首先根据链条的长度值以及被磨损时的伸长率计算出链条伸长量,使得行程开关与触发杆之间的距离等于计算出的链条伸长量值,当链条在使用时,由于触发杆跟随推板运动而不断靠近行程开关,当链条的伸长量等于链条磨损时伸长量时,触发杆与行程开关接触而使报警器开启,从而起到提醒更换链条的作用。
进一步,行程开关活动连接于支撑座上。
相比于将行程开关固定连接于支撑座上,触发杆与行程开关的距离固定。本方案中,将行程开关活动连接于支撑座上,使得触发杆的与行程开关之间的距离可以被调整到合适大小,从而满足不同长度链条的使用。
进一步,触发杆和推板之间固定连接有第三弹性件。
本方案中,在触发杆和推板之间固定连接第三弹性件,当触发杆与行程开关接触后,避免触发杆对行程开关的作用力过大而损坏行程开关。
附图说明
图1为本发明实施例一中一种张紧力可调的链条张紧装置的示意图。
图2为图1中A处局部放大图。
图3为本发明实施例二中一种张紧力可调的链条张紧装置的示意图。
图4为图3中B处局部放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:基座1、链条2、主动轮3、从动轮4、转向轮5、缓冲轮6、支撑座7、滑杆8、张紧轮9、推板10、第一弹簧11、第二弹簧12、滚轮13、拉绳14、控制器15、激光发射端16、激光接收端17、步进电机18、螺纹杆19、滑块20、滑板21、行程开关22、触发杆23、第三弹簧24、报警器25。
实施例一
实施例一基本如图1和图2所示,一种张紧力可调的链条张紧装置,包括基座1,基座1上设置有传动用链条2,基座1上通过螺钉固定连接有主动轮3、从动轮4,转向轮5和缓冲轮6,链条2依次与主动轮3、转向轮5、缓冲轮6和从动轮4啮合后进行传动。
如图1所示,基座1上通过螺钉固定连接有支撑座7,支撑座7上开有横向设置的导孔,导孔内横向滑动连接有滑杆8,滑杆8的左端通过螺钉固定连接有张紧轮9,张紧轮9与链条2内侧啮合且张紧轮9位于主动轮3和转向轮5之间,张紧轮9与转向轮5位于同一水平面内,滑杆8的右端端部通过平键固定连接有推板10,推板10与支撑座7之间设有第一弹性件,本实施例中,第一弹性件包括套设于滑杆8上的第一弹簧11,第一弹簧11的左端与支撑座7右侧相抵、第一弹簧11的右端与推板10的左侧相抵;同时,支撑座7和推板10之间连接有用于对滑杆8进行张力补充的补偿机构。
结合图1和图2所示,补偿机构包括第二弹性件,第二弹性件包括两个第二弹簧12,第二弹簧12的弹性系数等于第一弹簧11的弹性系数的一半,两个第二弹簧12分别位于滑杆8的上侧和下侧且沿滑杆8的轴线对称分布,第二弹簧12的左端焊接在支撑座7的右侧,第二弹簧12的右端与推板10之间连接有用于传递第二弹簧12作用力的换向机构。本实施例中,换向机构包括滚轮13和拉绳14,滚轮13位于推板10的右侧且滚轮13上连接有驱动单元,当推板10相对于支撑座7的位置发生改变时,滚轮13在驱动单元的作用下可以与推板10发生相同方向和相等大小的位移;拉绳14的左端捆绑固定于第二弹簧12的右端,拉绳14的右端绕经滚轮13后捆绑固定于推板10的右侧(具体的,可以在推板10右侧焊接拉环,然后将拉绳14的右端捆绑在拉环上)。
结合图2和图3所示,驱动单元包括距离传感器、控制器15和驱动件,本实施例中,距离传感器采用基恩士品牌、型号为CL-3000系列的彩色激光同轴位移器(对射型),将位移器的激光发射端16通过螺钉固定连接于支撑座7上,将位移器的激光接收端17通过螺钉固定连接于推板10上,使激光接收端17能够接受激光发射端16发出的激光信号,且激光接收端17与控制器15电连接,本实施例中,控制器15采用型号为STM32F103C8T6的单片机;同时,本申请中驱动件包括步进电机18、螺纹杆19和滑块20,步进电机18通过螺栓固定连接于基座1上,本实施例中,步进电机18的型号可以采用42SHDC4040-17B型步进电机,同时步进电机18与控制器15之间电连接有型号为TB6600的电机驱动器,步进电机18的输出轴横向朝如图2的右向设置,螺纹杆19通过联轴器固定连接于步进电机18的输出轴上,滑块20上开有与螺纹杆19螺纹配合的螺纹孔,且基座1上开有横向设置的滑槽,滑块20上设有滑动连接于滑槽中的凸起,当步进电机18带动螺纹杆19转动时,螺纹杆19驱动滑块20沿着滑槽横向滑动,同时,基座1上横向滑动连接有滑板21,滑板21的下端与滑块20固定连接,滚轮13通过螺钉固定连接于滑板21上,滑块20横向滑动时将带动滑板21和滚轮13一起横向运动,从而使第二弹簧12的形变量发生改变,第二弹簧12对推板10的作用力大小发生对应的改变。
