一种气动式张紧轮装置
技术领域
本实用新型涉及的是一种气动式张紧轮装置。
背景技术
皮带自动张紧轮,在传动系统中,起到张紧皮带、防止皮带打滑、减少系统振动的作用。
现有技术中,通常使用弹簧作为张紧器的回位机构,阻尼通常为方形,芯轴底部与壳体底部齐平。现有技术有以下缺陷:
1、使用弹簧作为张紧器的回位机构,张紧力难以监控,无法第一时间发现张紧力异常的情况,而张紧力过大可能导致皮带异常磨损,张紧力过小可能导致皮带滑动、磨损、齿形带跳齿、传动效率降低等。
2、方形阻尼在使用过程中逐渐磨损后,与盖板的间隙逐渐加大,会导致张紧轮的减震能力降低,振动幅度增大,耐久性降低。
3、现有方案芯轴底部与壳体底部通常齐平,如打紧安装螺栓的过程中,芯轴接触安装面,可能导致假力矩,即壳体未压紧,所受的压紧力减小,导致使用过程中安装螺栓松脱。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种安全可靠、工作状态可监控、无需维护的气动式张紧轮装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种气动式张紧轮装置,包括筒形的壳体,所述壳体顶端开口,所述壳体空腔底壁中心孔中固定设置有一个竖直向上延伸的芯轴,所述芯轴上转动套装有一个张紧臂,所述张紧臂包括水平的摆臂、设置于摆臂一端顶部的顶部安装台、设置于摆臂另一端底部的底部安装台,所述张紧臂通过底部安装台转动套装在芯轴上,所述张紧臂的顶部安装台上转动套装有张紧轮,所述张紧臂的底部安装台上开有环形槽,所述环形槽内设有上下排布的环形阻尼和处于压缩状态的补偿弹簧,所述环形阻尼的截面形状呈三角形,所述芯轴的顶端设有压盖,通过压盖将所述环形阻尼压紧在补偿弹簧上;
所述壳体的空腔内还设有气缸,所述气缸外形呈弧形状且位于壳体侧壁和芯轴之间,所述气缸内设有弧形气腔,所述气缸的弧形气腔内设有弧形的活塞杆,所述弧形气腔和活塞杆分别与所述芯轴同心设置,所述活塞杆的外端伸出所述气缸之外并与所述张紧臂的底部安装台固定连接,所述气缸的缸体上还设有分别与弧形气腔相连通的进气口和泄压口,所述进气口处设置有进气浮动球阀,所述进气浮动球阀的球体通过进气弹簧抵压在进气口处,所述泄压口处设有泄压浮动球阀,所述泄压浮动球阀的球体通过泄压弹簧抵压在泄压口处。
进一步的,所述补偿弹簧由多个碟形弹簧在竖直方向上堆叠而成。
进一步的,所述张紧臂的底部安装台通过自润滑轴承转动套装在芯轴上。
进一步的,所述张紧轮为橡胶轮,所述张紧轮上均布有多个小孔,多个小孔的轴线与张紧轮的轴线相平行。
进一步的,所述压盖通过一个安装螺栓固定在芯轴顶端的轴肩上,所述安装螺栓从上往下依次穿过所述压盖的中心通孔和芯轴的中心螺纹孔。
进一步的,所述芯轴底端面高于所述壳体底端面。
进一步的,所述张紧臂的底部安装台底部设有一个向下伸出的挡板,所述活塞杆的外端与底部安装台的挡板固定连接。
进一步的,所述进气浮动球阀包括进气阀体,所述进气阀体内设有进气通道,所述进气通道外端螺纹连接有进气阀盖,所述进气弹簧和进气浮动球阀的球体均位于进气通道内,且所述进气浮动球阀的球体位于进气阀盖和进气弹簧之间。
进一步的,所述泄压浮动球阀包括泄压阀体,采用压力开关中心开一个泄压通道作为泄压阀体,所述泄压通道外端螺纹连接有泄压阀盖,所述泄压弹簧和泄压浮动球阀的球体均位于泄压通道内,且所述泄压弹簧位于泄压阀盖和泄压浮动球阀的球体之间。
进一步的,所述环形槽底部还设有补偿垫片,所述补偿垫片位于补偿弹簧之下。
本实用新型相比现有技术具有以下优点:
