CN112664639A - 一种传动带张紧装置及带传动系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种传动带张紧装置及带传动系统，该张紧装置在工作时可以改变传动带的张力，该张紧装置包括可分离式设计的张紧轮，所述张紧轮包括：张紧轮本体，该张紧轮本体进一步包括可相对运动的第一本体和第二本体，该张紧轮还包括弹簧孔，其由第一本体和第二本体水平相对面开孔而成，在弹簧孔内还安装有弹簧，该弹簧一端伸入第一本体，另一端伸入第二本体；借助第一本体和第二本体之间的相对运动，将张紧轮与传动带之间的接触温升产生的热能，转换为第一本体和第二本体相对运动的机械能以及存储在弹簧15内的变形能，从而释放传动带与张紧轮之间的接触温升，实现较大程度地降低接触温升对传动带和张紧轮造成的不良影响。

Description

一种传动带张紧装置及带传动系统

技术领域

本申请涉及一种传动带传动系统领域，尤其涉及一种传动带张紧装置，其中所述传动带张紧装置在工作过程中能够产生稳定的阻尼，从而改变传动带的张力。

背景技术

在现代工业中，传送旋转运动的传动系统往往是必不可少的，其基本组成形式为传动带及带轮（通常包括主动轮和从动轮），具体是借助传动带来实现旋转运动的传递，例如，车辆的发动机、跑步机、数控车床的主轴箱等，都包括有上述带传动系统，而为了使得带传动系统保持良好稳定的工作状态，通常需要传动带在工作时保持一定的张紧力。

现有技术中通常采用以下两种较为成熟的方法来保证传动带的张紧力，一种是提前调整传动带使其保持一定的张紧度，再将其安装到主动轮上；另一种是在传动系统中增设张紧装置，通常为张紧轮装置，通过调节张紧轮的位置，实现对传动带不同程度的张紧。其中，张紧轮装置由于工作原理简单、通用性强，因此得到了广泛的实际应用。

然而，对于部分工作场合，如高速运转的发动机系统中的带传动系统，传动带与张紧轮在长期相互作用过程中容易造成接触升温现象，这一接触升温现象会在短时间内使传动带、张紧轮以及具体的环境温度得以快速上升，影响张紧轮对传动带的张紧效果，导致传动带的张紧效果大打折扣，也影响了传动带和张紧轮的使用寿命，需要用户在带传动系统停机作业后进行额外的维护工作，从而影响用户的使用体验。

虽然现有技术中已经存在较多的张紧轮调节机构，采用各种方式去调节传动带的张紧程度，但是这种治标不治本的方法始终没能避免传动带与张紧轮之间的接触升温现象的发生，而本申请则致力于解决这一技术问题，希望提供一种能较大程度避免或延缓上述接触升温现象的发生。

发明内容

为了克服现有的张紧轮装置容易与传动带在长期相互作用过程中产生的接触升温现象，本申请提供了一种新的传动带张紧装置，基于全新的解决思路，摈弃了现有技术中常规使用的张紧轮的设计，通过重新设计张紧轮装置的结构，来减少并释放接触温升，从而保证传动带与张紧轮装置之间相互作用的长期稳定性。

