带式输送机自动调心上托辊组的制作方法

本发明涉及带式输送机自动调心上托辊组，属于工业生产流水线输送设备技术领域。

背景技术：

带式输送机是由滚筒和套装在滚筒外的输送带构成的，输送带在滚筒的摩擦带动下进行循环运动，从而输送表面上承载的物料；托辊是用于支撑输送带并与输送带之间具有滚动摩擦的组件。带式输送机由于制造、安装以及接头不正等因素的影响，跑偏问题不可避免。目前，输送带跑偏的纠偏方法很多，对于带式输送机来说最常用和最有效的方式是采用调心托辊。

调心托辊的主要作用在于对跑偏的输送带进行调整，防止输送带蛇行，保证输送带稳定运行。但是现有的调心托辊存在一定的不足：输送带在上行过程中，负荷大，易跑偏严重；当输送带跑偏过于严重时，输送带跑偏时所产生的附加摩擦力矩远远不能克服托辊在输送带和物料的重量作用下绕其垂直轴回转所需要的阻动力矩，往往会造成调心托辊转动不灵活或传动滞后，上述情况下调心托辊自动纠偏效果不大理想。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供了带式输送机自动调心上托辊组，具体技术方案如下：

带式输送机自动调心上托辊组，包括基座、前横梁、托辊组、后横梁组件，所述前横梁设置在基座的上方，所述前横梁包括第一水平横梁和两段第一倾斜横梁，两段第一倾斜横梁分别设置在第一水平横梁的左右两端，第一倾斜横梁与第一水平横梁固定连接，所述第一水平横梁与基座活动连接；所述托辊组设置在前横梁的上方，托辊组包括水平托辊和两个倾斜托辊，水平托辊与第一水平横梁之间设置有间隙，水平托辊的左右两端分别设置有支撑板，支撑板的底部与第一水平横梁固定连接，水平托辊的辊轴与支撑板的一侧固定连接，倾斜托辊与第一倾斜横梁之间设置有间隙，倾斜托辊的辊轴底端与支撑板的另一侧固定连接，第一倾斜横梁的端部设置有侧支撑板，侧支撑板的底部与第一倾斜横梁的端部固定连接，倾斜托辊的辊轴顶端与侧支撑板的顶部固定连接；所述后横梁组件设置在基座的上方，所述后横梁组件包括左横梁和右横梁，所述左横梁包括第二水平横梁和第二倾斜横梁，第二水平横梁与第二倾斜横梁的下端固定连接，第二水平横梁与基座活动连接，第二倾斜横梁的上端设置有第一连接板，第一连接板的一侧与第二倾斜横梁的上端固定连接，第一连接板的上方设置有竖直的左挡辊，左挡辊的辊轴与第一连接板的另一侧固定连接；所述右横梁包括第三水平横梁和第三倾斜横梁，第三水平横梁与第三倾斜横梁的下端固定连接，第三水平横梁与基座活动连接，第三倾斜横梁的上端设置有第二连接板，第二连接板的一侧与第三倾斜横梁的上端固定连接，第二连接板的上方设置有竖直的右挡辊，右挡辊的辊轴与第二连接板的另一侧固定连接。

