CN212150516U - 新型带式输送机模块式调心托辊 - Google Patents

Abstract

新型带式输送机模块式调心托辊，用于通用带式输送机配套的调心托辊。挡轮、挡轮架、上横梁、转轴组件、下横梁之间均采用螺栓联接，可实现模块式组装。所有托辊辊子均为普通辊子，通用性好。除托辊棍子外，所有转动部件均采用轴承结构，转动灵活、阻力小、噪音小。挡轮架左右互换安装可实现挡轮在上横梁的前后布置，以满足运行方向的要求。中部辊子(3)在输送带承载情况下可进行维护更换，在上横梁(5)的前后位置可互换安装，以满足运行方向的要求。上调心挡轮(18)可实现限位角度安装，满足不同要求。转轴组件(17)采用通用设计，相近规格的调心托辊可通用。转轴组件(17)密封性好，有效防尘、防水，使用寿命长。

Description

新型带式输送机模块式调心托辊

技术领域

本实用新型用于通用带式输送机配套的调心托辊。

背景技术

在散料输送领域，通用带式输送机应用最为广泛。由于安装条件的限制、加载物料料流的影响及设备本身的物理特性等因素，输送带在运行时经常会出现跑偏现象，在这种情况下，调心托辊的作用就非常重要。调心托辊的设置就是为了在输送带跑偏时对其进行自动纠偏，调心托辊的纠偏原理见图1(以上调心托辊为例)。在图1中，当输送带(1)沿运行方向向右跑偏时，输送带中心线O′O′与输送机中心线OO不在重合。跑偏到一定量时，输送带(1)对调心托辊右侧侧边辊子(2)的摩擦推力大于对左侧侧边辊子(2)的摩擦推力，这个摩擦推力的差值将使调心托辊绕R点逆时针转动β角。输送带(1)给中部辊子(3)与两个侧边辊子(2)与运动方向一致的力F可分解为使辊子绕自己轴线转动的力Fr和使辊子轴向移动的力Fa。调心托辊对辊子的定位使得辊子不能轴向移动，因而辊子作用给输送带(1)的反力(与Fa大小相等方向相反)促使输送带(1)复位。

目前，通用带式输送机行业现行的最新标准为2013年北京起重运输机械设计研究院主编的《DTII(A)型带式输送机设计手册》(第2版)，配套的标准图为《DT II(A)型带式输送机专用图-2011》(以下简称标准图)。关于标准图中的摩擦上调心托辊见图2，摩擦下调心托辊见图3，锥形上调心托辊见图4，锥形下调心托辊见图5。图2及图4应用于上行程输送带的纠偏，图3级图5应用于下行程输送带的纠偏。

对于摩擦调心托辊(图2及图3)，当输送带(1)跑偏时，输送带(1)边缘会与摩擦辊子(4)外侧的摩擦轮接触，摩擦轮可使输送带边缘产生较大的摩擦力，促进调心托辊发生偏转产生纠偏力。存在的问题是：摩擦辊子(4)重量较大，旋转阻力较大，摩擦辊子(4)不能与普通辊子通用，不利于运营维护管理；中部辊子(3)因经常受到轴向力的作用，使用寿命较短，更换时需要将输送带(1)卸载后抬起让出操作空间，维护难度大；在图6中，转轴(12)与上横梁(5)焊接固定，底座(13)与下横梁(6)焊接国定，上横梁(5)与下横梁(6)安装现场用轴用挡圈(14)联接，对转轴(12)进行维修时，需将上横梁(5)全部取下，维护难度大；转轴(12)与底座(13)采用的是间隙式配合，上横梁(5)绕转轴中心会产生间隙式摆动，由于摩擦辊子重心较高，调心托辊运行时极易产生振动及噪音；转轴(12)与底座(13)之间为滑动联接，安装时之间会填充适量润滑脂，由于结构设计的缺陷，润滑脂流失较快，转轴(12)与底座(13)之间容易锈蚀，户外条件下使用更为明显；由转轴(12)与底座(13)之间的间隙配合、磨损及锈蚀共同作用下，上横梁(5)转动时会越来越出现卡顿现象，在调心托辊对输送带进行纠偏时，上横梁(5)不能及时复位，导致输送带(1)向反向跑偏，当跑偏到一定程度时，上横梁(5)会加速复位并继续反向偏转，开始一个新的循环，从而使输送带(1)形成不稳定的“蛇形运动”。

