CN218700188U - 一种恒张力机构及矿山机械设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石材机械技术领域的一种恒张力机构及矿山机械设备，恒张力机构包括张紧底座，张紧底座上通过轴承座转动安装有丝杆，张紧底座一端设置有用于驱动丝杆的伺服电机，丝杆上螺纹连接有丝杆螺母座，丝杆螺母座上方设置有移动滑台，移动滑台底面通过滑轨滑块组件安装于张紧底座上，丝杆螺母座与移动滑台之间连接设置有拉力传感器，拉力传感器与移动滑台之间设置有缓冲件，本实用新型提供一种恒张力机构，该装置可根据石材机械切削过程中反馈的张紧力大小来调节金刚石绳的张紧力，从而提高金刚石绳的疲劳强度，延长金刚石绳的工作寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种恒张力机构及矿山机械设备，属于石材机械技术领域。
背景技术
石材机械中的金刚石绳锯在切削石材的过程中，要使金刚石绳具有一定刚度，以提高切削效率，因此要使金刚石绳具有一定的张紧力。市面上的金刚石绳锯的张紧装置大多数采用的是液压滑台张紧的方式，主动轮位置固定，从动轮安装在液压滑台张紧装置上，通过液压油缸带动滑台，滑台带动从动轮水平移动，增大两轮间距，从而使缠绕在两轮上的金刚石绳张紧。
在设计石材机械时，金刚石绳存在一个最理想的工作状态，此时的金刚石绳具有较高的疲劳强度的同时也具有较高的切割效率，金刚石绳此时所受的力称为理想拉力。为了使金刚石绳处于较理想的工作状态，需使金刚石绳所受拉力接近于理想拉力。在切削前，需先给金刚石绳设置一定的预设张紧力，同时预留一定的拉力，这部分拉力预留给石材对金刚石绳的反作用力。由于不同种类的石材的硬度不同，相同种类的石材由于内部的成分存在差异，硬度也不相同，因此石材对金刚石绳的反作用力可能大于或小于预留拉力，导致切削时金刚石绳的受力大于或小于理想拉力，使金刚石绳的疲劳强度降低，从而缩短金刚石绳的工作寿命。
现有的张紧装置为液压滑台式张紧装置，采用的是液压油缸驱动滑台的方式。在使用前，先对液压油缸进行张紧力测试，使其达到预设张紧力。由于无法准确测量石材对金刚石绳的反作用力大小，所以在之后的切削中，预设张紧力一旦确定就不再改变，只能通过操作人员的经验调整吃刀深度来间接调整金刚石绳的工作状态。这种人为的调整精度较低，无法匹配实时的切割工况的绳子张力，并且降低了石材机械的工作效率
实用新型内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了一种恒张力机构及矿山机械设备。
本实用新型的技术方案如下：
一种恒张力机构，包括张紧底座，所述张紧底座上通过轴承座转动安装有丝杆，所述张紧底座一端设置有用于驱动所述丝杆的伺服电机，所述丝杆上螺纹连接有丝杆螺母座，所述丝杆螺母座上方设置有移动滑台，所述移动滑台底面通过滑轨滑块组件安装于所述张紧底座上，所述丝杆螺母座与所述移动滑台之间连接设置有拉力传感器。
其中，所述拉力传感器与所述移动滑台之间设置有缓冲件。
其中，所述缓冲件包括固定于所述拉力传感器一端上的拉杆固定板以及一体设置于所述移动滑台底面的拉杆限位板，所述拉杆限位板上远离所述拉杆固定板一侧活动穿设有T形拉杆，所述T形拉杆的穿入端端部通过螺钉固定于所述拉杆固定板上，所述T形拉杆外壁套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧抵接于所述拉杆固定板和拉杆限位板之间。
