CN213922902U - 皮带机二级智能清扫器 - Google Patents

Abstract

皮带机二级智能清扫器，属于皮带表面黏结物处理领域，为了解决因现有刮刀压紧方式固定导致的清扫效果变差甚至失效的问题，包括刮刀、刀架、传动轴A、传动轴B，刀架是由传动管、第一托臂、第二托臂和固定架一体或分体固定连接的平面架结构，传动管和固定臂相对设置，第一托臂和第二托臂相对设置，第一托臂和第二托臂固定连接在传动管和固定臂间而将传动管和固定臂相对地固定，效果是实现了在异步电机的转动控制下，传动管能够相应的顺、逆时针的转动，刮刀位置通过传动管、第一托臂、第二托臂在竖向调整，从而刮刀的前端边沿能通过竖向移动，调整其与皮带机的皮带表面抵压程度。

Description

皮带机二级智能清扫器

技术领域

本实用新型属于皮带表面黏结物处理领域，涉及一种电动清扫器及对该电动清扫器对皮带机皮带表面物料清扫的方法。

背景技术

皮带机在生产作业过程中，由于受到物料黏度、静电吸附等方面的影响，部分粉末状物料在皮带表面黏结，如不能及时清理，会引起皮带打滑或跑偏，造成工作效率下降，严重时会导致皮带损伤、撕裂，造成重大设备事故。因此，皮带机清扫器是散货物料运输系统中的重要组成设备。现有皮带机清扫器有一级清扫器和二级清扫器之分，本专利可取代二级清扫器，安装于皮带机返程皮带下方承担了清扫皮带上残留物料的主要任务，其清扫下的大量物料受重力作用落入集料漏斗中。

刮刀对皮带表面的清扫效果受压紧力直接影响。压紧力过小将无法彻底清除皮带表面附着的物料，压紧力过大又会加速皮带及刮刀的磨损。经过一段时间的使用后，刮刀与皮带的间隙增大无法继续保持初始安装时的压紧力，导致清扫效果逐渐变差，需要人工进行频繁调整。

二级清扫器用于对皮带机的皮带表面清扫，现有的二级清扫器通常包含一个聚氨酯或合金材质的刮刀装置、压紧装置、以及结构支架等部分。压紧方式一般分为两种，一种是弹簧压紧依靠弹簧的力量控制刮刀与皮带的压紧力，另一种是重锤式压紧装置采用重锤给杠杆增加压力，将压力传导到刮刀压紧面上。由于该两种压紧方式的刮刀位置相对固定，随着使用清扫器刮刀会正常磨损，磨损后的刮刀与皮带机胶面的接触面积与压紧力都随之变小，导致清扫效果变差甚至失效。需要消耗大量人力对磨损后的刮刀长度及刮刀压力进行检查、调整，以抵消刮刀磨损后的相对位置、压紧力变化。部分双向运转皮带机，在皮带运行于特定方向时，不需要二级清扫器参与作业，普通弹簧压紧或重锤压紧清扫器方法自动与皮带机胶面脱离，增加了皮带机胶面及清扫器刮刀的磨损。

实用新型内容

为了解决上述问题，特别是因现有刮刀压紧方式固定导致的清扫效果变差甚至失效的问题，及由此导致的频繁性检查和调整的问题，使得二级清扫器能够适应皮带表面清扫，本实用新型提出如下技术方案：一种皮带机二级智能清扫器，包括刮刀、刀架、传动轴A、传动轴B，刀架是由传动管、第一托臂、第二托臂和固定架一体或分体固定连接的平面架结构，传动管和固定臂相对设置，第一托臂和第二托臂相对设置，第一托臂和第二托臂固定连接在传动管和固定臂间而将传动管和固定臂相对地固定，所述的刮刀的刀体与刀架的传动管固定连接，刮刀的刀头向皮带机皮带表面，传动轴A和传动轴B分别连接在刀架的传动管的一端，使传动管的两端各与一个传动轴连接，传动轴A连接异步电机的减速器的输出轴，变频器与异步电机连接以对异步电机驱动。

进一步的，用于对异步电机输出的旋转转矩和转动速度控制的变频器，在异步电机输出的旋转转矩与阻力转矩达到平衡时，控制异步电机无速度输出，所述的阻力转矩是刮刀和皮带机皮带表面间的压紧力产生的转矩。

