CN111573177B - 车-带一体式连接换向的轨道输送机 - Google Patents

Abstract

本发明属于散料运输技术领域，公开了一种车‑带一体式连接换向的轨道输送机，采用轮轨系统进行物料输送，包括：承载机架，用于布设安装承载轨道、传动装置和轮式功能元件；承载轨道，承载运行轮式功能元件；传动装置，牵引驱动轮式功能元件沿承载轨道运行；轮式功能元件，等间距布置安装于承载轨道上用于固定输送带；若干轮式功能元件分段牵引输送带；输送带运行至输送机机头和机尾时不与轮式功能元件分离，轮式功能元件与输送带整体换向运行，完成物料运输。通过换向支架完成换向，取消了轨道小车与输送带的分离/结合装置。且输送带随轨道小车一同运转，由于轨道小车间隔分布，实现了分段牵引，输送带张力差小。

Description

车-带一体式连接换向的轨道输送机

技术领域

本发明涉及了一种车-带一体式连接换向的轨道输送机，具体涉及一种新型的轨道式带式输送机，用于工业运输场合中可以快速，低成本的运输物料，属于散料运输技术领域。

背景技术

带式输送机作为工业中最常用的输送设备，经历了百年的发展历史，其连续运输能力强、输送机距离远、结构简单易于维修、低廉的运输成本而被广泛应用。随着工业水平的不断进步，带式输送机正朝着长运距、大运量、大功率、高强度的趋势发展，目前正研制或应用的轨道式输送机缓解了通用带式输送机运行过程中存在的输送带张力过大、整机运行阻力过大的问题，但是这些轨道式输送机存在机头或机尾换向装置结构复杂、占地面积大等问题，这些问题制约了轨道式输送机在一些场合的使用，而这些问题越来越受到重视。

发明内容

本发明旨在解决轨道式输送机在机头/机尾处的换向问题，进而提供了一种车-带一体式连接换向的轨道输送机。

本发明采用如下技术方案：

一种车-带一体式连接换向的轨道输送机，采用轮轨系统进行物料输送，包括：

承载机架，用于布设安装承载轨道、传动装置和轮式功能元件；

承载轨道，承载运行轮式功能元件；

传动装置，牵引驱动轮式功能元件沿承载轨道运行；

轮式功能元件，等间距布置安装于承载轨道上用于固定输送带；

若干轮式功能元件分段牵引输送带；

输送带运行至输送机机头和机尾时不与轮式功能元件分离，轮式功能元件与输送带整体换向运行，完成物料运输。

输送机的机头和机尾处通过承载轨道和承载机架形成弧形限位轨道，输送带随轮式功能元件一体通过弧形限位轨道实现换向。

承载机架包括机头换向支架、中部轨道支架和机尾换向支架，机头换向支架和机尾换向支架结构相同，换向支架包括支撑支架和安装于支撑支架上两组轨道板，轨道板是与机头/机尾同轴的环状半圆板，两组轨道板平行设置，两组环状轨道板的内弧面为轮式功能元件换向时的限位轨道面。

所述机头/机尾换向支架的两组轨道板的外弧面相应对称设有U型面，两组轨道板上的U型面构成用于防止轮式功能元件脱轨的径向限位面，该U型面与固定在车体上的输送带形状（U型）相适应，轨道小车换向时，输送带的形状在通过换向支架的U型面时，可以保持一致，方便通过；机头/机尾换向支架的两组轨道板的轨道面设有防止轮式功能元件轴向窜动的凸台。

所述承载轨道是由上行轨道、机头弧形限位轨道、下行轨道和机尾弧形限位轨道平滑过渡构成的封闭型环状轨道，上行轨道和下行轨道相互平行、中段支撑固定于中部轨道支架上，机头弧形限位轨道和机尾弧形限位轨道对应支撑固定于机头换向支架和机尾换向支架上；机头/机尾弧形限位轨道的外轮廓弧面与对应的机头/机尾换向支架轨道板的内弧面平行构成轮式功能元件换向时的行驶限位轨道。其中轨道为常见的矿用轨道，轨道面的具体结构为通用的常规技术，轨道小车车轮的踏面选取锥形面，与轨道面配合便于提高轨道小车通过曲线的能力。