本文所述左、右、前、后、上、下均相对于后文附图中图1的带式输送机自动调心上托辊组结构示意图而言。

作为上述技术方案的改进，所述第一水平横梁与基座之间设置有前转盘，前转盘与基座固定连接，前转盘的中央设置有主动轴，主动轴的上部设置在前转盘的上方且主动轴的上部与第一水平横梁的中部固定连接，所述基座中设置有主动扇形齿轮，主动轴的下部与主动扇形齿轮的尾部固定连接；所述第二水平横梁与基座之间设置有左转盘，左转盘与基座固定连接，左转盘的中央设置有左从动轴，左从动轴的上部设置在左转盘的上方且左从动轴的上部与第二水平横梁的中部固定连接，所述基座中还设置有与主动扇形齿轮相配合的左从动扇形齿轮，左从动轴的下部与左从动扇形齿轮的尾部固定连接；所述第三水平横梁与基座之间设置有右转盘，右转盘与基座固定连接，右转盘的中央设置有右从动轴，右从动轴的上部设置在右转盘的上方且右从动轴的上部与第三水平横梁的中部固定连接，所述基座中还设置有与主动扇形齿轮相配合的右从动扇形齿轮，右从动轴的下部与右从动扇形齿轮的尾部固定连接；所述主动轴与左从动轴等角位移转动，所述右从动扇形齿轮与左从动扇形齿轮外啮合，所述右从动轴与左从动轴等角位移转动且右从动轴的转向与左从动轴的转向相反。

作为上述技术方案的改进，所述主动扇形齿轮的圆心角为40°，所述主动扇形齿轮的分度圆半径为x；所述左从动扇形齿轮的圆心角为72°，所述左从动扇形齿轮的分度圆半径为y，y＝x；所述右从动扇形齿轮的圆心角为72°，所述右从动扇形齿轮的分度圆半径为z，z＝y。

作为上述技术方案的改进，所述第二倾斜横梁的下方设置有左底托，左底托的上部与第二倾斜横梁固定连接，左底托的下部设置有左滚轮座，左滚轮座的底部设置有左滚轮，所述左滚轮支撑所述左底托且当所述左横梁转动时所述左滚轮与基座之间滚动摩擦；所述第三倾斜横梁的下方设置有右底托，右底托的上部与第三倾斜横梁固定连接，右底托的下部设置有右滚轮座，右滚轮座的底部设置有右滚轮，所述右滚轮支撑所述右底托且当所述右横梁转动时所述右滚轮与基座之间滚动摩擦。

作为上述技术方案的改进，所述基座的外侧设置有与左滚轮相配合的左限位挡板和与右滚轮相配合的右限位挡板，所述左限位挡板为弧形，左限位挡板的底部与基座固定连接；所述右限位挡板为弧形，右限位挡板的底部与基座固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述第二倾斜横梁与基座之间的夹角等于第三倾斜横梁与基座之间的夹角，所述第一倾斜横梁与基座之间的夹角等于第二倾斜横梁与基座之间的夹角。

作为上述技术方案的改进，所述基座为槽钢制成，基座的槽部朝下，所述主动扇形齿轮、左从动扇形齿轮和右从动扇形齿轮均位于所述基座的槽部。

作为上述技术方案的改进，所述基座的左右两端分别设置有连板，连板包括横边和竖边，连板的竖边与基座固定连接，连板的横边设置在基座的外侧且连板的横边上设置有多个安装孔。

本发明所述带式输送机自动调心上托辊组对现有调心托辊进行优化设计，能自动对跑偏的输送带进行纠偏，通过前横梁上的托辊组初步纠偏，再利用左横梁上的左挡辊、右横梁上的右挡辊协同配合，提高了所述带式输送机自动调心上托辊组的自动纠偏能力，即使输送带跑偏过于严重，也不会造成所述带式输送机自动调心上托辊组转动不灵活或传动滞后；无论输送带发生向左或向右偏移，后横梁组件中的左挡辊或右挡辊都能及时纠偏；所述带式输送机自动调心上托辊组在前横梁上的托辊组和后横梁组件的协同配合下，其调偏效果显著提高。所述带式输送机自动调心上托辊组传动结构简单，易维修，具有良好地防止输送带运行跑偏效果，传动灵活，不会发生传动滞后的情况，纠偏动作灵敏度高，实施效果好。