有鉴于此，本申请提供一种传动带张紧装置，其与带传动系统的传动带接触，以改变传动带的张力，其特征在于，所述张紧装置包括可分离式设计的张紧轮，所述张紧轮包括：

张紧轮本体，其轴心具有一个轴孔，张紧轮本体周身为环形凸部；

滑动轴承，其与轴孔共轴安装；

所述张紧轮本体进一步包括：

第一本体，其轴心为轴套，轴套内为与滑动轴承共轴安装的轴孔 ；

第二本体，其与轴套共轴套接，第二本体由轴套端部的限位环紧贴限制在轴套上，所述第一本体与第二本体可在一定范围内相对运动；

弹簧孔，其由第一本体和第二本体水平相对面开孔而成；

弹簧，其安装在弹簧孔内，一端连接第一本体，另一端连接第二本体；

限位组件，其在水平方向上由第一本体延伸并穿过第二本体，防止第一本体和第二本体产生周向上的相对运动。

优选地，所述限位组件包括：

限位套，其沿所述轴套表面轴向延伸，所述第二本体可沿限位套轴向运动；

限位凸起，其间隔分布在限位套外表面，位于限位套和所述第二本体之间；

弹性垫，其分布于限位套上，并具有与限位凸起形状大小适配的弹性凸起。

优选地，所述限位套内还安装有导热组件，所述导热组件包括：

导热箱，其与限位套滑动适配，沿限位套轴向安装，可吸收限位套部位的热量；

阀门，其安装在导热箱轴向上的端部，可打开通向导热箱内的开口；

导管，通过阀门打开的开口伸入导热箱内，经导管可向导热箱中注入降温的冷工质；

导热工质，放置于导热箱中。

优选地，所述导热箱底部还设有导流孔；导流孔穿过所述弹性垫，且导热箱轴向上两端还设有密封组件，密封组件位于所述导热箱与限位套之间，使导热箱与限位套装配时存在一定间隙，使导热工质流入间隙而不流出，以形成导热膜。

优选地，所述密封组件包括：

密封垫，位于导热箱轴向上的两端，封闭导热箱与限位套之间的间隙；

紧固件，将密封垫远离间隙的两侧部分别紧固在限位套端部和导热箱端部。

优选地，所述张紧装置还包括与所述张紧轮传动配合的张紧轮轴，所述张紧轮轴包括安装段和固定段，所述固定段位于安装段两端，所述张紧轮可转动地安装在所述安装段上，所述张紧轮轴还包括：

轴肩，其设在安装段与固定段之间，位于所述张紧轮两侧，所述轴肩与固定段之间还设有加强板，加强板、轴肩和固定段交界处设有U形截面加强肋，其沿固定段周向延伸。

此外，本申请还进一步提供一种带传动系统，包括传动带，其特征在于，所述带传动系统包括如上所述的传动带张紧装置，所述传动带张紧装置用于改变所述传动带的张力。

本申请的有益效果是，通过将张紧装置中的张紧轮设计成包括第一本体和第二本体的可分离结构，可以借助第一本体和第二本体之间的相对运动，将张紧轮与传动带之间的接触温升产生的热能，转换为第一本体和第二本体相对运动的机械能以及存储在弹簧15内的变形能，从而释放传动带与张紧轮之间的接触温升，实现较大程度地降低接触温升对传动带和张紧轮造成的不良影响。更进一步地，通过在张紧装置中设置导热组件，基于热交换原理，通过向导热组件中注入降温的冷工质，来进一步减少接触温升对张紧轮的不良影响，从而很大程度上保证了传动带与张紧轮之间的长时间稳定相互作用。

附图说明

图1为本申请的张紧轮的总体结构示意图；

图2为本申请的张紧轮的结构分解示意图；

图3为本申请的张紧轮轴的与张紧轮的配合示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、 “上”、“下”、 “左”、 “右”、 “竖直”、“水平”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、 “第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1-3示出了一种传动带张紧装置，其采用可分离式的张紧轮设计，该张紧轮包括：

