CN113666059A - 一种皮带输送机的张紧装置、皮带输送机及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮带输送机的张紧装置、皮带输送机及调节方法。张紧装置包括游动结构、调节绳、滑轮组、驱动结构以及弹性伸缩结构。皮带套接在游动结构上，滑轮组设置在游动结构上。调节绳的一端固定，另一端绕过滑轮组，与驱动结构相连。驱动结构带动调节绳与游动结构移动，以调节皮带上的张紧力。弹性伸缩结构与调节绳相连，弹性伸缩结构通过伸缩调节调节绳上的拉力。本发明的张紧装置通过驱动结构拉动调节绳以及游动结构，进而带动皮带的伸缩，实现对皮带张紧力的粗调节。弹性伸缩部件能够对调节绳的拉力实时补偿，确保调节绳施加在游动结构上的力相对稳定，将皮带上的张紧力维持在满足需求的数值范围内，实现对皮带张紧力的自动精准调节。

Description

一种皮带输送机的张紧装置、皮带输送机及调节方法

技术领域

本发明属于皮带输送机技术领域，具体涉及一种皮带输送机的张紧装置、皮带输送机及调节方法。

背景技术

皮带输送机也叫胶带输送机，是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械设备，具有运输量大、工作环境复杂、承载能力强、以及运输距离较长等特点，使用广泛。相比汽车等运输方式，皮带输送机更能节省能源和保护环境，可以有效减少能耗提供经济效益。

皮带输送机包括机架、皮带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等。滚筒包括驱动滚筒以及传动滚筒，皮带输送机带转动的滚筒为驱动滚筒，另一个仅改变皮带运动方向的滚筒为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，皮带依靠与驱动滚筒之间的摩擦力转动。

张紧装置决定了皮带输送机的高效、安全运转。张紧装置的作用包括：

保证皮带紧贴在传动滚筒上，使皮带的绕出端具有足够的张力，保证所需的牵引力得以传递。使滚筒与皮带之间产生所需的摩擦力，防止皮带打滑。

限制输送机皮带上各点的张力不低于一定值，以防止皮带在各托辊之间过分的松弛下垂而导致撒料和增加运行阻力。

补偿输送带由于受拉的塑性伸长和过渡工况下弹性伸长的变化。

在非稳定情况下，对张力进行调节。非稳定情况主要指启动、停止和负载重量变化的情况。在启动时，皮带需要的牵引力比较大，张紧装置使得在分离处产生更大的张力，从而得到需要的牵引力。在停止时，需要的牵引力较小，张紧装置需要调整张力，以防皮带输送机发生故障。在负载重量发生变化时，将会导致张力发生突变，张紧装置需要及时调整，使得张力得到新的平衡。

为了满足皮带输送机在动力传输要求，皮带输送机在启动时张力值约为平稳运行时张力值的1.3-1.5倍。皮带输送机稳定运行之后，皮带受到的张力值相比启动时显著降低，并趋于稳定。

当皮带输送机上的负载量发生变化，皮带的张力值也随之变化，并且皮带输送机在运行过程中的负载量并非稳定值，因此皮带的张紧力也时常处于波动中，容易导致皮带打滑。因此，张紧装置应该具有对皮带自适应的调节能力。

液压张紧装置是井下皮带输送机应用较为广泛的一种张紧设备，能够较为精准地调节，但是仍存在以下缺点：

首先是反应慢：在对皮带张紧力调节过程中，液压张紧装置需要依靠传感器对皮带上的应力进行检测并反馈至控制系统，控制系统根据收到的信号进行指示，将指示信息反馈到液压系统进行调节。上述传感器反馈和控制系统控制调节的反应时间较长，对皮带的调节速度较慢。

其次是操作复杂：由于液压张紧装置通过液压系统对皮带上的应力进行较为精准的调节，因此，需要向液压系统中充入氮气，并保证固定的气压范围。向液压系统中充入氮气的操作要求较高，操作复杂。