一种矿山机械设备，包括用于张紧金刚石绳的从动轮，还包括上述的恒张力机构，所述从动轮安装在所述恒张力机构的移动滑台上。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型提供一种恒张力机构，该装置可根据石材机械切削过程中反馈的张紧力大小来调节金刚石绳的张紧力，从而提高金刚石绳的疲劳强度，延长金刚石绳的工作寿命。
2、本实用新型一种矿山机械设备，包括一个连接从动轮和升降滑板的滑台式恒张力机构，使用时将恒张力机构装于升降滑板上，将从动轮装于恒张力机构的滑台上，在切削过程中，装置可根据张紧力变化进行张紧力的合理调节，提高切削效率，克服了现有张紧机构只能设置预设张紧力而无法进行张紧力调节的问题。
附图说明
图1-2为本实用新型一种恒张力机构的结构示意图；
图3为本实用新型一种恒张力机构的缓冲件结构示意图；
图4-5为本实用新型一种矿山机械设备的结构示意图；
图6为本实用新型没有采用缓冲的伺服张紧结构力学曲线；
图7为本实用新型采用缓冲的伺服张紧结构力学曲线。
图中附图标记表示为：
10-张紧底座，20-轴承座，30-丝杆，40-伺服电机，50-丝杆螺母座，60- 移动滑台，70-滑轨滑块组件，80-拉力传感器，90-缓冲件，901-拉杆固定板， 902-拉杆限位板，903-T形拉杆，904-压缩弹簧。
1-立柱，2-横梁，3-提升机构，4-机架，5-主动轮，6-从动轮，7-恒张力机构，8-料车，9-石料，11-连接板，12-恒张力机构的滑台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。
实施例1
参见图1-3，一种恒张力机构，包括张紧底座10，张紧底座10为均有前后、左右侧壁的槽盒形结构，张紧底座10上通过轴承座20转动安装有丝杆30，张紧底座10一端设置有用于驱动丝杆30的伺服电机40，伺服电机40安装于张紧底座10的一侧外壁上，张紧底座10的输出轴通过张紧底座10的侧壁与丝杆30传动连接，丝杆30上螺纹连接有丝杆螺母座50，丝杆螺母座50 内固定嵌设有与丝杆30配合的螺母，丝杆螺母座50上方设置有移动滑台60，移动滑台60底面通过滑轨滑块组件70安装于张紧底座10上，丝杆螺母座50 与移动滑台60之间连接设置有拉力传感器80。
通过伺服电机40控制丝杠30转动，丝杠30带动丝杆螺母座50移动，丝杆螺母座50连接拉力传感器80的一端，拉力传感器80的另一端与移动滑台60连接；在切削过程中，金刚石绳产生的张紧力变化可由从动轮传输至移动滑台60，再由移动滑台60传输至拉力传感器80，拉力传感器80将检测结果传输到控制系统，控制系统控制伺服电机40进行张紧力的调整。这样可以实时监控金刚石绳上张紧力的大小并做出调整，使金刚石绳的受力接近于理想拉力，从而提高金刚石绳的疲劳强度，提高金刚石绳的工作寿命，保持石材机械良好的工作性能。
进一步的，考虑到在切削过程中，金刚石绳上的张紧力产生变化或控制系统对滑台的进行移动调整时，会对移动滑台60产生刚性冲击，若移动滑台 60与拉力传感器80直接相连，会导致与拉力传感器80相连的丝杠30和螺母瞬时载荷过大，造成伺服动力机构的过载断电保护，并且传感器检测到的结果也会呈跳跃式变化。
因此，如图3所示，拉力传感器80与移动滑台60之间设置有缓冲件90，具体的，缓冲件90包括固定于拉力传感器80一端上的拉杆固定板901以及一体设置于移动滑台60底面的拉杆限位板902，拉杆限位板902上远离拉杆固定板901一侧活动穿设有T形拉杆903，T形拉杆903的穿入端端部通过螺钉固定于拉杆固定板901上，形成在固定行程范围内的可滑动结构，T形拉杆 903外壁套设有压缩弹簧904，压缩弹簧904抵接于拉杆固定板901和拉杆限位板902之间，移动滑台60受到的拉力会经过压缩弹簧904缓冲后间接传递至拉力传感器80，而不会直接作用于拉力传感器80上。
