CN114249072B - 一种带式输送设备及带式输送设备的工作面恒速保持方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带式输送设备及带式输送设备的工作面恒速保持方法，其中，该带式输送设备包括至少一个主动辊和若干从动辊，所述主动辊和所述从动辊之间绕接有输送带，用于形成工作面的两所述从动辊分别为第一支撑辊和第二支撑辊，用于和所述第一支撑辊配合以供给或者收集所述输送带的所述从动辊为第一配合辊，用于和所述第二支撑辊配合以供给或者收集所述输送带的所述从动辊为第二配合辊，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊能够同步位移。采用这种结构，可以保证第一支撑辊和第二支撑辊所产生的离心力增量相同，如此，输送带在第一支撑辊、第二支撑辊处的弹性滑动量不会发生变化，进而可以保证工作面的带速恒定。

Description

一种带式输送设备及带式输送设备的工作面恒速保持方法

技术领域

本发明涉及带式输送技术领域，具体涉及一种带式输送设备及带式输送设备的工作面恒速保持方法。

背景技术

带式输送是利用连续运动且具有一定挠性的输送带来输送工件、物料的输送方式，这种输送方式具有输送量大、可适应长距离输送、受环境影响小等多种优点，已逐步在市场上占据着重要的地位。

带式输送设备的工作面一般是指绕接在两个辊之间的输送带的上表面，对于输送精度要求较高的环境，要求工作面的速度可以基本保持恒定。但是，对于复杂的系统中，如制备冰激凌的一款皮带机，其工作面的端部会随着产品的加工节拍进行周期性的移动，这就导致工作面无法再满足恒速的要求。

因此，如何提供一种带式输送设备，以尽可能地保证工作面的带速恒定，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带式输送设备及带式输送设备的工作面恒速保持方法，可以保证工作面的带速恒定。

为解决上述技术问题，本发明提供一种带式输送设备，包括至少一个主动辊和若干从动辊，所述主动辊和所述从动辊之间绕接有输送带，用于形成工作面的两所述从动辊分别为第一支撑辊和第二支撑辊，用于和所述第一支撑辊配合以供给或者收集所述输送带的所述从动辊为第一配合辊，用于和所述第二支撑辊配合以供给或者收集所述输送带的所述从动辊为第二配合辊，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊能够同步位移。

采用这种结构，通过控制第一支撑辊、第二支撑辊、第一配合辊和第二配合辊的同步位移，可以保证第一支撑辊和第二支撑辊所产生的离心力增量相同，如此，输送带在第一支撑辊、第二支撑辊处的弹性滑动量不会发生变化，进而可以保证工作面的带速恒定。

可选地，还包括第一移动架和第二移动架，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊中的两个通过所述第一移动架相连，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊中的另外两个通过所述第二移动架相连，所述第一移动架和所述第二移动架能够同步位移。

可选地，还包括移动架，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊均通过所述移动架相连。

可选地，所述移动架包括主架和副架，所述主架的两端分别用于和所述第一支撑辊、所述第二支撑辊相连，所述副架用于将所述第一配合辊、所述第二配合辊连接于所述主架。

可选地，还包括驱动组件，用于驱使所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊进行位移。

本发明还提供一种带式输送设备的工作面恒速保持方法，所述带式输送设备包括至少一个主动辊和若干从动辊，所述主动辊和所述从动辊之间绕接有输送带，用于形成工作面的所述从动辊分别为第一支撑辊和第二支撑辊，所述工作面恒速保持方法包括控制所述第一支撑辊、所述第二支撑辊移动过程中产生的离心力增量相同。

可选地，用于和所述第一支撑辊配合以供给或者收集所述输送带的所述从动辊为第一配合辊，用于和所述第二支撑辊配合以供给或者收集所述输送带的所述从动辊为第二配合辊，所述工作面恒速保持方法具体为控制所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊进行同步位移。

可选地，所述带式输送设备还包括第一移动架和第二移动架，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊中的两个通过所述第一移动架相连，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊中的另外两个通过所述第二移动架相连，所述工作面恒速保持方法具体为控制所述第一移动架和所述第二移动架进行同步位移。

可选地，所述带式输送设备还包括移动架，所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊均通过所述移动架相连，所述工作面恒速保持方法具体为控制所述移动架进行位移。

可选地，所述带式输送设备还包括驱动组件，所述工作面恒速保持方法具体为通过所述驱动组件驱使所述第一支撑辊、所述第二支撑辊、所述第一配合辊和所述第二配合辊进行同步位移。