进一步的，所述的刮刀具有卡槽，刀架的传动管具有能与卡槽配合的连接板，所述的卡槽与连接板配合连接以对刮刀和刀架的传动管固定。

进一步的，刀架的传动管具有卡槽，刮刀具有能与卡槽配合的连接板，所述的卡槽与连接板配合连接以对刮刀和刀架固定。

进一步的，传动轴A、传动轴B的一端的部分轴体各插接在刀架的传动管一侧的管内，使刀架的的传动管的两端的管内各插接一个传动轴，并用顶丝固定。

进一步的，滚动轴承A固定在支座A内，传动轴A的另一端的部分轴体安装在所述滚动轴承内，且该端轴体的端部与减速箱器输出轴键槽连接。

进一步的，滚动轴承B固定在支座B内，传动轴B的另一端的部分轴体安装在所述滚动轴承内。

进一步的，所述的支座A和支座B固定在皮带机金属结构上，使得皮带机二级智能清扫器的刮刀能与皮带机皮带表面接触。

进一步的，传动轴B另一端部安装一个倾角传感器。

有益效果：本实用新型通过使用传动管将刮刀及传动轴A连接，并且传动轴B与异步电机的减速箱的输出轴连接能够同轴转动，实现了在异步电机的转动控制下，传动管能够相应的顺、逆时针的转动，刮刀位置通过传动管、第一托臂、第二托臂在竖向调整，从而刮刀的前端边沿能通过竖向移动，调整其与皮带机的皮带表面抵压程度。变频器与异步电机连接对异步电机变频驱动，可以通过变频器对于传动管的旋转转矩及转速进行调整，该调整能通过旋转力矩的调整，对于刮刀的前端边沿与皮带机的皮带表面间的压松、压紧调整，特别是这种调整可以在清扫期间进行，不同于弹簧等的单项压紧调整，保证了刮刀的前端边沿与皮带的压紧力合适，因而，能针对皮带表面不同黏结物进行处理。

附图说明

图1是皮带机二级智能清扫器与皮带安装的相对位置图。

图2是皮带机二级智能清扫器的主视图。

图3是皮带机二级智能清扫器的俯视图。

其中：1.异步电机，2.减速器，3.支座A，4.传动轴A，5.刀架，5.1传动管，5.2.第一托臂，5.3.第二托臂，5.4.固定架，6.刮刀，7.传动轴B，8.支座B，9.倾角传感器，10.皮带表面，11.远程皮带，12.皮带机钢结构。

具体实施方式

皮带机的皮带表面的不同物料，因黏度、静电引力等特性差异较大，无法根据物料的实际情况、皮带机胶面的平整度，对刮刀的压紧力进行定量的、方便及时的调整。部分皮带机存在正反两个方向的运行工况，驱动滚筒及尾部滚筒处需要设置一级清扫器共两处，无论皮带机向任何运行方向运行时，均存在一个多余的清扫器在与皮带机摩擦，增加了皮带胶面的与清扫器刮刀的磨损。部分皮带机滚筒与清扫器存在不同步位移，现有清扫器刮刀无法自动贴紧皮带机胶面以保证清扫效果。皮带机滚筒相对于清扫器之间产生明显的前向移动时，可将现有的清扫器刮刀及清扫器支座挤压变形损坏。现有的清扫器无法实现刮刀磨损状态的连续在线监测，多采用接近开关或行程开关等手段辅助检测。

基于上述问题，本实用新型提出一种皮带机二级智能清扫器，包括刮刀6、刀架5、传动轴A4、传动轴B7，刀架5是由传动管5.1、第一托臂5.2、第二托臂5.3和固定架5.4一体或分体固定连接的平面架结构，传动管5.1和固定臂5.4相对设置，第一托臂5.2和第二托臂5.3相对设置，第一托臂5.2和第二托臂5.3固定连接在传动管5.1和固定臂5.4间而将传动管5.1和固定臂5.4相对地固定，所述的刮刀6的刀体与刀架5的传动管5.1固定连接，刮刀6的刀头向皮带机皮带表面，传动轴A4和传动轴B7分别连接在刀架5的传动管5.1的一端，使传动管5.1的两端各与一个传动轴连接，传动轴A4连接异步电机1的减速器2的输出轴，变频器与异步电机1连接以对异步电机1驱动。本实用新型通过变频器驱动异步电机1，实现清扫器刮刀6压紧力的灵活调整，适应现场的多种物料工况。传动管5.1可沿传动轴轴心360°自由旋转，通过第一托臂5.2、第二托臂5.3，将传动管5.1围绕传动轴轴心的同步转动转换为固定架5.4的竖向移动，使得安装在刀架5的固定架5.4的刮刀6朝向皮带表面竖向移动，避免了清扫器失效及受挤压损坏，空余的清扫器能够自动脱离工作位置，避免清扫器与皮带机之间的无效摩擦。