另外，液压张紧装置包括蓄能器、油箱、电气设备等，设备复杂，成本较高，占地面积较大，且存在失爆现象。液压张紧装置在使用过程中容易出现故障，要求的维修水平高，不易操作。

因此，需要一种易于维修、调节速度较快的皮带输送机的张紧装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术中存在的张紧装置成本高，要求维修水平高，结构复杂，设备占用空间大的问题，本发明提供一种皮带输送机的张紧装置、皮带输送机及调节方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，一种皮带输送机的张紧装置，包括游动结构、调节绳、滑轮组、驱动结构以及弹性伸缩结构；

皮带套接在所述游动结构上，所述滑轮组设置在所述游动结构上；

所述调节绳的一端固定，另一端绕过所述滑轮组，与所述驱动结构相连；所述驱动结构带动所述调节绳与所述游动结构移动，以调节所述皮带上的张紧力；

所述弹性伸缩结构与所述调节绳相连，所述弹性伸缩结构通过伸缩调节所述调节绳上的拉力。

如上所述的张紧装置，优选地，所述游动结构包括游动小车以及张紧滚筒，所述皮带绕置在所述张紧滚筒上，所述滑轮组固定在所述游动小车上。

如上所述的张紧装置，优选地，所述调节绳为钢丝绳。

如上所述的张紧装置，优选地，所述滑轮组包括第一动滑轮和第二动滑轮，所述第一动滑轮和所述第二动滑轮固定在所述游动小车上，所述调节绳依次绕过所述第一定滑轮和所述第二定滑轮与所述驱动结构连接。

如上所述的张紧装置，优选地，所述弹性伸缩结构的一端固定，另一端与第三动滑轮固定连接；

所述调节绳依次穿过所述第一动滑轮、所述第三动滑轮以及所述第二动滑轮与所述驱动结构连接。

如上所述的张紧装置，优选地，所述驱动结构为张紧绞车，所述调节绳的一端绕置在所述张紧绞车上；

所述张紧绞车通过缩短调节绳以调节所述调节绳上的拉力，进而带动所述游动小车移动，以调节所述皮带上的张紧力。

如上所述的张紧装置，优选地，所述弹性伸缩结构为压缩弹簧；

所述压缩弹簧包括多个，多个所述压缩弹簧依次串联。

第二方面，本发明提供一种皮带输送机，包括机架、滚筒组、托辊以及皮带，所述滚筒组设置在所述机架上，所述皮带绕置在所述滚筒组上；皮带输送机还包括上述的张紧装置；

所述张紧装置的调节绳的一端固定在所述机架上。

如上所述的皮带输送机，优选地，所述张紧装置设置在皮带输送机的尾部，所述游动结构设置在下侧皮带上。

第三方面，本发明提供一种皮带输送机的调节方法，采用上述张紧装置对皮带的张紧力进行调节，包括如下步骤：

S1：皮带输送机启动前，启动驱动结构，使得调节绳缩短，带动游动结构拉紧皮带，所述弹性伸缩结构在皮带张紧的过程中被压缩；

S2：当皮带上的预张紧力达到要求后，停止驱动结构，启动皮带输送机，皮带在滚筒的摩擦下开始旋转；

S3：皮带逐渐旋转至匀速稳定状态，所需的张紧力减小并稳定；与此同时，步骤S1中被压缩的弹性伸缩结构逐渐伸长，放松所述调节绳，所述调节绳上的拉力减小，所述皮带上的张紧力进而逐渐减小至所需数值；

S4：向步骤S3中处于匀速稳定的皮带上装载物料，皮带所需的张紧力增加，所述弹性伸缩结构被压缩，使所述皮带上的张紧力增加；

S5：卸载皮带上的物料，皮带所需的张紧力减小，所述弹性伸缩结构逐渐伸长，放松所述调节绳，所述调节绳上的拉力减小，所述皮带上的张紧力逐渐减小至所需数值。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的张紧装置通过驱动结构拉动调节绳以及游动结构，进而带动皮带的伸缩，实现对皮带张紧力的粗调节。当皮带所需的张紧力需要改变时，通过弹性伸缩结构能够实现对皮带张紧力的自动精准调节。弹性伸缩部件能够根据调节绳上拉力的变化实时地收缩或伸长。即皮带上的张紧力需要发生波动时，弹性伸缩部件能够对调节绳上的拉力实时补偿，以确保调节绳施加在游动结构上的力相对稳定，将皮带上的张紧力维持在满足需求的数值范围内，确保皮带输送机平稳运行。