对于锥形调心托辊(图4及图5)，锥形辊子(7)内侧直径φD1大于外侧直径φD2，锥形辊子(7)旋转时，辊子内侧线速度大于辊子外侧的线速度，输送带运行时会趋向辊子线速度较大的一方，因此，锥形辊子会使输送带(1)产生沿输送机中线运行的趋势，进而预防输送带跑偏。当输送带(1)跑偏时，输送带偏向一侧的锥形辊子架(8)会发生偏转，通过连杆机构(11)带动另外一侧的锥形辊子架产生联动偏转，使两侧锥形辊子(7)对输送带(1)产生纠偏力。存在的问题是：锥形辊子(7)旋转时，辊子外侧线速度较小，会与输送带(1)产生滑动摩擦，增大运行阻力，利用锥形辊子内外线速度差的原理纠偏效果并不理想；锥形辊子(7)不能与普通辊子通用，不利于运营维护管理；中部辊子(3)更换时需要将输送带(1)卸载后抬起让出操作空间，维护难度大；锥形调心托辊连杆机构的联接方式见图7，在图7中转轴(12)、底座(13)及连杆机构(11)之间的转动部位均为滑动摩擦，当锥形辊子架(8)发生偏转时，滚轮(9)与滚轮架(10)之间也会产生滑动摩擦现象，由于两侧锥形辊子之间的转动部件较多，摩擦阻力较大，加上制造偏差、磨损及锈蚀等因素，锥形调心托辊的偏转及复位较不灵活；锥形上调心托辊(图4)的中部辊子(3)为固定式安装，不可发生偏转，因此中部辊子(1)不产生纠偏力，只有锥形辊子(7)能提供纠偏力；以锥形上调心托辊为例：当输送机满载时，输送带带(1)对调心托辊侧边两个锥形辊子(7)的压力占输送带(1)对整组辊子压力的30％左右。当输送机空载时，输送带(1)对调心托辊侧边两个锥形辊子(7)的压力占输送带(1)对整组辊子压力的60％左右，也就是在输送机满载运行时，锥形上调心托辊的纠偏力较小，纠偏效果不理想。

发明内容

为了克服现有调心托辊转动及复位不灵活；辊子间不能通用；上调心托辊中，中部辊子更换不方便；调心托辊运行中振动及噪音较大；调心托辊转轴及联动机构维护不方便及维护周期短。本实用新型提供了一种模块式调心托辊，该调心托辊：上横梁、转轴组件、下横梁采用螺栓联接，方便拆装；转轴组件采用独立设计，可在几种带宽规格下通用，减少部件种类；托辊辊子全部采用普通托辊，通用性好，可减少备件种类，方便更换；中部辊子安装板采用可调节安装方式，在输送带不进行卸载的情况下可对中部辊子进行更换，同时上横梁的限位安装板采用对称式设计，可实现中部辊子在上横梁的前后位置互换安装，以满足输送带运行方向的要求；调心托辊在侧边辊子外侧增加挡轮，当输送带跑偏触碰到挡轮时可使调心托辊产生额外的扭转力矩，促进调心托辊发生扭转产生纠偏力；调心托辊挡轮架与上横梁采用螺栓联接，左右互换安装可实现挡轮在上横梁的前后位置布置，以满足输送带运行方向的要求；上调心托辊的挡轮与挡轮架采用限位角度的耦合设计，可实现挡轮的限位安装(见图8)，当挡轮轴线竖直安装时上调心托辊可满足在输送机线路上设置堆取料机的情况下使用；转轴组件及挡轮均采用轴承结构，可提高安装精度及转动灵活性，有效降低转动产生的噪音。本实用新型调心托辊的结构图见图8及图9，适用的规格参数见表1。

技术方案

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

①调心托辊转轴组件采用模块化独立设计，转轴组件与上横梁及下横梁采用螺栓联接，方便安装及维护；优化转轴的结构设计，转动部件增加圆锥辊子轴承，提高转轴的灵活性及降低转动阻力，提高了转轴的安装精度，有效降低了上横梁的摆动幅度。