所述轮式功能元件为四轴四轮定轴距轨道小车，包括车架、车体和四个车轮，四个车轮通过车轴对称设置与车架连接，车架下底面中部设有通过螺栓活动连接、用于导向限位传动装置（圆环链链条）的连接上板和连接下板，车体安装于车架上方，车体为哑铃型，车体顶部通过螺栓连接有用于固定输送带的U型架。

车体和车架之间左右对称设有用于吸收物料对轨道小车的冲击力的缓冲装置，缓冲装置为通过U型螺栓连接的钢板弹簧组，钢板弹簧组的两端设有卷耳，卷耳通过吊耳与车架端头的钢板弹簧前支架、钢板弹簧后支架对应连接。

所述传动装置包括圆环链链轮和圆环链链条，圆环链链轮在通用的圆环链链轮两侧添加了直径略大于链轮直径但略低于轨道小车车架的圆柱滚子，圆柱滚子与链轮同轴转动。

所述上行轨道为弯曲角在15°以内的弯曲轨道，弯曲轨道的正上方加设有防止轨道小车偏离轨道的限位轨道，限位轨道与弯曲轨道的弯曲角相同，限位轨道与弯曲轨道之间的高度略大于轨道小车的车轮高度。

所述轨道小车的车轮內部装有无内圈滚针轴承，车轮在通过弯曲轨道时，车轮受力使无内圈滚针轴承在轴向有小幅度的移动。

所示轨道小车车轮采用树脂复合材料。

本发明工作原理是：车-带一体式连接换向的轨道输送机运输物料时，在机头驱动圆环链链轮、机尾从动圆环链链轮与圆环链的啮合作用，链路径与若干个轨道小车组成封闭的环形，并沿着承载轨道（上行轨道—机头换向支架内侧轨道—下行轨道—机尾换向支架内侧轨道—上行轨道）运动，轨道小车车体上通过U型架固定着输送带，驱动圆环链链轮带动轨道小车，进而带动输送带运行，这一过程中物料处于连续输送的状态，在机头或机尾部分轨道小车与输送带通过特殊结构的换向支架，实现轨道小车与输送带整体运行，并以此循环，完成运输物料整个过程。

本发明与现有带式输送机相比较，明显的优点在于：

(1)在输送机轨道上，用链条连接等间距布置的轨道小车；链条带动轨道小车车轮沿轨道滚动，车轮的旋转阻力和滚动摩擦阻力比较小。输送系统更为节能降耗，降低综合运营成本，符合绿色发展的要求。

（2）输送带在轨道小车牵引力的作用下随车带连接式输送机一同运转，由于轨道小车间隔分布，实现了分段牵引，输送带张力差小。可选择低强度输送带，大大降低了输送带的经济成本。

（3）通过U型架把输送带固定在轨道小车上，取消了输送带与轨道小车车体支撑部件的摩擦作用，使输送带与轨道小车连为一体，消除了输送带与小车的打滑，进一步改善了输送机的性能。

（4）之前的轨道式输送机在输送机机头或机尾部分需要完成轨道小车与输送带的分离或结合，而车带连接式输送机在机头或机尾换向时，轨道小车与输送带整体运行，通过特殊结构的换向支架顺利完成换向，取消了轨道小车与输送带的分离装置和结合装置，简化了输送机的结构，减少了输送机的占地面积。

（5）在轨道小车的车架两侧添加了定制的钢板弹簧，输送机在添加物料以及运行过程中，物料对轨道小车的冲击力可以被钢板弹簧吸收，钢板弹簧起到了缓冲的作用，减小了对轨道小车的损害。

（6）轨道小车车轮采用了树脂类复合材料，车轮在轨道上运行不会产生火花，保证了运行过程的安静平稳，采用新型材料降低了车轮的运行质量，实现了轨道小车的轻量化，另外也提高了使用寿命。