本发明的张紧装置能够对皮带的张紧力精准调节，且不需要设置传感器、控制系统等进行张紧力的反馈，依靠弹性伸缩结构本身即可自动对皮带的张紧力进行精准调节，可按负载量的不同进行远程张力调解，提高了皮带的使用寿命。本发明的张紧装置占用面积小，未设置复杂的液压系统，不包括蓄能器、油箱、电气设备，能够杜绝电气设备的失爆现象。并且从根本上减少了用电量及液压油的使用，大量节约成本，减少资金投入。

另外，本发明的张紧装置结构简单，不要求操作人员具备较高的维修水平，皮带队工作人员可以自行检修以及维护，不必专人维修。

本发明的张紧装置适用范围较广，可用于各种距离的带式输送机，符合现代先进输送工艺的要求。

附图说明

图1为本发明中皮带输送机的张紧装置的结构示意图。

【附图标记说明】

1：游动结构；2：钢丝绳；3：张紧绞车；4：弹性伸缩结构；5：第一动滑轮；6：第二动滑轮；7：第三动滑轮；8：机架。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种皮带输送机的张紧装置，包括游动结构1、调节绳、滑轮组、驱动结构以及弹性伸缩结构4。

本实施例中，游动结构1包括游动小车以及张紧滚筒，皮带绕置在张紧滚筒上，滑轮组固定在游动小车上。

调节绳为钢丝绳2，驱动结构为张紧绞车3。钢丝绳2的一端固定在皮带输送机的机架8上，另一端余量较长，缠绕在张紧绞车3上，以调节游动小车的位置。张紧绞车3的张紧行程调整范围大、能够精确控制张紧力、长进速度平稳可调。本实施例中选用JZB-6张紧绞车3，钢丝绳2的直径为15.5mm，钢丝绳2的最大静张力为60KN，卷筒的容绳量最大可达210m，电机型号选择DSB7.5-4，功率为7.5KW。也可以选择JZB-3张紧绞车3，其钢丝绳2的直径为14mm，钢丝绳2的最大静张力为30KN，卷筒的容绳量最大可达170m，电机型号选择DSB4-4，功率为4.0KW。

如图1所示，滑轮组包括第一动滑轮5和第二动滑轮6，第一动滑轮5和第二动滑轮6均固定在游动小车上，钢丝绳2依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮与张紧绞车3连接。

弹性伸缩结构4与钢丝绳2相连，该弹性伸缩结构4通过伸缩来调节钢丝绳2上的拉力。优选地，弹性伸缩结构4的一端固定在皮带输送机的机架8上，另一端与第三动滑轮7固定连接。钢丝绳2依次穿过第一动滑轮5、第三动滑轮7以及第二动滑轮6，与张紧绞车3连接。

优选地，弹性伸缩结构4为压缩弹簧，多个压缩弹簧依次串联形成弹性伸缩结构4。本实施例将8个型号为TR165×320mm的压缩弹簧串联得到弹性伸缩结构4，串联的弹簧结构的总行程超过1m。本实施例中，将张紧装置用于总长度为2km的皮带，皮带的调节行程约为0.8m，并未超过弹性伸缩结构4的伸缩范围。

在本领域中，可以根据皮带的实际长度选择串联弹簧的数量，只要满足弹簧的伸缩范围大于皮带的长度调节范围即可，并不仅限于本实施例的8个。同样地，任何对钢丝绳2具有松紧调节功能的弹性部件都可以替换本实施例中的压缩弹簧。