②中部辊子安装处增加托板结构，辊子更换时可用于支撑胶带；中部辊子安装板可与托板配合实现在输送带承载的情况下对辊子卸载，并释放出辊子更换的安装空间，可方便实现在输送带承载情况下对中部辊子的更换与维护；上横梁的限位安装板采用对称式设计，可实现中部辊子在上横梁的前后互换安装，以满足输送带运行方向的要求，同时方便纠正不符合输送带运行方向要求的安装错误。

③挡轮架与上横梁采用螺栓联接，并采用对称式设计，可实现挡轮在上横梁前后位置互换安装，以满足输送带运行方向的要求，同时方便纠正不符合输送带运行方向要求的安装错误；在上调心托辊中，挡轮与挡轮架采用可调式限位角度安装，安装可靠，可满足输送系统内不同输送线路对挡轮的安装要求；挡轮转动部件采用带防尘盖的深沟球轴承，简化了挡轮的结构，降低挡轮在旋转过程中产生的噪音。

④下横梁采用双槽钢设计，可方便转轴组件的安装，同时提高了调心托辊平面外的扭转刚度，配合转轴组件以降低调心托辊在运行过程中产生的振动。

本实用新型的有益效果

本实用新型的有益效果是：

①调心托辊的适应性好，运转灵活，设备噪音小。

②托辊辊子全部采用普通辊子，通用性好，中部辊子更换方便，维护难度低。

③转轴组件旋转精度高，配合下横梁使用，调心托辊绕转轴的各向刚度较好，大幅降低了运行过程中的摆动与振动。

④调心托辊挡轮架可左右互换安装及上调心托辊的中部辊子安装位置可调，使得调心托辊因输送方向安装错误时，可方便进行纠错。

⑤上调心托辊挡轮安装角度可调整，可方便配合堆取料机使用。

⑥调心托辊的模块化设计，使得包装运输及安装前的现场储运较为方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是调心托辊纠偏原理图。

图2是通用带式输送机摩擦上调心托辊结构图。

图3是通用带式输送机摩擦下调心托辊结构图。

图4是通用带式输送机锥形上调心托辊结构图。

图5是通用带式输送机锥形下调心托辊结构图。

图6是图2及图3的I-I剖视图。

图7是图4及图5的II-II剖视图。

图8是本实用新型的模块式上调心托辊结构图。

图9是本实用新型的模块式下调心托辊结构图。

图10是图8的D向视图。

图11是图8的E向视图。

图12是图8的III-III剖视图。

图13是图9的F向视图。

图14是图9的IV-IV剖视图。

图15是转轴组件(17)的安装结构图。

图16是图15的V-V剖视图。

图17是上调心挡轮架(19)的结构图。

图18是上调心挡轮支座(37)的结构图。

图19是上调心挡轮(18)的结构图。

图20是下调心挡轮(21)的结构图。

图中1.输送带，2.侧边辊子，3.中部辊子，4.摩擦辊子，5.上横梁，6.下横梁，7.锥形辊子，8.锥形辊子架，9.滚轮，10.滚轮架，11.连杆机构，12.转轴，13.底座，14.轴用挡圈，15.托板，16.限位块，17.转轴组件，18.上调心挡轮，19.上调心挡轮架，20.联接螺栓，，21.下调心挡轮，22.下调心挡轮架，23.锁紧螺栓，24.中部辊子安装板，25.限位安装板，26.定位螺栓，27.调节螺栓，28.上盖，29.毡圈油封，30.上部圆锥滚子轴承，31.0形橡胶密封圈，32.下盖，33.螺钉，34.圆螺母，35.止动垫圈，36.下部圆锥滚子轴承，37.上调心挡轮支座，38.支撑角钢，39.端盖，40.带防尘盖的深沟球轴承，41.上调心挡轮轴，42.筒皮，43.下调心挡轮轴。