在一种方案中，用于对异步电机1输出的旋转转矩和转动速度控制的变频器，在异步电机1输出的旋转转矩与阻力转矩达到平衡时，控制异步电机1无速度输出，所述的阻力转矩是刮刀6和皮带机皮带表面间的压紧力产生并作用在传动管5.1的转矩。本公开解决了刮刀6磨损后清扫效果变差，自动对刮刀6磨损进行补偿。清扫器刮刀6能够自动跟随皮带机皮带表面位置进行贴紧，刮刀6磨损后不需要消耗人力调整刮刀6位置。解决刮刀6压紧力调整的缺陷，能够根据实际情况精确的对刮刀6压紧力进行控制。

在一种方案中，所述的刮刀6具有卡槽，刀架5的传动管5.1具有能与卡槽配合的连接板，所述的卡槽与连接板配合连接以对刮刀6和刀架5的传动管5.1固定。或者刀架5的传动管5.1具有卡槽，刮刀6具有能与卡槽配合的连接板，所述的卡槽与连接板配合连接以对刮刀6和刀架5固定。卡槽与连接板配合可以实现对于刮刀6和刀架5的卡接，方便组装和拆卸，并且通过卡槽与连接板的滑动配合，能够调整刮刀6的横向位置，方便对准皮带面。

在一种方案中，传动轴A4、传动轴B7的一端的部分轴体各插接在刀架5的传动管5.1一侧的管内，使刀架5的的传动管5.1的两端的管内各插接一个传动轴，并用顶丝固定。可以实现对传动轴和刀架5的插接，方便方便组装和拆卸，通过顶丝可以对插接紧固。

在一种方案中，滚动轴承A固定在支座A3内，传动轴A3的另一端的部分轴体安装在所述滚动轴承内，且该端轴体的端部与减速箱器2输出轴键槽连接。传动轴A4在支座A3内通过滚动轴承A使得支座A3作为对于传动轴A4的支撑，并且与减速箱2输出轴键槽连接，实现了传动轴与减速箱2输出轴同步转动。

在一种方案中，滚动轴承B固定在支座B8内，传动轴B7的另一端的部分轴体安装在所述滚动轴承内。传动轴B7在支座B8内通过滚动轴承B使得支座B8作为对于传动轴B7的支撑，并且与减速箱2输出轴键槽连接，实现了传动轴与减速箱2输出轴同步转动。

在一种方案中，所述的支座A3和支座B8固定在皮带机金属结构上优选为钢结构，使得皮带机清扫器的刮刀6能与皮带机皮带表面接触皮带附近的支撑结构。将用于支撑的支座A3和支座B8固定在金属结构，通过金属结构安装在皮带机皮带附近，从而将清扫器的刮刀6能与皮带机皮带表面接触，并实现了清扫器的稳定支撑。

在一种方案中，传动轴B7另一端部安装一个倾角传感器。倾角传感器的作用是将刮刀6的物理角度信号转化为标准电信号，并将该信号传送至清扫器控制器。清扫器控制器根据倾角传感器的电信号，实时判断刮刀6的工作角度，当检测到刮刀6转动到达工作角度区间时，将预设的转矩指令发送至变频器，最终由变频器输出转矩电流并控制异步电机输出旋转转矩，使得刮刀6与皮带表面压紧。刮刀磨损至极限后，刮刀工作状态下的角度较初始工作角度会发生明显变化，通过倾角传感器输出的信号可以对刮刀磨损程度进行监测，从而实现刮刀的磨损更换提醒。

在另一个实施例中，本公开提出一种对皮带机皮带表面物料的清扫的方法，使用所述的任一方案中的皮带机清扫器，起始状态时，由变频器控制异步电机1通过减速箱2向传动轴输出旋转转矩、速度，刀架5的传动管5.1围绕传动轴轴心同步转动，通过第一托臂5.2、第二托臂5.3，将传动管5.1围绕传动轴轴心的同步转动转换为固定架5.4的竖向移动，使得安装在刀架5的固定架5.4的刮刀6朝向皮带表面竖向移动，刮刀6的上边沿竖向移动中与皮带机的皮带表面抵压接触，逐渐增加变频器输出的转矩电流，驱动异步电机1输出逐渐增加的旋转转矩，异步电机1的减速箱2的传动轴，其输出的旋转速度逐渐增加，使刮刀6前端边沿对皮带表面逐渐压紧，直到预设的旋转转矩与刮刀6自身的阻力转矩达到平衡时，刮刀6相对于皮带机皮带表面静止，异步电机1实际转速为0，并以0速度的旋转转矩向刮刀6提供压紧力。

在一种方案中，当皮带机的皮带表面物料粘度较小时，需要的刮刀6前端边沿与皮带表面的压紧力较小，变频器预设的转矩电流使得异步电机1输出较小的旋转转矩，减小刮刀6前端边沿与皮带表面的压紧力；当皮带机的皮带表面物料粘度较大时，需要的刮刀6前端边沿与皮带表面的压紧力较大，变频器预设的转矩电流使得异步电机1输出较大的旋转转矩，增加刮刀6前端边沿与皮带表面的压紧力。

