皮带输送机调心托辊调心原理及特点

皮带输送机调心托辊调心原理及特点 皮带输送机作为一种重要的输送设备，由于制造、安装以及接头不正等因素的影响，输送带跑偏问题不可避免。目前，皮带输送机纠偏方法很多，最常用和最有效的方式是采用调心托辊。 调心托辊的结构多种多样，调偏方式也不尽相同，但工作原理大致相同，即当输送带跑偏时带动调心托辊组发生偏转，使托辊产生一个促使输送带恢复平衡位置的摩 擦力，从而达到输送带纠偏的目的。常见的调心托辊有TD75型槽形调心托辊、DTⅡ型锥形调心托辊等。这两种调心托辊各有其优缺点，现对它们的调心原理和 结构特点进行简单介绍。并结合它们各自的特点进行了改进。 图1  托辊中心线与输送带中心线垂直 从图1可以看到：当托辊的中心线与输送带的中心线垂直时，取输送带与托辊任一接触点，该点输送带的线速度V1与托辊的旋转线速度V2相等，由于无相对滑动 速度，二者之间为静摩擦，输送带给托辊的摩擦力与托辊给输送带的摩擦反力相平衡，即摩擦反力与输送带中心线夹角为零，因此当托辊的中心线与输送带的中心线 垂直时，输送带横向不受力，输送带跑偏时托辊不能自动纠偏。 图2  托辊中心线与输送带中心线不垂直 从图2可以看到：当托辊的中心线与输送带的中心线不垂直时，托辊前倾一个角度，取任一接触点，该点输送带的线速度为V3，托辊的旋转线速度为V4，由于托 辊的中心线与输送带的中心线不垂直，产生相对滑动速度，二者之间为动摩擦。输送带按图示方向运行，输送带给托辊一个向前的牵引力F，这个牵引力可分解为使 托辊转动的分力F1和一个横向分力F2，这个横向分力对输送带产生一个反作用力F3，F3使输送带向右侧偏移，从而导致皮带跑偏。调整的方法是：将右侧托 辊向前移或将左侧托辊向后移。 因此，调心托辊通过前倾一个角度后，在输送带跑偏时就具有一个纠偏的作用力，调心托辊就是根据此原理来设计、制造的。 1、槽形调心托辊 槽形调心托辊见图3，主要依据TD75选型手册，其3个槽形辊子和2个小立辊安装在上横梁上，下横梁连接在中间架上，上下横梁通过回转轴连接在一起。当输 送带向一侧跑偏时，输送带边缘碰到立辊，在横向力的作用下，带动上横梁绕回转轴旋转一个角度，使跑偏侧的托辊产生前倾，此时调心托辊给输送带施加横向推 力，促使跑偏后的输送带自动回到原位，实现跑偏皮带的自动纠偏，确保输送带对中运行。 1-立辊; 2-槽形辊子; 3-上横梁; 4-下横梁; 5-底座; 6-回转轴 图3  槽形调心托辊示意图 其优点是：当跑偏量少时，跑偏侧的托辊转动的角度较小，对输送带产生的横向推力也较小；当跑偏量大时，跑偏侧的托辊转动的角度就较大，对输送带产生的横向 推力也较大。这样，就实现了不同跑偏量的自动调整。挡偏立辊的另一个作用，还可以在跑偏严重的情况下，直接阻止和限制输送带跑偏，在调心托辊的共同作用 下，促使输送带逐步对中运行，不会产生皮带跑出机架的现象。 其缺点是：一般输送带跑偏范围不太大，可用槽形调偏托辊自动调整。但由于上横梁强度较弱，在大运量时会出现上横梁弯曲、变形现象，影响自动调心效果；另 外，回转轴与底座之间采用间隙滑动配合，没有安装轴承，磨擦阻力大，加上灰尘、杂质的入侵，容易出现卡阻、生锈而导致转动不灵活。立辊会损伤输送带边缘。 2、锥形调心托辊 锥形调心托辊见图4，主要依据DTⅡ选型手册，其2个锥形辊子分别安装在各自的回转架上，锥形辊子安装时，大头在中间，小头在外侧，2个回转架通过连杆机 构实现同步转动，横梁直接连接在中间架上。由于锥形辊子两端的直径大小不同，故辊子旋转时，相同的辊子角速度产生在锥径上不同的线速度。根据角速度与线速 度之间的关系，在角速度一定的情况下，线速度与半径成正比。因此，在锥形辊子上，大端线速度大，小端线速度小，在一个辊子上存在着线速度差。当输送带跑偏 后，输送带就与辊子的小端接触，因小的线速度使辊子与输送带间产生额外的一个阻力，带动回转架绕回转轴旋转一定角度，形成托辊组产生给皮带施加横向推力， 促使跑偏后的皮带回复原位，从而实现跑偏皮带的自动纠偏，确保皮带对中运行。 1-锥形辊子; 2-回转架; 3-回转轴; 4-横梁 图4  锥形调心托辊示意图 其优点是：将槽形辊子换成了锥形辊子，利用线速度差使托辊回转架产生一个前倾的力，并改变了托辊的受力状况，使输送带跑偏后产生的横向推力增大，调心效果更加明显。 其缺点是：由于锥形调心托辊2个回转轴是分开的，2个回转架实现同步的连杆机构，由于中间联接零件较多，加上制造、安装等多种因素，影响了同步转动的灵活性，同步效果不太理想，会影响自动调心效果。 继续阅读