图2、图3、图4、图5、图8、图9中参数：L，φD，B，的匹配关系见表1。

图8中所涉及的标准托辊槽角λ为：30°、35°、45°、60°及大于20°小于70°的各种非标角度。

表1

具体实施方式

①在图8中，侧边辊子(2)及中部辊子(3)均采用普通辊子，上调心挡轮(18)可根据输送机线路要求，通过锁紧螺栓(23)(见图10)调整λ角度安装。

在图9中，侧边辊子(2)采用普通辊子，下调心挡轮(21)竖直安装。

在图8及图9中，上横梁(5)与转轴组件(17)，转轴组件(17)与下横梁(6)均采用联接螺栓(20)进行安装，方便安装及拆卸维护。

在图8及图9中，通过设置限位块(16)限定上横梁(5)的极限偏转角度，防止特殊情况下出现安全事故。

在图8中的上调心挡轮(18)及图9中的下调心挡轮(21)安装在沿输送带(1)运行方向的调心托辊上横梁(5)的后方，若挡轮安装在上横梁(5)的前方，当输送带(1)跑偏时，上横梁(5)发生偏转，输送带(1)边缘触碰挡轮时会使上横梁(5)产生反向偏转的力，不利于纠偏。

在图8中的上调心挡轮架(19)及图9中的下调心挡轮架(22)均与上横梁(5)采用联接螺栓(20)进行安装，通过左右互换安装可实现挡轮在上横梁(5)的前后位置的调整，可很好的适应输送带(1)运行方向的要求。

在图8及图9中，下横梁(6)采用双槽钢设计，方便转轴组件(17)的安装，也增强了下横梁(6)的抗扭刚度，配合转轴组件(17)使用也有效的降低了调心托辊的摆动及振动。

②在图12中，(a)图为上调心托辊正常运行时中部辊子(3)的安装位置，在(a)图中，中部辊子(3)安装在沿输送带(1)运行方向的调心托辊上横梁(5)的前方，这种安装有利于中部辊子安装板(24)的安装稳定性，同时也可以平衡上调心挡轮(18)及上调心挡轮架(19)对上横梁(5)所产生的重心偏移。托板(15)安装在相对于上横梁(5)靠近中部辊子(3)一侧，托板(15)与输送带(1)留有10mm～20mm的安全距离，保证输送带(1)正常运行时不与托板(15)产生接触。

在图12中，(b)图为上调心托辊中部辊子(3)在维护时的拆装位置，通过旋松定位螺栓(26)和调节螺栓(27)，使中部辊子安装板(24)绕定位螺栓(26)向下偏转，托板(15)支撑输送带(1)防止其过度下垂，此时中部辊子(3)即被卸载，方便拆装更换。

在图12中，限位安装板(25)沿上横梁(5)中心线设计对称式U型曹，上横梁(5)两侧留有对称式设计的托板(15)的安装孔。托板(15)与上横梁(5)采用螺栓联接。此种设计方便根据输送带(1)的运行方向要求，调整中部辊子(3)及托板(15)的安装位置，同时因输送带(1)的运行方向不明确而导致中部辊子(3)及托板(15)安装错误时，可方便拆下中部辊子安装板(24)与托板(15)，安装于上横梁(5)的另一侧即可。

③在图15中，转轴组件(17)采用标准化设计，安装尺寸：S1，X1，X2可在相近输送机规格的上调心托辊与下调心托辊中通用，以减少部件种类。

④在图16中，转轴(12)与上盖(28)焊接。上部圆锥滚子轴承(30)与下部圆锥滚子轴承(36)采用“背靠背”式安装。上部圆锥滚子轴承(30)主要用来承担转轴(12)的轴向力与径向力，因此采用较大规格。下部圆锥滚子轴承(36)主要起到固定转轴(12)及调整安装作用，因此采用较小规格，同时也节省空间。转轴组件安装时，利用圆螺母(34)可较好的调整转轴(12)、上部圆锥滚子轴承(30)、下部圆锥滚子轴承(36)及底座(13)之间的配合程度，圆螺母(34)安装到位后用止动垫圈(35)将其锁紧，防止圆螺母(34)在使用过程中产生松动。上盖(28)与底座(13)之间采用毡圈油封(29)进行密封，起到防尘、防水的作用。转轴(12)与底座(13)之间设置O形橡胶密封圈(31)，防止上部圆锥滚子轴承(30)处的润滑脂流失。底座(13)与下盖(32)之间设置O形橡胶密封圈(31)，防止下部圆锥滚子轴承(36)处的润滑脂泄漏。下盖(32)采用螺钉(33)与底座(13)联接，方便拆卸维护。