1、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,使用弧形的气缸作为张紧轮装置的回位机构,配合压力开关,当系统压力达到报警值时,自动发出报警信号,相比于常规设计,系统工作状态可监控。且相对于压力传感器,压力开关结构简单,成本低廉。
2、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,当张紧臂发生摆动时,环形阻尼发生形变,吸收动能,减小了系统振动。本实用新型使用三角形截面的环形阻尼代替方形截面阻尼,在使用过程中被逐渐磨损后,三角截面阻尼在碟形弹簧的作用下,能自动补偿磨损量,保持对压盖的压紧力,保证了环形阻尼可以长期工作,避免了张紧轮装置的减震能力降低、振动幅度增大、耐久性降低等故障。
3、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,其芯轴底部高于壳体底部,防止打紧安装螺栓的过程中芯轴接触安装面,消除了假力矩的发生导致使用过程中安装螺栓松脱。
4、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,张紧轮为多孔的橡胶轮,均布的小孔可以减重,降低了成本,同时,减小了张紧轮的惯性,优化了张紧轮的响应速度。
5、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,安装该张紧轮装置时,先打紧安装螺栓,最后从进气阀盖外接高压气源,这样安装过程中气缸内无高压气体,方便了装置的安装,无需额外的预紧装置。
6、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,泄压阀盖与压力开关为螺纹连接,旋转泄压阀盖可调节泄压弹簧预紧力,从而调节泄压浮动球阀开启压力。
7、本实用新型提供的一种气动式张紧轮装置,其气缸和活塞杆整体弯成弧形,方便了布置,结构紧凑,占用空间小。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是本实用新型的主视图。
图4是图2的A-A剖视图。
图5是图3的B-B剖视图。
图6是本实用新型的进气浮动球阀处的剖面图。
图7是本实用新型的张紧臂的立体图。
图8是本实用新型的张紧轮立体图。
图中标号:1壳体,2芯轴,3自润滑轴承,4张紧臂,41摆臂,42顶部安装台,43底部安装台,44挡板,5补偿垫片,6碟形弹簧,7环形阻尼,8压盖,9固定螺栓,10轴承,11钢垫片,12张紧轮,13活塞杆,14气缸,15安装螺栓,16进气阀体,17进气球体,18进气弹簧,19进气阀盖,20压力开关,21泄压弹簧,22泄压球体,23泄压阀盖。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1至图8,本实施例公开了一种气动式张紧轮装置,包括筒形的壳体1,壳体1顶端开口,壳体1空腔底壁中心孔中固定设置有一个竖直向上延伸的芯轴2,芯轴2底端面高于壳体1底端面约0.5mm,可以防止在将该张紧轮12装置安装在其他支架上的过程中,在打紧安装螺栓15时,芯轴2接触其他支架的安装面造成假力矩。
芯轴2上转动套装有一个张紧臂4,张紧臂4包括水平的摆臂41、设置于摆臂41一端顶部的顶部安装台42、设置于摆臂41另一端底部的底部安装台43,张紧臂4通过底部安装台43转动套装在芯轴2上,张紧臂4的底部安装台43通过自润滑轴承3转动套装在芯轴2上。张紧臂4的顶部安装台42上固定一个竖向的固定螺栓9,固定螺栓9上通过轴承10转动套装有张紧轮12,固定螺栓9与张紧轮12之间还设一个钢垫片11。张紧臂4的底部安装台43上开有环形槽,环形槽内设有上下排布的环形阻尼7、处于压缩状态的补偿弹簧、补偿垫片5,补偿弹簧由多个碟形弹簧6在竖直方向上堆叠而成。