附图说明

图1为现有的一种带式输送设备的具体实施方式的结构示意图；

图2为图1在移动架不发生位移时的受力分析图；

图3为图1在移动架发生位移时的受力分析图；

图4为本发明所提供带式输送设备的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为图4在移动架发生位移时的受力分析图。

图1-3中的附图标记说明如下：

01主动辊、02输送带、03支撑辊、04配合辊、05移动架、06固定辊。

图4-5中的附图标记说明如下：

1主动辊、2输送带、3第一支撑辊、4第二支撑辊、5第一配合辊、6第二配合辊、7移动架、71主架、72副架、8固定辊。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-3，图1为现有的一种带式输送设备的具体实施方式的结构示意图，图2为图1在移动架不发生位移时的受力分析图，图3为图1在移动架发生位移时的受力分析图。

如图1所示，现有技术中存在的一种带式输送设备包括主动辊01、支撑辊03、配合辊04和固定辊06，这些辊之间还绕接有运输带02，其中：主动辊01用于和外部的电机等形式的驱动件传动连接，以承担驱使输送带02进行位移的功能，在附图中，主动辊01的转动方向为逆时针；工作面形成在主动辊01和支撑辊03之间；支撑辊03和配合辊04通过移动架05进行连接，以通过移动架05产生同步位移，在移动架05向左位移时，工作面的长度延长，配合辊04用于供给运输带02，在移动架05向右位移时，工作面的长度缩短，配合辊04用于收集运输带02；固定辊06的位置固定不变。

假定支撑辊03和主动辊01之间的输送带02为第一段、主动辊01和固定辊06之间的输送带02为第二段、固定辊06和配合辊04之间的输送带02为第三段、配合辊04和支撑辊03之间的输送带02为第四段，各段输送带02的受力可以分别记为f₁、f₂、f₃、f₄；各辊所产生的离心力可以记为F_c，F_c＝qv²，其中，q为每米输送带02的质量，v为输送带02的速度；另外，设定各辊两边的输送带02的夹角为α。

如图2所示，在移动架05不发生位移时做受力分离，以主动辊01为分析对象，输送带02在c点处受到的合力记为F₁，输送带02在a点处受到的合力记为F₂，F₁和F₂可以分别通过下述的公式一、公式二进行计算：

那么，对于主动辊01而言，其两边所受到的拉力差△F可以通过下述公式三计算：

ΔF＝F₁-F₂＝f₁-f₂ 公式三

由于主动辊01为逆时针转动，这就造成输送带02的第一段为松边、第二段为紧边，相应地，f₁就要小于f₂，也就是说，输送带02在从a点向c点移动时，所受到的拉力逐渐减小，输送带02的变形也将逐渐减小，输送带02的长度就会变短，即当输送带02随主动辊01从a点出发后、主动辊01运动至c点时、输送带02只能运动至b点，因此，输送带02在主动辊01处产生了弹性滑动，弹性滑动量

如图3所示，在移动架05发生位移时，例如，向右高速位移时，支撑辊03和配合辊04均做加速转动，转速增加，相应的离心力也会增加，为便于描述，可以将离心力的增量记为dF，而主动辊01、固定辊06的转速不变，离心力也不变，此时，仍以主动辊01为分析对象，输送带02在c点、a点的受力可以分别记为F₁’、F₂’，二者可以分别通过下述的公式四、公式五计算：

那么，对于主动辊01而言，其两边所受到的拉力差△F’可以通过下述公式六计算：

/>

对比前述的△F，主动辊01两边的拉力差多了一个

的力，而由于f₁小于f₂，也就是使得主动辊01两边的拉力差减小了，主动辊01上输送带02的弹性滑动量也会有所减小，在主动辊从a点移动至b点时，输送带02可以移动至b’点，b’点在b点和c点之间，此时，输送带02在主动辊01处所产生的弹性滑动量/>

由于△L’<△L，工作面的带速会有所降低。

相反地，如果移动架05是向左高速位移，则工作面的带速会有所增加，也就是说，当支撑辊03进行左右位移时，工作面的带速会产生变化，严重影响带式输送的精度。

为克服上述缺陷，本发明分别从装置和方法两个角度给出具体的实施例对上述缺陷进行解决。

实施例一

如图4所示，本发明提供一种带式输送设备，包括至少一个主动辊1和若干从动辊，主动辊1和从动辊之间绕接有输送带2，用于形成工作面的两从动辊分别为第一支撑辊3和第二支撑辊4，用于和第一支撑辊3配合以供给或者收集输送带2的从动辊为第一配合辊5，用于和第二支撑辊4配合以供给或者收集输送带2的从动辊为第二配合辊6，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5和第二配合辊6能够同步位移。