由上述，本公开解决了皮带双向运行工况下，存在空余的清扫器与皮带无效摩擦，能够将多余的清扫器刮刀6与皮带胶面自动分离，减少设备磨损。解决了皮带与刮刀6存在不同步位移时，刮刀6的自动位移补偿与避让，避免了清扫器失效及受挤压损坏。解决了刮刀6磨损程度的连续在线监测，及时提醒更换失效刮刀6。本公开的清扫器能够显著提高一次清扫效率，降低皮带机滚筒、托辊粘料引起的皮带跑偏、皮带横向撕裂故障发生的概率，延长皮带系统使用寿命，显著减轻回程皮带黏料导致的沿途洒落损耗，降低物料外撒引起的环境污染。

作为一个独立的实施方式，当然也能够作为上述各实施例的补充，本公开提供另一种实施方式，皮带机清扫器主要由以下部件组成：异步电机1、减速箱2、支座A3、传动轴A4、传动方管、刮刀6、传动轴BI7、支座B8，刮刀6卡槽与传动方管上连接板插接并用螺栓固定。传动方管两侧分别与传动轴I4和传动轴B7连接。传动轴A4和传动轴B7与传动方管连接方式采用插接，用顶丝固定。该连接方式可根据滚筒的不同长度尺寸进行调节。传动轴A4与支座A3连接，内部采用滚动轴承。传动轴A4的另一端与减速箱2输出轴键槽连接。变频电机通过减速箱2对传动轴A4输出扭矩，使清扫器动作。传动方管另一侧与传动轴B7和支座B8连接。内部采用滚动轴承起承载作用。支座A3和支座B8安装在皮带机滚筒附近可靠结构上并用螺栓固定。传动轴B7端部安装一个倾角传感器。在一种实施例中，所述对皮带机皮带表面物料的清扫的方法同样适用该所述皮带机清扫器。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种皮带机二级智能清扫器，其特征在于，包括刮刀(6)、刀架(5)、传动轴A(4)、传动轴B(7)，刀架(5)是由传动管(5.1)、第一托臂(5.2)、第二托臂(5.3)和固定架(5.4)一体或分体固定连接的平面架结构，传动管(5.1)和固定臂(5.4)相对设置，第一托臂(5.2)和第二托臂(5.3)相对设置，第一托臂(5.2)和第二托臂(5.3)固定连接在传动管(5.1)和固定臂(5.4)间而将传动管(5.1)和固定臂(5.4)相对地固定，所述的刮刀(6)的刀体与刀架(5)的传动管(5.1)固定连接，刮刀(6)的刀头向皮带机皮带表面，传动轴A(4)和传动轴B(7)分别连接在刀架(5)的传动管(5.1)的一端，使传动管(5.1)的两端各与一个传动轴连接，传动轴A(4)连接异步电机(1)的减速器(2)的输出轴，变频器与异步电机(1)连接以对异步电机(1)驱动。

2.如权利要求1所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，用于对异步电机(1)输出的旋转转矩和转动速度控制的变频器，在异步电机(1)输出的旋转转矩与阻力转矩达到平衡时，控制异步电机(1)无速度输出，所述的阻力转矩是刮刀(6)和皮带机皮带表面间的压紧力产生的转矩。

3.如权利要求1所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，所述的刮刀(6)具有卡槽，刀架(5)的传动管(5.1)具有能与卡槽配合的连接板，所述的卡槽与连接板配合连接以对刮刀(6)和刀架(5)的传动管(5.1)固定。

4.如权利要求1所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，刀架(5)的传动管(5.1)具有卡槽，刮刀(6)具有能与卡槽配合的连接板，所述的卡槽与连接板配合连接以对刮刀(6)和刀架(5)固定。

5.如权利要求1所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，传动轴A(4)、传动轴B(7)的一端的部分轴体各插接在刀架(5)的传动管(5.1)一侧的管内，使刀架(5)的传动管(5.1)的两端的管内各插接一个传动轴，并用顶丝固定。

6.如权利要求1所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，滚动轴承A固定在支座A(3)内，传动轴A(4)的另一端的部分轴体安装在所述滚动轴承内，且该端轴体的端部与减速器(2)输出轴键槽连接。

7.如权利要求6所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，滚动轴承B固定在支座B(8)内，传动轴B(7)的另一端的部分轴体安装在所述滚动轴承内。

8.如权利要求7所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，所述的支座A(3)和支座B(8)固定在皮带机金属结构上，使得皮带机二级智能清扫器的刮刀(6)能与皮带机皮带表面接触。

9.如权利要求8所述的皮带机二级智能清扫器，其特征在于，传动轴B(7)另一端部安装一个倾角传感器。

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