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河北跃兴输送机械制造有限公司
传统调心托辊的调心原理及应用
带式输送机,又称胶带运输机,作为一种重要的输运设备,被广泛应于冶金、矿山、建材、港口、电力、粮食、轻工、机械和化工等行业中,适用环境温度为-25~40℃,既能运送散状物料,也可以运送成件物品。它工作过程中噪音较小,结构简单,可用于水平、倾斜或是两者混合运输,还能应用于装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械上。但由于制造、安装以及接头不正等因素的影响,胶带跑偏问题不可避免。目前,纠偏方法很多,常用和 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,即当胶带跑偏时带动调心托辊组发生偏转,使托辊产生一个促使胶带恢复平衡位置的摩擦力,从而达到胶带纠偏的目的。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。
当托辊的 线与胶带的 线垂直时,取胶带与托辊任一接触点,该点胶带的线速度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,胶带给托辊的摩擦力与托辊给胶带的摩擦反力相平衡,即摩擦反力与胶带 线夹角为零,因此当托辊的 线与胶带的 线垂直时,胶带横向不受力,胶带跑偏时托辊不能自动纠偏。
当托辊的 线与胶带的 线不垂直时,托辊前倾一个角度,取任一接触点,该点胶带的线速度为V3,托辊的旋转线速度为V4,由于托辊的 线与胶带的 线不垂直,产生相对滑动速度,二者之间为动摩擦。胶带按图示方向运行,胶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,这个横向分力对胶带产生一个反作用力F3,F3使胶带向右侧偏移,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,在胶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。当胶带向一侧跑偏时,胶带边缘碰到立辊,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,此时调心托辊给胶带施加横向推力,促使跑偏后的胶带自动回到原位,实现跑偏胶带的自动纠偏,胶带对中运行。其优点是:当跑偏量少时,跑偏侧的托辊转动的角度较小,对胶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,对胶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,直接阻止和限制胶带跑偏,在调心托辊的共同作用下,促使胶带逐步对中运行,不会产生胶带跑出机架的现象。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。立辊会损伤胶带边缘。
2、锥形调心托辊
锥形调心托辊主要依据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 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。当胶带跑偏后,胶带就与辊子的小端接触,因小的线速度使辊子与胶带间产生额外的一个阻力,带动回转架绕回转轴旋转 角度,形成托辊组产生给胶带施加横向推力,促使跑偏后的胶带回复原位,从而实现跑偏胶带的自动纠偏,胶带对中运行。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,使胶带跑偏后产生的横向推力增大,调心效果加明显。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。