本实施例通过张紧绞车3拉动钢丝绳2以及游动小车，进而带动皮带的伸缩，实现对皮带张紧力的粗调节。精准调节通过弹性伸缩结构4实现：弹性伸缩部件能够根据钢丝绳2上拉力的大小实时地收缩或伸长，即皮带上的张紧力需要发生波动时，弹性伸缩部件能够对钢丝绳2上的拉力实时补偿，以确保钢丝绳2施加在张紧滚筒上的力相对稳定，将皮带上的张紧力维持在满足需求的数值范围内，确保皮带输送机平稳运行。

本实施例中，弹性伸缩部件对钢丝绳2上拉力的调节作用是即时且自动的，结构简单，不需要设置传感器、控制系统等进行张紧力的反馈，仅依靠弹性伸缩结构4本身即可自动对皮带的张紧力进行精准调节，并且可以按负载量的不同进行远程张力调解，提高了皮带的使用寿命。本实施例的张紧装置占用面积小，未设置复杂的液压系统，不包括蓄能器、油箱、电气设备，能够杜绝电气设备的失爆现象。并且从根本上减少了用电量及液压油的使用，大量节约成本，减少资金投入。

另外，本实施例的张紧装置结构简单，不要求操作人员具备较高的维修水平，皮带队工作人员可以自行检修以及维护，不必专人维修。

皮带输送机启动前，张紧绞车3通过绞紧，使得钢丝绳2缩短，以增大调节钢丝绳2上的拉力。当钢丝绳2上的拉力增大后，能够带动游动小车以及绕置在张紧滚筒上的皮带拉紧，皮带上的张紧力增大至所需量。皮带上的张紧力增大至所需数值范围后，保持张紧绞车3不动。在上述皮带张紧力逐渐增大的过程中，弹性伸缩部件逐渐被压缩，串联的压缩弹簧内储存弹性势能。当皮带旋转至匀速稳定状态，所需的张紧力减小时，被压缩的弹性伸缩结构4逐渐伸长，释放弹性势能，放松钢丝绳2，钢丝绳2上的拉力减小，与此同时皮带上的张紧力逐渐减小至所需数值。在皮带输送物料的过程中，若物料的重量发生波动，弹性伸缩结构4会相应地伸长或者压缩，放松或者拉紧钢丝绳2，钢丝绳2上的拉力减小或者增大，皮带上的张紧力逐渐减小或者增大至所需数值。

实施例2

本实施例提供一种皮带输送机，包括机架8、滚筒组、托辊以及皮带，还包括实施例1的张紧装置。滚筒组包括驱动滚筒以及传动滚筒，驱动滚筒和传动滚筒设置在机架8上，皮带绕置在滚筒组上。

张紧装置的钢丝绳2的一端固定在机架8上。优选地，张紧装置设置在皮带输送机的尾部，张紧滚筒设置在下侧皮带上。

实施例3

本实施例提供一种皮带输送机的调节方法，采用实施例1的张紧装置对皮带的张紧力进行调节，包括如下步骤：

S1：皮带输送机启动前，启动驱动结构，使得钢丝绳2缩短，带动张紧滚筒拉紧皮带，弹性伸缩结构4在皮带张紧的过程中被压缩，并储存弹性势能。

S2：当皮带上的预张紧力达到平稳运行时张力值的1.3-1.5倍后，停止张紧绞车3的运行，将钢丝绳2的长度进行固定，启动皮带输送机，皮带在滚筒的摩擦下开始旋转。

S3：皮带逐渐旋转至匀速稳定状态，所需的张紧力减小并稳定。与此同时，步骤S1中被压缩的弹性伸缩结构4逐渐伸长，将储存的弹性势能释放，使得钢丝绳2放松，钢丝绳2上的拉力减小，皮带上的张紧力进而逐渐减小至所需数值。