区别于现有技术，本发明实施例所提供带式输送设备中用于形成工作面的两个辊均为从动辊，这两个从动辊还分别配置有用于供给或者收集输送带的配合辊，且在进行位移时，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5以及第二配合辊6同步进行位移。

为检验该方案是否可行，现对具有上述结构的带式输送设备进行受力分析，为便于描述，可将第一支撑辊3和第二支撑辊4之间的输送带2称之为第一段、第二支撑辊4和第二配合辊6之间的输送带2称之为第二段、第一配合辊5和第一支撑辊3之间的输送带2称之为第六段，各段输送带2的受力可以分别记为f₁、f₂、f₆，各辊所产生的离心力仍为F_c，各辊两边的输送带2的夹角为β。

首先做静态分析，以第一支撑辊3为分析对象，参照前述的公式一到公式三，第一支撑辊3两边的输送带2的拉力差ΔF＝f₁-f₆。

然后做动态分析，以向右高速位移为例，仍以第一支撑辊3为分析对象，离心力的增量可以记为dF，输送带2在c点和a点处的拉力可以分别记为F₁’、F₆’，F₁’、F₆’可以通过下述发公式七和公式八进行计算：

那么，对于第一支撑辊3而言，其两边所受的拉力差△F’可以通过下述公式九计算：

ΔF’＝F₁’-F₆’＝f₁-f₆ 公式九

对比前述的ΔF，可以发现，在第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6移动前后，第一支撑辊3两边所受到的拉力差并没有发生变化，相应的，输送带2在第一支撑辊3处的弹性滑动量就不会发生变化，这种情况同样存在于第二支撑辊4，因此，采用本发明所提供方案，可以保证工作面的速度不发生变化。

第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6同步移动的方式可以多种多样，例如，可以分别为这四个辊设置驱动部件，然后控制相应的驱动部件产生完全相同的位移速度、位移方向以及位移轨迹，或者，还可以将这四个辊中的部分或者全部固连为一个整体，然后为相应的整体添加驱动力。

在一种方案中，还可以包括第一移动架和第二移动架，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6中的两个可以通过第一移动架相连，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6中的另外两个可以通过第二移动架相连，然后，可以控制第一移动架和第二移动架进行同步位移。

实际上，也可以通过第一移动架或第二移动架将第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6中的任意三者相连，然后对第四者施加单独的作用力，这同样能够保证四个辊的同步位移。

在另一种方案中，还可以包括移动架7，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5和第二配合辊6均可以通过移动架7相连，此时，通过移动架7可以统一为四个辊施加驱动力，进而可以保证第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6的同步位移。

移动架7可以包括主架71和副架72，主架71的两端分别用于和第一支撑辊3、第二支撑辊4相连，副架72可用于将第一配合辊5、第二配合辊6连接于主架71。主架71、副架72的具体结构在此不做限定，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，只要能够达到前述的技术效果即可。

进一步地，还可以包括驱动组件(图中未示出)，用于驱使第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5和第二配合辊6进行位移。

驱动组件主要用于实现线性位移，其可以采用气缸、液压油缸等能够直接输出线性位移的驱动元件，或者，还可以采用电机等能够输出旋转位移的驱动件与齿轮齿条机构、丝杠机构等传动机构组合形成的结构组件，只要能够达到前述的技术效果即可。驱动组件的数量则与驱动组件的结构以及四个辊之间的连接关系等有关。

需要指出，除上述的第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6这四个辊外，本发明所提供带式输送设备还可以包括有其他的辊，具体可以结合实际情况进行确定；例如，在附图的方案中，还可以包括主动辊1和固定辊8，主动辊1可以配置有驱动件，用于向系统提供驱动力。

另外，上述的带式输送设备可以存在一个以上的工作面，此时，各辊的布置形式会相对复杂。

实施例二

结合实施例一中的分析可知，工作面的带速之所以会发生变化，主要是因为用于形成工作面的辊在移动过程中产生的离心力增量不同，进而导致弹性滑动量的变化。

针对此，本发明实施例还可以提供一种带式输送设备的工作面恒速保持方法，该带式输送设备包括至少一个主动辊1和若干从动辊，主动辊1和从动辊之间绕接有输送带2，用于形成工作面的从动辊分别为第一支撑辊3和第二支撑辊4，工作面恒速保持方法包括控制第一支撑辊3、第二支撑辊4移动过程中产生的离心力增量相同。