张紧轮本体1，其轴心具有一个轴孔3；

滑动轴承2，其与轴孔3共轴安装；

张紧轮本体1周身为环形凸部11，张紧轮本体1进一步包括：

第一本体12，其轴心为轴套121，轴套121内为与滑动轴承2共轴安装的轴孔3 ；

第二本体13，其与轴套121共轴套接，第二本体13由轴套121端部的限位环122紧贴限制在轴套121上，该第一本体12与第二本体13可在一定范围内相对运动；

弹簧孔14，其由第一本体12和第二本体13水平相对面开孔而成；

弹簧15，其安装在弹簧孔14内，一端伸入第一本体12，另一端伸入第二本体13；

限位组件16，其在水平方向上由第一本体12延伸并穿过第二本体13，防止第一本体12和第二本体13产生周向上的相对运动。

环形凸部11的设计，可以减小张紧轮与传动带之间的接触面积，在为传动带提供足够的张紧度的同时减小了接触温升程度。

为降低长期相互作用下张紧轮与传动带的接触温升的影响，将张紧轮本体1设计成包括第一本体12和第二本体13可分离结构，并优选使用热胀冷缩效应较为明显的材料，当张紧轮与传动带的相互作用导致接触温度上升到一定程度时，第一本体和第二本体在热胀冷缩效应下会发生相对运动，形成一定间距，并使得安装在弹簧孔14内的弹簧15呈受拉状态，从而将张紧轮与传动带之间的接触温升产生的热能，转换为第一本体和第二本体相对运动的机械能以及存储在弹簧15内的变形能，而当两者的间距超过一定程度时，弹簧15将促使第一本体12和第二本体13相向运动，以保证第一本体12和第二本体13的间距在理想范围内，以完成传动带与张紧轮之间的接触温升产生的热能的释放，从而实现较大程度避免或延缓上述接触升温现象的发生。

作为优选，限位组件16包括：

限位套161，其沿轴套121表面轴向延伸；

限位凸起162，其间隔分布在限位套161外表面，位于限位套161和第二本体13之间；

弹性垫163，其分布于限位套161上，并具有与限位凸起162形状大小适配的弹性凸起164。

限位套161卡住第二本体13，防止其产生周向上的滑动；第二本体13可沿限位套161轴向滑动，限位凸起162能增加限位套161和第二本体13之间的间隙，有利于减小滑动时的摩擦阻力；

弹性垫163的弹性压缩有利于保护限位套161或第二本体13刚性碰损，或者平时装配时的磨损，弹性凸起164也能防止限位凸起162损伤，减少限位套161和第二本体13之间的磨损。

为了进一步释放上述接触温升产生的热能，在本实施例中，限位套161内还安装有导热组件17；导热组件17包括：

导热箱171，其与限位套161滑动适配，沿限位套161轴向安装，可以吸收限位套161部位的热量；

阀门172，其安装在导热箱171轴向上的端部，可打开通向导热箱171内的开口；

导管173，通过阀门172打开的开口伸入导热箱171内；

导热工质174，放置于导热箱171中。

导热组件17能进一步减少温度的影响，通过阀门，经导管173可以向导热箱中注入降温的冷工质，如冷却水等，以调节张紧轮本体温度的改变带来的不利影响。

更为优选的，导热箱171靠近轴承2的一侧为导热片175，其紧贴限位套161内壁，为了便于局部导热，可以采用导热性好的材料，如金属片，铁片或非金属片，石墨片等，给靠近轴承2的位置优先导热。

更为优选的，导热箱171底部还设有导流孔1711；导流孔1711穿过弹性垫163；导热箱171轴向上两端设有密封组件18，密封组件18位于导热箱171与限位套161之间，使导热箱171与限位套161装配时，存在间隙，使导热工质174流入间隙而不流出，以形成导热膜。

更为优选的，密封组件18包括：

密封垫181，位于导热箱171轴向上的两端，封闭导热箱171与限位套161之间的间隙，其截面为T形，并与间隙嵌合；

紧固件182，将密封垫181远离间隙的两侧部分别紧固在限位套161端部和导热箱171端部。

密封垫181也可以间隔分布在导热箱171的轴向上，只有两端的密封垫181通过螺钉、铆钉或卡合的方式，用于密封导热箱171和限位套161之间的间隙。

限位套161可穿过限位环122，并与限位环122卡接，相对固定。

作为优选，本申请还提供一种配合上述张紧轮工作的张紧轮轴5，其具有安装段51和固定段52，张紧轮可转动地安装在上述安装段51上，该张紧轮轴还包括：

轴肩6，设在安装段51与固定段52之间，位于张紧轮两侧；

安装段51具有柱形外周面，固定段52具有锥形外周面。

固定段52位于安装段51两端，轴肩6与固定段52之间设有加强板7，加强板7、轴肩6和固定段52交界处设有U形截面加强肋8，其沿固定段52周向延伸。

加强板7形成了阶梯部位处的过渡结构，强化了轴肩6和固定段52之间的连接关系，提高了刚度，有利于防止变形或开裂，U形截面加强肋8进一步强化了加强板7与轴肩6和固定段52连接的整体性，提高了整体刚度，U形截面加强肋8可以换算截面厚度，有利于减少加强板7与轴肩6和固定段52的截面厚度，有利于轻量化设计，有利于安装和降低成本。