拉力传感器80与移动滑台60之间抵接设置有压缩弹簧904，缓解冲击，避免伺服动力机构的过载断电保护，同时使传感器检测到的数据曲线更加平滑，使控制过程更加平滑、控制效果更加稳定。
以设置预设张紧力的过程为例，在受到伺服驱动作用下，给丝杠螺母一个恒力，在未使用压缩弹簧904作为缓冲时，移动滑台60受力呈跳跃式变化，此时移动滑台60会受到较大的刚性冲击。在使用压缩弹簧904作为缓冲时，移动滑台60的受力呈线性增大，最后达到所受恒力，这样，移动滑台60所受的瞬时冲击就会大大减小，如图6-7所示。
实施例2
参见图4-5，一种恒张力机构，立柱1和横梁2组成组锯机的主体框架，横梁2上装提升机构3，提升机构3可以带动机架4沿立柱1竖直移动，左侧装主动轮5，机架4右侧装从动轮6，主动轮5与从动轮6之间装金刚石绳，从动轮6后面装恒张力机构7，主动轮5与从动轮6之间设料车8，料车上放置石料9。
工作时，料车8带动石材9前后移动，调整石材9前后切削位置。主动轮5转动带动金刚石绳转动，金刚石绳带动从动轮6转动，提升机构3带动机架4沿立柱1下降，金刚石绳随主动轮5和从动轮6下降切削放置在料车8 上的石料9。切削完成后，提升机构3带动机架4上升，使金刚石绳脱离石料 9。
石材机械中的金刚石绳锯在切削石材的过程中，要使金刚石绳具有一定刚度，以提高切削效率，因此要使金刚石绳具有一定的张紧力。
恒张力机构7安装在机架4上，将从动轮6安装通过连接板11在恒张力机构的滑台12上。在切削过程中，内部传感器通过滑台12实时监测张紧力的大小，并反馈给控制系统，控制系统控制滑台12移动调节张紧力的大小，使其保持在较理想的范围。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种恒张力机构，其特征在于：包括张紧底座(10)，所述张紧底座(10)上通过轴承座(20)转动安装有丝杆(30)，所述张紧底座(10)一端设置有用于驱动所述丝杆(30)的伺服电机(40)，所述丝杆(30)上螺纹连接有丝杆螺母座(50)，所述丝杆螺母座(50)上方设置有移动滑台(60)，所述移动滑台(60)底面通过滑轨滑块组件(70)安装于所述张紧底座(10)上，所述丝杆螺母座(50)与所述移动滑台(60)之间连接设置有拉力传感器(80)。
2.如权利要求1所述的一种恒张力机构，其特征在于：所述拉力传感器(80)与所述移动滑台(60)之间设置有缓冲件(90)。
3.如权利要求2所述的一种恒张力机构，其特征在于：所述缓冲件(90)包括固定于所述拉力传感器(80)一端上的拉杆固定板(901)以及一体设置于所述移动滑台(60)底面的拉杆限位板(902)，所述拉杆限位板(902)上远离所述拉杆固定板(901)一侧活动穿设有T形拉杆(903)，所述T形拉杆(903)的穿入端端部通过螺钉固定于所述拉杆固定板(901)上，所述T形拉杆(903)外壁套设有压缩弹簧(904)，所述压缩弹簧(904)抵接于所述拉杆固定板(901)和拉杆限位板(902)之间。
4.一种矿山机械设备，包括用于张紧金刚石绳的从动轮，其特征在于：还包括如权利要求1-3任一项所述的恒张力机构，所述从动轮安装在所述恒张力机构的移动滑台(60)上。
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