环形阻尼7的截面形状呈三角形,芯轴2的顶端设有压盖8,压盖8通过一个安装螺栓15固定在芯轴2顶端的轴肩上,安装螺栓15从上往下依次穿过压盖8的中心通孔和芯轴2的中心螺纹孔。通过压盖8将环形阻尼7压紧在补偿弹簧上。压盖8、底部安装台43的环形槽空间、碟形弹簧6共同形成了环形阻尼7的边界。其中碟形弹簧6提供了压紧力。当张紧臂4发生摆动时,环形阻尼7发生形变,吸收动能,减小了系统振动。相比于常规的方形阻尼,三角形截面的环形阻尼7有更好的对中性,且环形阻尼7磨损后,在碟形弹簧6的压紧力作用下,可以自动补偿磨损量,保证环形阻尼7可以长期稳定工作,真正实现了免维护。
壳体1的空腔内还设有气缸14,气缸14外形呈弧形状且位于壳体1侧壁和芯轴2之间,气缸14内设有弧形气腔,气缸14的弧形气腔内设有弧形的活塞杆13,弧形气腔和活塞杆13分别与芯轴2同心设置,张紧臂4的底部安装台43底部设有一个向下伸出的挡板44,活塞杆13的外端伸出气缸14之外并与底部安装台43的挡板44固定连接,气缸14的缸体上还设有分别与弧形气腔相连通的进气口和泄压口,进气口处设置有进气浮动球阀,进气浮动球阀的球体为进气球体17,进气球体17通过进气弹簧18抵压在进气口处,泄压口处设有泄压浮动球阀,泄压浮动球阀的球体为泄压球体22,泄压球体22通过泄压弹簧21抵压在泄压口处。
其中,张紧轮12为橡胶轮,张紧轮12上均布有多个小孔,多个小孔的轴线与张紧轮12的轴线相平行。张紧轮12上均布的小孔可以减重,降低了成本,同时,减小了张紧轮12的惯性,优化了张紧轮12的响应速度。
进气浮动球阀包括进气阀体16,进气阀体16内设有进气通道,进气通道外端螺纹连接有进气阀盖19,进气弹簧18和进气浮动球阀的进气球体17均位于进气通道内,且进气浮动球阀的进气球体17位于进气阀盖19和进气弹簧18之间。进气阀盖19与进气阀体16为螺纹连接,旋转进气阀盖19即可调节进气球弹簧的预紧力,从而调节进气浮动球阀的开启压力。进气阀盖19中心开孔,与外接高压气源相连。
泄压浮动球阀包括泄压阀体,采用压力开关20中心开一个泄压通道作为泄压阀体,泄压通道外端螺纹连接有泄压阀盖23,泄压弹簧21和泄压浮动球阀的泄压球体22均位于泄压通道内,且泄压弹簧21位于泄压阀盖23和泄压浮动球阀的泄压球体22之间。泄压阀盖23与压力开关20为螺纹连接,旋转泄压阀盖23可调节泄压弹簧21的预紧力,从而调节泄压浮动球阀的开启压力。泄压阀盖23中心开孔,经外接通气管,直通大气。
安装该张紧轮12装置时,先打紧安装螺栓15,最后接外接高压气源,这样安装过程中气缸14内无高压气体,方便了装置的安装,无需额外的预紧装置。
本实施例提供的张紧轮12装置的工作过程描述如下:
当本张紧轮12装置受皮带拉力,张紧轮12绕着芯轴2逆时针旋转时,张紧轮12便会带动张紧臂4随之逆时针旋转,张紧臂4底部挡板44在旋转过程中,驱动气缸14的活塞杆13沿着弧形气腔回缩,压缩弧形气腔内的压缩空气。随着逆时针旋转角度的增大,气缸14内的压缩空气压力逐渐上升,消除了皮带的振动。
当气缸14内的压缩空气压力上升至泄压压力时,进气浮动球阀关闭,压力开关20中的泄压浮动球阀打开,气缸14内的压缩空气压力泄出,防止系统压力过高。
当皮带拉力减小,气缸14内的压缩空气驱动活塞杆13伸出,带动张紧臂4及张紧轮12顺时针旋转,使得张紧轮12自动复位。
当气缸14内的压缩空气压力下降至进气压力时,泄压浮动球阀关闭,进气浮动球阀打开,外接高压气体进入气缸14内。
所以,使用本发实施例所提供的气动式张紧轮12装置,安全可靠、工作状态可监控、无需维护。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。