具体实施方式如下:
将链条2依次啮合于各个链轮上,使链条2被张紧而起到传动功能,此时第一弹簧11处于被压缩状态,第一弹簧11的右端挤压推板10,使得推板10受到第一弹簧11的推力,推板10将受到的推力作用于滑杆8上,使得滑杆8对张紧轮9产生拉力作用,从而使张紧轮9对链条2产生大小合适的张紧力;同时,此时,第二弹簧12处于自然状态。
当链条2使用一段时间后,链条2松动而使张紧轮9受到链条2的作用力减小,为了使装置达到平衡状态,第一弹簧11将推动推板10、滑杆8以及张紧轮9一起向右运动,使得张紧轮9重新将链条2拉动至链条2紧密连接的状态,此时第一弹簧11对推板10的弹力作用减小。
当推板10向右运动时,激光接收端17与激光发射端16之间的距离增大,使得激光接收端17将推板10运动的距离值转换为位移信号而传送至控制器15,控制器15在接收到位移信号后计算出步进电机18输出轴的转动角度大小的控制信号(此处的计算应该将螺纹杆19与滑块20螺纹配合的传动距离对应起来),控制器15将控制信号传递至步进电机18,从而使步进电机18的输出轴转动对应的角度,步进电机18的输出轴带动螺纹杆19转动,从而使螺纹杆19驱动滑块20向图1中水平向右滑动,且滑块20向右滑动的距离等于推板10向右运动的距离,滑块20滑动时将通过滑板21同步运动滚轮13向右滑动,滚轮13向右滑动时将拉动第二弹簧12伸长,经过滚轮13和拉绳14的作用,使得第二弹簧12对推板10产生如图1中水平向右的作用力,由于第二弹簧12的弹性系数等于第一弹簧11弹性系数的一半,因此两根第二弹簧12对推板10的合力大小等于第一弹簧11对推板10张紧力减小量,从而使推板10在受到第一弹簧11和第二弹簧12的合力作用下受到的力相对于初始状态保持不变,从而使推板10通过滑杆8和张紧轮9对链条2的张紧力不改变,在链条2使用过程中,第一弹簧11和第二弹簧12共同作用,使得链条2受到的张紧力始终保持相等,且当链条2松动时,滑杆8会拉动张紧轮9向图1中右向运动,而使链条2始终处于张紧状态,保障链条2的稳定传动。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于:如图3和图4所示,支撑座7上设有用于检测链条2伸长率的检测机构,检测机构上设有报警单元,本实施例中,检测机构包括行程开关22和用于触发行程开关22的触发杆23,报警单元包括报警器25和电源(图中未画出),行程开关22通过螺钉固定连接于基座1上且与行程开关22正对设置,本实施例中,基座1上开有多个横向排布的锁孔,可以行程开关22锁紧到不同的锁孔中,从而使行程开关22与触发杆23之间的距离可调;行程开关22与报警器25和电源电连接,行程开关22闭合时,报警器25通电发出报警;推板10上开有通孔,触发杆23插入到通孔中,触发杆23的左端凸出推板10的左侧并锁有螺母进行固定,端触发杆23的右端凸出推板10右侧,触发杆23上一体成型有凸台,凸台和推板10之间设有第三弹性件,本实施例中,第三弹性件包括套设于触发杆23上的第三弹簧24。
通常情况,当链条2的伸长率达到其长度的百分之一时,可以认为链条2已经磨损而无法继续使用,因此,当将行程开关22固定连接于基座1上时,首先根据链条2的长度以及弹簧伸长率计算链条2磨损时链条2的伸长量,然后调节行程开关22,使行程开关22与触发杆23之间的距离使等于链条2的伸长量,当链条2不断磨损而使张紧轮9、滑杆8和推板10不断向图3中右向运动时,触发杆23不断靠近行程开关22,当链条2的磨损量等于计算的伸长量时,触发杆23触发行程开关22闭合,从而使报警器25通电报警,提示链条2应该更换。
以上的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。