带式输送设备的工作面由第一支撑辊3、第二支撑辊4形成，通过控制第一支撑辊3、第二支撑辊4在移动过程中产生相同的离心力增量，可以使得输送带2在两个支撑辊处的弹性滑动量不变，进而可以保证输送带2工作面的带速恒定。

在具体的方案中，还可以配置第一配合辊5和第二配合辊6，第一配合辊5是用于和第一支撑辊3配合以供给或者收集输送带2的从动辊，第二配合辊6是用于和第二支撑辊4配合以供给或者收集输送带2的从动辊，那么，本发明所提供工作面恒速保持方法具体可以为控制第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5和第二配合辊6进行同步位移。

这种方案的受力分析可以参照实施例一，在此不做重复性的说明。

进一步地，上述带式输送设备还可以包括第一移动架和第二移动架，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6中的两个可以通过第一移动架相连，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5、第二配合辊6中的另外两个可以通过第二移动架相连，则上述的工作面恒速保持方法具体可以为控制第一移动架和第二移动架进行同步位移。

或者，上述带式输送设备还可以包括移动架7，第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5和第二配合辊6均通过移动架7相连，则上述的工作面恒速保持方法具体可以为控制移动架7进行位移，进而可以由移动架7向上述的四个辊传递同步的驱动力。

上述的带式输送设备还可以包括驱动组件，那么，上述的工作面恒速保持方法具体可以为通过驱动组件驱使第一支撑辊3、第二支撑辊4、第一配合辊5和第二配合辊6进行同步位移。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种带式输送设备，包括至少一个主动辊（1）和若干从动辊，所述主动辊（1）和所述从动辊之间绕接有输送带（2），其特征在于，用于形成工作面的两所述从动辊分别为第一支撑辊（3）和第二支撑辊（4），用于和所述第一支撑辊（3）配合以供给或者收集所述输送带（2）的所述从动辊为第一配合辊（5），用于和所述第二支撑辊（4）配合以供给或者收集所述输送带（2）的所述从动辊为第二配合辊（6），所述主动辊（1）固定设置，所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）、所述第一配合辊（5）和所述第二配合辊（6）能够同步位移，以带动所述工作面进行周期性地往复位移；

还包括移动架（7），所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）、所述第一配合辊（5）和所述第二配合辊（6）均通过所述移动架（7）相连。

2.根据权利要求1所述带式输送设备，其特征在于，所述移动架（7）包括主架（71）和副架（72），所述主架（71）的两端分别用于和所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）相连，所述副架（72）用于将所述第一配合辊（5）、所述第二配合辊（6）连接于所述主架（71）。

3.根据权利要求1或2所述带式输送设备，其特征在于，还包括驱动组件，用于驱使所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）、所述第一配合辊（5）和所述第二配合辊（6）进行位移。

4.一种带式输送设备的工作面恒速保持方法，所述带式输送设备包括至少一个主动辊（1）和若干从动辊，所述主动辊（1）和所述从动辊之间绕接有输送带（2），其特征在于，所述主动辊（1）固定设置，用于形成工作面的所述从动辊分别为第一支撑辊（3）和第二支撑辊（4），所述工作面恒速保持方法包括控制所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）移动过程中产生的离心力增量相同，以带动所述工作面进行周期性地往复位移；

用于和所述第一支撑辊（3）配合以供给或者收集所述输送带（2）的所述从动辊为第一配合辊（5），用于和所述第二支撑辊（4）配合以供给或者收集所述输送带（2）的所述从动辊为第二配合辊（6），所述工作面恒速保持方法具体为控制所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）、所述第一配合辊（5）和所述第二配合辊（6）进行同步位移；

所述带式输送设备还包括移动架（7），所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）、所述第一配合辊（5）和所述第二配合辊（6）均通过所述移动架（7）相连，所述工作面恒速保持方法具体为控制所述移动架（7）进行位移。

5.根据权利要求4所述带式输送设备的工作面恒速保持方法，其特征在于，所述带式输送设备还包括驱动组件，所述工作面恒速保持方法具体为通过所述驱动组件驱使所述第一支撑辊（3）、所述第二支撑辊（4）、所述第一配合辊（5）和所述第二配合辊（6）进行同步位移。

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