（7）该输送机采用轮轨系统进行物料输送，轮轨系统由于轨道的导向作用，在通过弯曲线路时有较好的性能。

附图说明

图1 车-带一体式连接换向的轨道输送机主示意图；

图2 车-带一体式连接换向的轨道输送机附示意图；

图3a为换向支架的立体结构示意图；

图3b为换向支架的主视图；

图3c为换向支架的侧视图；

图4 输送机圆环链链轮示意图；

图5 输送机轨道小车主示意图；

图6 输送机轨道小车附示意图；

图7 输送机弯曲轨道示意图；

其中，图中标示：1—输送带，2—圆环链链条，3—轨道小车，4—换向支架，5—上行轨道，6—轨道支架，7—圆环链链轮，8—机头/机尾弧形限位轨道，9—下行轨道，10—U型架螺栓，11—U型架，12—车体,13—车轮，14—车架，15—圆环链连接上板，16—圆环链连接下板，17—钢板弹簧前支架，18—吊耳，19—钢板弹簧，20—卷耳，21—弹簧夹，22—U型螺栓，23—钢板弹簧后支架，24—限位轨道，25—弯曲轨道，26—弯曲轨道支架；

41-轨道板、42-支撑支架、43-外弧面、44-轨道面、45-U型面、46-凸台。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1和2所示的轨道输送机，包括承载机架、承载轨道、传动装置和轮式功能元件四部分。

承载机架由机头换向支架、机尾换向支架、轨道支架（6）组成。承载轨道、传动装置和相应的功能元件均安装布置在机架上。承载轨道由上行轨道（5）、下行轨道（9）、机头弧形限位轨道、机尾弧形限位轨道、机头换向支架内侧限位轨道、机尾换向支架内侧限位轨道组成，弧形限位轨道与上行轨道（5）和下行轨道（9）相适应，使轨道小车（3）的车轮能够在上行轨道（5）和下行轨道（9）之间平稳转换。传动装置由圆环链链轮（7）和圆环链（2）链条组成。功能元件主要包括轨道小车（3）。安装时，固定的承载机架安装所述的传动装置和功能元件，在轨道支架（6）上方布置规矩的一定的上行轨道（5），在垂直方向下方布置下行轨道（9），在上行轨道（5）的两侧分别布置机头弧形限位轨道和机尾弧形限位轨道，在下行轨道的两侧分别布置着机头换向支架内侧限位轨道和机尾换向支架内侧限位轨道。

所述的牵引机构在圆环链链轮（7）驱动转动时，牵引相连的圆环链链条（2）和轨道小车（3）沿着固定轨道运行，进而带动固定在轨道小车（3）上的输送带（1）同步行进，完成了物料的输送。

如图2所示，机头驱动圆环链链轮和机尾从动圆环链链轮（7）布置在两条轨道之间。圆环链链条（2）的链途径还有若干辆均布轨道小车（3）沿着两链轮之间布置成封闭环形（图1所示），机头驱动圆环链链轮（7）驱动轨道小车（3）,沿着链途径在承载轨道上运行，以此循环完成物料输送。

进一步的，如图3所示机头/机尾换向支架（4）为特殊的结构，如图2所示，在轨道小车（3）上通过U型架（10）固定输送带（1），轨道小车（3）与输送带（1）整体绕过机头换向支架和机尾换向支架，组成封闭运输的环形。如图6所示，注意轨道小车（3）通过换向支架（4）时，车体（12）不能与换向支架（4）发生干涉，特别是上部承载车体以及下部连接钢板弹簧（19）的车体不能与换向支架（4）发生干涉，具体可通过测量上部承载车体两侧支板之间的距离以及支板的夹角合理设计换向支架（4）两组轨道板之间的距离以及轨道板U型面的弧度；通过测量下部两侧钢板弹簧（19）的距离合理设计换向支架（4）两组轨道板轨道面凸台之间的距离，以此顺利完成换向过程。

进一步的，如图4所示，机头、机尾的圆环链链轮（7）为特殊结构，圆环链链轮（7）在通用的圆环链链轮两侧添加了直径略大于圆环链链轮(7)直径但略低于轨道小车车架(14)的圆柱滚子，注意轨道小车（3）通过圆环链链轮（7）时不会与圆环链链轮（7）发生干涉，添加圆柱滚子是为了使输送带（1）在通过换向支架（4）时，圆环链链轮（7）带动同轴的圆柱滚子，进而可以带动输送带（1）底部可以顺利完成换向。

