皮帶輸送機(jī)調(diào)心托輥調(diào)心原理及特點(diǎn)

皮帶輸送機(jī)作為一種重要的輸送設(shè)備，由于制造、安裝以及接頭不正等因素的影響，輸送帶跑偏問(wèn)題不可避免。目前，皮帶輸送機(jī)糾偏方法很多，最常用和最有效的方式是采用調(diào)心托輥。 調(diào)心托輥的結(jié)構(gòu)多種多樣，調(diào)偏方式也不盡相同，但工作原理大致相同，即當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)帶動(dòng)調(diào)心托輥組發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使托輥產(chǎn)生一個(gè)促使輸送帶恢復(fù)平衡位置的摩 擦力，從而達(dá)到輸送帶糾偏的目的。常見(jiàn)的調(diào)心托輥有TD75型槽形調(diào)心托輥、DTⅡ型錐形調(diào)心托輥等。這兩種調(diào)心托輥各有其優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)它們的調(diào)心原理和 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。并結(jié)合它們各自的特點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。

圖1 托輥中心線(xiàn)與輸送帶中心線(xiàn)垂直

從圖1可以看到：當(dāng)托輥的中心線(xiàn)與輸送帶的中心線(xiàn)垂直時(shí)，取輸送帶與托輥任一接觸點(diǎn)，該點(diǎn)輸送帶的線(xiàn)速度V1與托輥的旋轉(zhuǎn)線(xiàn)速度V2相等，由于無(wú)相對(duì)滑動(dòng) 速度，二者之間為靜摩擦，輸送帶給托輥的摩擦力與托輥給輸送帶的摩擦反力相平衡，即摩擦反力與輸送帶中心線(xiàn)夾角為零，因此當(dāng)托輥的中心線(xiàn)與輸送帶的中心線(xiàn) 垂直時(shí)，輸送帶橫向不受力，輸送帶跑偏時(shí)托輥不能自動(dòng)糾偏。

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圖2 托輥中心線(xiàn)與輸送帶中心線(xiàn)不垂直

從圖2可以看到：當(dāng)托輥的中心線(xiàn)與輸送帶的中心線(xiàn)不垂直時(shí)，托輥前傾一個(gè)角度，取任一接觸點(diǎn)，該點(diǎn)輸送帶的線(xiàn)速度為V3，托輥的旋轉(zhuǎn)線(xiàn)速度為V4，由于托 輥的中心線(xiàn)與輸送帶的中心線(xiàn)不垂直，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)速度，二者之間為動(dòng)摩擦。輸送帶按圖示方向運(yùn)行，輸送帶給托輥一個(gè)向前的牽引力F，這個(gè)牽引力可分解為使 托輥轉(zhuǎn)動(dòng)的分力F1和一個(gè)橫向分力F2，這個(gè)橫向分力對(duì)輸送帶產(chǎn)生一個(gè)反作用力F3，F(xiàn)3使輸送帶向右側(cè)偏移，從而導(dǎo)致皮帶跑偏。調(diào)整的方法是：將右側(cè)托 輥向前移或?qū)⒆髠?cè)托輥向后移。

因此，調(diào)心托輥通過(guò)前傾一個(gè)角度后，在輸送帶跑偏時(shí)就具有一個(gè)糾偏的作用力，調(diào)心托輥就是根據(jù)此原理來(lái)設(shè)計(jì)、制造的。 1、槽形調(diào)心托輥

槽形調(diào)心托輥見(jiàn)圖3，主要依據(jù)TD75選型手冊(cè)，其3個(gè)槽形輥?zhàn)雍?個(gè)小立輥安裝在上橫梁上，下橫梁連接在中間架上，上下橫梁通過(guò)回轉(zhuǎn)軸連接在一起。當(dāng)輸 送帶向一側(cè)跑偏時(shí)，輸送帶邊緣碰到立輥，在橫向力的作用下，帶動(dòng)上橫梁繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使跑偏側(cè)的托輥產(chǎn)生前傾，此時(shí)調(diào)心托輥給輸送帶施加橫向推 力，促使跑偏后的輸送帶自動(dòng)回到原位，實(shí)現(xiàn)跑偏皮帶的自動(dòng)糾偏，確保輸送帶對(duì)中運(yùn)行。