S4：向步骤S3中处于匀速稳定的皮带上装载物料，皮带变形伸长所需的张紧力增加，弹性伸缩结构4再次被压缩，使皮带上的张紧力增加。

S5：卸载皮带上的物料，皮带所需的张紧力减小，弹性伸缩结构4逐渐伸长，放松钢丝绳2，钢丝绳2上的拉力减小，皮带上的张紧力逐渐减小至所需数值。

在皮带输送机运输物料的过程中，当物料的重量发生波动，如果物料的重量减小，弹性伸缩部件自动按照步骤S3的调节方式对皮带张紧力进行调节过程。如果物料的重量增加，弹性伸缩部件自动按照步骤S4中的调节方式对皮带张紧力进行调节。

以上实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种皮带输送机的张紧装置，其特征在于，包括游动结构(1)、调节绳、滑轮组、驱动结构以及弹性伸缩结构(4)；

皮带套接在所述游动结构(1)上，所述滑轮组设置在所述游动结构(1)上；

所述调节绳的一端固定，另一端绕过所述滑轮组，与所述驱动结构相连；所述驱动结构带动所述调节绳与所述游动结构(1)移动，以调节所述皮带上的张紧力；

所述弹性伸缩结构(4)与所述调节绳相连，所述弹性伸缩结构(4)通过伸缩调节所述调节绳上的拉力。

2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述游动结构(1)包括游动小车以及张紧滚筒，所述皮带绕置在所述张紧滚筒上，所述滑轮组固定在所述游动小车上。

3.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述调节绳为钢丝绳(2)。

4.根据权利要求2所述的张紧装置，其特征在于，所述滑轮组包括第一动滑轮(5)和第二动滑轮(6)，所述第一动滑轮(5)和所述第二动滑轮(6)固定在所述游动小车上，所述调节绳依次绕过所述第一定滑轮和所述第二定滑轮与所述驱动结构连接。

5.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述弹性伸缩结构(4)的一端固定，另一端与第三动滑轮(7)固定连接；

所述调节绳依次穿过所述第一动滑轮(5)、所述第三动滑轮(7)以及所述第二动滑轮(6)与所述驱动结构连接。

6.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述驱动结构为张紧绞车(3)，所述调节绳的一端绕置在所述张紧绞车(3)上；

所述张紧绞车(3)通过缩短调节绳以调节所述调节绳上的拉力，进而带动所述游动小车移动，以调节所述皮带上的张紧力。

7.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述弹性伸缩结构(4)为压缩弹簧；

所述压缩弹簧包括多个，多个所述压缩弹簧依次串联。

8.一种皮带输送机，包括机架(8)、滚筒组、托辊以及皮带，所述滚筒组设置在所述机架(8)上，所述皮带绕置在所述滚筒组上；其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的张紧装置；

所述张紧装置的调节绳的一端固定在所述机架(8)上。

9.根据权利要求8所述的皮带输送机，其特征在于，所述张紧装置设置在皮带输送机的尾部，所述游动结构(1)设置在下侧皮带上。

10.一种皮带输送机的调节方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项张紧装置对皮带的张紧力进行调节，包括如下步骤：

S1：皮带输送机启动前，启动驱动结构，使得调节绳缩短，带动游动结构(1)拉紧皮带，所述弹性伸缩结构(4)在皮带张紧的过程中被压缩；

S2：当皮带上的预张紧力达到要求后，停止驱动结构，启动皮带输送机，皮带在滚筒的摩擦下开始旋转；

S3：皮带逐渐旋转至匀速稳定状态，所需的张紧力减小并稳定；与此同时，步骤S1中被压缩的弹性伸缩结构(4)逐渐伸长，放松所述调节绳，所述调节绳上的拉力减小，所述皮带上的张紧力进而逐渐减小至所需数值；

S4：向步骤S3中处于匀速稳定的皮带上装载物料，皮带所需的张紧力增加，所述弹性伸缩结构(4)被压缩，使所述皮带上的张紧力增加；

S5：卸载皮带上的物料，皮带所需的张紧力减小，所述弹性伸缩结构(4)逐渐伸长，放松所述调节绳，所述调节绳上的拉力减小，所述皮带上的张紧力逐渐减小至所需数值。

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