进一步的，轨道小车（3）的具体结构如图5、6所示，为四轮＋车架+车体形式，结构采用四轴四轮定轴距小车，车轮(13)內部装有无内圈滚针轴承, 车轮(13)的内侧带凸缘，车轴连接到车架（14），车轮(13)在通过弯曲轨道（25）时，车轮(13)受力使无内圈滚针轴承在轴向有小幅度的移动，车轮有较好的性能通过弯曲轨道；车体（12）采用哑铃型，以便于放置输送带（1）运输物料，车架（14）下方中间连接圆环链连接上板（15）和圆环链连接下板（16）来固定限位圆环链（2），车架（14）上通过U型螺栓装有钢板弹簧（19）连接到车体（12）上，车体（12）上通过U型架螺栓连接U型架达到固定输送带的目的，固定件采用最常见的螺栓、螺钉连接；轨道小车轮对间距与轨距相匹配，在双轨上滚动运行；相邻两个轨道小车之间通过圆环链（2）连接在一起。圆环链（2）具体的长度由车体（12）长度大小决定，此种结构可以保证链与输送带不发生干涉，而且通过机头圆环链链轮、机尾圆环链链轮（7）时，轨道小车（3）是以圆环链链节的形式通过的。

进一步的，如图6所示，车架（14）上方两侧通过U型螺栓（22）连接钢板弹簧（19），钢板弹簧上的卷耳（20）通过吊耳（18）分别连接车体（12）上钢板弹簧前支架（17）、上钢板弹簧后支架（23）。在轨道小车（3）上添加钢板弹簧（19），输送机在添加物料以及运行过程中，物料对轨道小车（3）的冲击力可以被钢板弹簧（19）吸收，钢板弹簧（19）起到了缓冲的作用，减小了对轨道小车（3）的损害。

进一步的，如图7所示，在输送机弯曲轨道支架（26）上布置弯曲轨道（25），轮轨系统在通过弯曲线路时，有较好的性能，轨道小车（3）可以良好的通过小幅度弯曲斜角的弯曲轨道（25），在弯曲轨道（25）上方还布置弯曲轨道限位轨道（24），其目的是避免轨道小车（3）通过弯曲轨道（25）时偏离/脱离轨道。

本发明所述轨道输送机是一种通过若干个轨道小车与输送带整体运行一体换向降低输送带张力的带式输送机，这种带式输送机在降低运行阻力和减小输送机占地面积的条件下优点尤为的突出。

输送带不再作为输送机单独的部件使用，通过U型架螺栓使用U型架把输送带固定在轨道小车上，取消了输送带与轨道小车车体支撑部件的摩擦作用，使输送带与轨道小车连为一体，消除了输送带与轨道小车打滑，进一步改善了输送机的性能。

轨道小车经过上行轨道到机头换向支架时，车轮行驶通过机头换向支架内侧轨道，在机头换向支架内侧轨道的一侧布置有弧形限位轨道，其目的是为了防止轨道小车在机头或机尾部分换向时脱离轨道造成输送机故障，轨道小车完成机头部分换向行驶经过下行轨道至机尾换向支架，车轮行驶通过机尾换向支架内侧轨道，同样在机尾换向支架内侧轨道一侧布置有弧形限位轨道，轨道小车完成机尾换向部分再到上行轨道行驶，并以此循环。

机头、机尾换向支架为特殊结构，不是普通带式输送机的机架。如图3a、3b、3c所示，换向支架包括支撑支架和安装于支撑支架上两组轨道板，轨道板是与机头/机尾同轴的环状半圆板，两组轨道板平行设置，两组轨道板之间的空间即为轨道小车换向时的运动空间，该空间可避免轨道小车最外侧的钢板弹簧与换向支架发生干涉，两组环状轨道板的内弧面和外弧面均为轮式功能元件换向时的限位面。内弧面让输送带通过换向支架时可以保持在水平轨道时的U型形状，内弧面与对应机头或机尾弧形限位轨道的外轮廓弧面构成轨道小车换向时的行驶限位轨道，圆环链链轮牵引轨道小车，从而带动固定在轨道小车上的输送带顺利完成换向。

