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。