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1-立輥; 2-槽形輥?zhàn)? 3-上橫梁; 4-下橫梁; 5-底座; 6-回轉(zhuǎn)軸

圖3 槽形調(diào)心托輥示意圖

其優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)跑偏量少時(shí)，跑偏側(cè)的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)的角度較小，對(duì)輸送帶產(chǎn)生的橫向推力也較??；當(dāng)跑偏量大時(shí)，跑偏側(cè)的托輥轉(zhuǎn)動(dòng)的角度就較大，對(duì)輸送帶產(chǎn)生的橫向 推力也較大。這樣，就實(shí)現(xiàn)了不同跑偏量的自動(dòng)調(diào)整。擋偏立輥的另一個(gè)作用，還可以在跑偏嚴(yán)重的情況下，直接阻止和限制輸送帶跑偏，在調(diào)心托輥的共同作用 下，促使輸送帶逐步對(duì)中運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生皮帶跑出機(jī)架的現(xiàn)象。 其缺點(diǎn)是：一般輸送帶跑偏范圍不太大，可用槽形調(diào)偏托輥?zhàn)詣?dòng)調(diào)整。但由于上橫梁強(qiáng)度較弱，在大運(yùn)量時(shí)會(huì)出現(xiàn)上橫梁彎曲、變形現(xiàn)象，影響自動(dòng)調(diào)心效果；另 外，回轉(zhuǎn)軸與底座之間采用間隙滑動(dòng)配合，沒(méi)有安裝軸承，磨擦阻力大，加上灰塵、雜質(zhì)的入侵，容易出現(xiàn)卡阻、生銹而導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。立輥會(huì)損傷輸送帶邊緣。

2、錐形調(diào)心托輥

錐形調(diào)心托輥見(jiàn)圖4，主要依據(jù)DTⅡ選型手冊(cè)，其2個(gè)錐形輥?zhàn)臃謩e安裝在各自的回轉(zhuǎn)架上，錐形輥?zhàn)影惭b時(shí)，大頭在中間，小頭在外側(cè)，2個(gè)回轉(zhuǎn)架通過(guò)連桿機(jī) 構(gòu)實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，橫梁直接連接在中間架上。由于錐形輥?zhàn)觾啥说闹睆酱笮〔煌瘦佔(zhàn)有D(zhuǎn)時(shí)，相同的輥?zhàn)咏撬俣犬a(chǎn)生在錐徑上不同的線(xiàn)速度。根據(jù)角速度與線(xiàn)速 度之間的關(guān)系，在角速度一定的情況下，線(xiàn)速度與半徑成正比。因此，在錐形輥?zhàn)由?，大端線(xiàn)速度大，小端線(xiàn)速度小，在一個(gè)輥?zhàn)由洗嬖谥€(xiàn)速度差。當(dāng)輸送帶跑偏 后，輸送帶就與輥?zhàn)拥男《私佑|，因小的線(xiàn)速度使輥?zhàn)优c輸送帶間產(chǎn)生額外的一個(gè)阻力，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定角度，形成托輥組產(chǎn)生給皮帶施加橫向推力， 促使跑偏后的皮帶回復(fù)原位，從而實(shí)現(xiàn)跑偏皮帶的自動(dòng)糾偏，確保皮帶對(duì)中運(yùn)行。

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1-錐形輥?zhàn)? 2-回轉(zhuǎn)架; 3-回轉(zhuǎn)軸; 4-橫梁

圖4 錐形調(diào)心托輥示意圖

其優(yōu)點(diǎn)是：將槽形輥?zhàn)訐Q成了錐形輥?zhàn)?，利用線(xiàn)速度差使托輥回轉(zhuǎn)架產(chǎn)生一個(gè)前傾的力，并改變了托輥的受力狀況，使輸送帶跑偏后產(chǎn)生的橫向推力增大，調(diào)心效果更加明顯。

其缺點(diǎn)是：由于錐形調(diào)心托輥2個(gè)回轉(zhuǎn)軸是分開(kāi)的，2個(gè)回轉(zhuǎn)架實(shí)現(xiàn)同步的連桿機(jī)構(gòu)，由于中間聯(lián)接零件較多，加上制造、安裝等多種因素，影響了同步轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性，同步效果不太理想，會(huì)影響自動(dòng)調(diào)心效果。