同时所述机头/机尾换向支架的两组轨道板的外弧面对称设有内凹面，两组轨道板上的内凹面构成用于防止轮式功能元件的径向限位面；机头/机尾换向支架的两组轨道板的内弧面设有防止轮式功能元件轴向窜动的凸台。

圆环链链轮为特殊结构，本发明所述的圆环链链轮在通用的圆环链链轮两侧添加了直径略大于圆环链链轮直径但略低于轨道小车车架的圆柱滚子，其目的是为了使输送带在通过换向支架时，圆环链链轮带动同轴的圆柱滚子，进而可以带动输送带底部可以顺利完成换向。

Claims (4)

1.一种车-带一体式连接换向的轨道输送机，采用轮轨系统进行物料输送，包括：

承载机架，用于布设安装承载轨道、传动装置和轮式功能元件；

承载轨道，承载运行轮式功能元件；

传动装置，牵引驱动轮式功能元件沿承载轨道运行；

轮式功能元件，等间距布置安装于承载轨道上用于固定输送带；

其特征在于，若干轮式功能元件分段牵引输送带；输送带运行至输送机机头和机尾时不与轮式功能元件分离，轮式功能元件与输送带整体换向运行，完成物料运输；输送机的机头和机尾处通过承载轨道和承载机架形成弧形限位轨道，输送带随轮式功能元件一体通过弧形限位轨道实现换向；承载机架包括机头换向支架、中部轨道支架和机尾换向支架，机头换向支架和机尾换向支架结构相同，换向支架包括支撑支架和安装于支撑支架上两组轨道板，轨道板是与机头和机尾同轴的环状半圆板，两组轨道板平行设置，两组环状轨道板的内弧面为轮式功能元件换向时的限位轨道面；所述机头换向支架和机尾换向支架的两组轨道板的外弧面相应对称设有U型面，两组轨道板上的U型面构成用于防止轮式功能元件脱轨的径向限位面；机头换向支架和机尾换向支架的两组轨道板的轨道面设有防止轮式功能元件轴向窜动的凸台；所述承载轨道是由上行轨道、机头弧形限位轨道、下行轨道和机尾弧形限位轨道平滑过渡构成的封闭型环状轨道，上行轨道和下行轨道相互平行、中段支撑固定于中部轨道支架上，机头弧形限位轨道和机尾弧形限位轨道对应支撑固定于机头换向支架和机尾换向支架上；机头弧形限位轨道和机尾弧形限位轨道的外轮廓弧面与对应的机头换向支架轨道板和机尾换向支架轨道板的轨道面平行构成轮式功能元件换向时的行驶限位轨道；所述轮式功能元件为四轴四轮定轴距轨道小车，包括车架、车体和四个车轮，四个车轮通过车轴对称设置与车架连接，车架下底面中部设有通过螺栓活动连接、用于导向限位传动装置的连接上板和连接下板，车体安装于车架上方，车体为哑铃型，车体顶部通过螺栓连接有用于固定输送带的U型架；所述传动装置包括圆环链链轮和圆环链链条，圆环链链轮在通用的圆环链链轮两侧添加了直径略大于链轮直径但略低于轨道小车车架的圆柱滚子，圆柱滚子与链轮同轴转动。

2.根据权利要求1所述的车-带一体式连接换向的轨道输送机，其特征在于，车体和车架之间左右对称设有用于吸收物料对轨道小车的冲击力的缓冲装置，缓冲装置为通过U型螺栓连接的钢板弹簧组，钢板弹簧组的两端设有卷耳，卷耳通过吊耳与车架端头的钢板弹簧前支架、钢板弹簧后支架对应连接。

3.根据权利要求1所述的车-带一体式连接换向的轨道输送机，其特征在于，所述上行轨道为弯曲角在15°以内的弯曲轨道，弯曲轨道的正上方加设有防止轨道小车偏离轨道的限位轨道，限位轨道与弯曲轨道的弯曲角相同，限位轨道与弯曲轨道之间的高度略大于轨道小车的车轮高度。

4.根据权利要求3所述的车-带一体式连接换向的轨道输送机，其特征在于，所述轨道小车的车轮內部装有无内圈滚针轴承，车轮在通过弯曲轨道时，车轮受力使无内圈滚针轴承在轴向有小幅度的移动。

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