⑤在图17中，上调心挡轮支座(37)与支撑角钢(38)焊接，焊接后钻通孔(见φM值)。

⑥在图18中，上调心挡轮支座(37)加工宽度为h，深度为k的双键槽，键槽之间成λ角度(与图8中的托辊槽角相同)，配合上调心挡轮(18)实现限位角度安装。

⑦在图19中，上调心挡轮轴(41)外端加工宽度为h，高度为k的键，并钻孔(见φM值)与上调心挡轮支座(37)相配合。上调心挡轮轴(41)、O形橡胶密封圈(31)、带防尘盖的深沟球轴承(40)、筒皮(42)、带防尘盖的深沟球轴承(40)及轴用挡圈(14)依次安装，安装后将端盖(39)与筒皮(42)焊接。带防尘盖的深沟球轴承(40)自带润滑脂，此种设计密封结构简单。筒皮(42)的直径φ可根据根据带防尘盖的深沟球轴承(40)的型号及尺寸选用标准钢管的直径。

⑧在图20中，下调心挡轮轴(43)外端加工螺孔M，配合联接螺栓(20)与下调心挡轮架(22)安装。除下调心挡轮轴(43)外，其余部件及结构形式均与图19相同。

⑨侧边辊子(2)、中部辊子(3)、上横梁(5)、下横梁(6)、托板(15)、限位块(16)、中部辊子安装板(24)、转轴组件(17)、上调心挡轮(18)、上调心挡轮架(19)、下调心挡轮(21)、下调心挡轮架(22)及各种螺栓可分类包装运输，安装现场储运方便。

Claims (3)

1.新型带式输送机模块式调心托辊，上横梁、转轴组件、下横梁、挡轮及挡轮架均采用螺栓联接，转轴组件采用通用式设计，其特征是：所有辊子均采用普通辊子；转轴组件（17）为模块式上调心托辊与模块式下调心托辊通用；在模块式上调心托辊中，上调心挡轮（18）与上调心挡轮架（19）采用限位角度的耦合设计，可按托辊槽角λ实现上调心挡轮（18）的限位角度安装，上调心挡轮架（19）左右互换安装可实现上调心挡轮（18）在上横梁（5）的前后布置；在模块式下调心托辊中，下调心挡轮架（22）左右互换安装可实现下调心挡轮（21）在上横梁（5）的前后布置。

2.根据权利要求1所述的新型带式输送机模块式调心托辊，其特征是：模块式上调心托辊在输送带（1）承载的情况下，通过旋松定位螺栓（26）和调节螺栓（27），使中部辊子安装板（24）绕定位螺栓（26）向下偏转，托板（15）支撑输送带（1）防止其过度下垂，此时中部辊子（3）即被卸载，方便拆装更换；限位安装板（25）沿上横梁（5）中心线设计对称式U型曹，上横梁（5）两侧留有对称式设计的托板（15）的安装孔，托板（15）与上横梁（5）采用螺栓联接，可根据输送带（1）运行方向的要求，调整中部辊子安装板（24）的安装方向，将中部辊子（3）及托板（15）安装于上横梁（5）对应的一侧即可。

3.根据权利要求1所述的新型带式输送机模块式调心托辊，其特征是：转轴组件（17）中，转轴（12）与上盖（28）焊接；上部圆锥滚子轴承（30）与下部圆锥滚子轴承（36）采用“背靠背”式安装；转轴组件安装时，利用圆螺母（34）对转轴（12）、上部圆锥滚子轴承（30）、下部圆锥滚子轴承（36）及底座（13）之间的配合进行调整定位，圆螺母（34）安装到位后用止动垫圈（35）将其锁紧，防止圆螺母（34）产生松动；上盖（28）与底座（13）之间采用毡圈油封（29）进行密封；转轴（12）与底座（13）之间设置O形橡胶密封圈（31）；底座（13）与下盖（32）之间设置O形橡胶密封圈（31）；下盖（32）采用螺钉（33）与底座（13）联接。

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