此外，本申请还进一步提供一种带传动系统，包括传动带，其特征在于，该带传动系统包括如上该的传动带张紧装置，该传动带张紧装置用于改变该传动带的张力。

本申请的传动带张紧装置在使用时，可以将张紧轮轴安装在传动系统的适当位置处，以便调节张紧轮与传动带之间的初始张紧度，张紧装置的具体安装固定方法、位置，本领域技术人员可以借鉴现有技术的记载，采用较为成熟、普遍的方式得以实现，不包含在本申请所要请求的保护范围之内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种传动带张紧装置，其与带传动系统的传动带接触，以改变传动带的张力，其特征在于，所述张紧装置包括可分离式设计的张紧轮，所述张紧轮包括：

张紧轮本体，其轴心具有一个轴孔，张紧轮本体周身为环形凸部；

滑动轴承，其与轴孔共轴安装；

所述张紧轮本体进一步包括：

第一本体，其轴心为轴套，轴套内为与滑动轴承共轴安装的轴孔 ；

第二本体，其与轴套共轴套接，第二本体由轴套端部的限位环紧贴限制在轴套上，所述第一本体与第二本体可在一定范围内相对运动；

弹簧孔，其由第一本体和第二本体水平相对面开孔而成；

弹簧，其安装在弹簧孔内，一端连接第一本体，另一端连接第二本体；

限位组件，其在水平方向上由第一本体延伸并穿过第二本体，防止第一本体和第二本体产生周向上的相对运动。

2.根据权利要求1所述的一种传动带张紧装置，其特征在于，所述限位组件包括：

限位套，其沿所述轴套表面轴向延伸，所述第二本体可沿限位套轴向运动；

限位凸起，其间隔分布在限位套外表面，位于限位套和所述第二本体之间；

弹性垫，其分布于限位套上，并具有与限位凸起形状大小适配的弹性凸起。

3.根据权利要求2所述的一种传动带张紧装置，其特征在于，所述限位套内还安装有导热组件，所述导热组件包括：

导热箱，其与限位套滑动适配，沿限位套轴向安装，可吸收限位套部位的热量；

阀门，其安装在导热箱轴向上的端部，可打开通向导热箱内的开口；

导管，通过阀门打开的开口伸入导热箱内，经导管可向导热箱中注入降温的冷工质；

导热工质，放置于导热箱中。

4.根据权利要求3所述的一种传动带张紧装置，其特征在于，所述导热箱底部还设有导流孔，导流孔穿过所述弹性垫，且导热箱轴向上两端还设有密封组件，密封组件位于所述导热箱与限位套之间，使导热箱与限位套装配时存在一定间隙，使导热工质流入间隙而不流出，以形成导热膜。

5.根据权利要求4所述的一种传动带张紧装置，其特征在于，所述密封组件包括：

密封垫，位于导热箱轴向上的两端，封闭导热箱与限位套之间的间隙；

紧固件，将密封垫远离间隙的两侧部分别紧固在限位套端部和导热箱端部。

6.根据权利要求1任一项所述的一种传动带张紧装置，其特征在于，所述张紧装置还包括与所述张紧轮传动配合的张紧轮轴，所述张紧轮轴包括安装段和固定段，所述固定段位于安装段两端，所述张紧轮可转动地安装在所述安装段上，所述张紧轮轴还包括：

轴肩，其设在安装段与固定段之间，位于所述张紧轮两侧，所述轴肩与固定段之间还设有加强板，加强板、轴肩和固定段交界处设有U形截面加强肋，其沿固定段周向延伸。

7.一种带传动系统，包括传动带，其特征在于，所述带传动系统包括如权利要求1-6任一项所述的传动带张紧装置，所述传动带张紧装置用于改变所述传动带的张力。

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