附图说明

图1为本发明所述带式输送机自动调心上托辊组结构示意图；

图2为本发明所述带式输送机自动调心上托辊组结构示意图(俯视状态)；

图3为本发明所述主动轴原始位置时的传动示意图；

图4为本发明所述主动轴顺时针转动时的传动示意图；

图5为本发明所述主动轴逆时针转动时的传动示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～2所示，所述带式输送机自动调心上托辊组，设置在带式输送机的上部，用来给上行中的输送带自动纠偏，其包括基座10、前横梁20、托辊组、后横梁组件，所述前横梁20设置在基座10的上方，所述前横梁20包括第一水平横梁21和两段第一倾斜横梁22，两段第一倾斜横梁22分别设置在第一水平横梁21的左右两端，第一倾斜横梁22与第一水平横梁21固定连接，所述第一水平横梁21与基座10活动连接；所述托辊组设置在前横梁20的上方，托辊组包括水平托辊31和两个倾斜托辊32，水平托辊31与第一水平横梁21之间设置有间隙，水平托辊31的左右两端分别设置有支撑板33，支撑板33的底部与第一水平横梁21固定连接，水平托辊31的辊轴与支撑板33的一侧固定连接，倾斜托辊32与第一倾斜横梁22之间设置有间隙，倾斜托辊32的辊轴底端与支撑板33的另一侧固定连接，第一倾斜横梁22的端部设置有侧支撑板34，侧支撑板34的底部与第一倾斜横梁22的端部固定连接，倾斜托辊32的辊轴顶端与侧支撑板34的顶部固定连接；所述后横梁组件设置在基座10的上方，所述后横梁组件包括左横梁40和右横梁50，所述左横梁40包括第二水平横梁41和第二倾斜横梁42，第二水平横梁41与第二倾斜横梁42的下端固定连接，第二水平横梁41与基座10活动连接，第二倾斜横梁42的上端设置有第一连接板43，第一连接板43的一侧与第二倾斜横梁42的上端固定连接，第一连接板43的上方设置有竖直的左挡辊44，左挡辊44的辊轴与第一连接板43的另一侧固定连接；所述右横梁50包括第三水平横梁51和第三倾斜横梁52，第三水平横梁51与第三倾斜横梁52的下端固定连接，第三水平横梁51与基座10活动连接，第三倾斜横梁52的上端设置有第二连接板53，第二连接板53的一侧与第三倾斜横梁52的上端固定连接，第二连接板53的上方设置有竖直的右挡辊54，右挡辊54的辊轴与第二连接板53的另一侧固定连接。

本文所述左、右、前、后、上、下均相对于图1的带式输送机自动调心上托辊组结构示意图而言。输送带在上行过程中，负荷大，易发生跑偏；通过在基座10上设置可转动的前横梁20和托辊组，使得所述带式输送机自动调心上托辊组具有初步的纠偏能力；当输送带跑偏过于严重时，例如当输送带向左跑偏时，由于左横梁40也可在基座10上转动，在左横梁40上的竖直的左挡辊44的纠偏下，使得输送带回归正常的轨迹中；例如当输送带向右跑偏时，由于右横梁50也可在基座10上转动，在右横梁50上的竖直的右挡辊54的纠偏下，使得输送带回归正常的轨迹中；无论输送带发生向左或向右偏移，后横梁组件中的左挡辊44或右挡辊54都能及时纠偏；所述带式输送机自动调心上托辊组在前横梁20上的托辊组和后横梁组件的协同配合下，其调偏效果显著提高。

进一步改进地，所述第一水平横梁21与基座10活动连接方式为：所述第一水平横梁21与基座10之间设置有前转盘23，前转盘23与基座10固定连接，前转盘23的中央设置有主动轴24，主动轴24的上部设置在前转盘23的上方且主动轴24的上部与第一水平横梁21的中部固定连接，所述基座10中设置有主动扇形齿轮25，主动轴24的下部与主动扇形齿轮25的尾部固定连接；所述第二水平横梁41与基座10活动连接方式为：所述第二水平横梁41与基座10之间设置有左转盘45，左转盘45与基座10固定连接，左转盘45的中央设置有左从动轴46，左从动轴46的上部设置在左转盘45的上方且左从动轴46的上部与第二水平横梁41的中部固定连接，所述基座10中还设置有与主动扇形齿轮25相配合的左从动扇形齿轮47，左从动轴46的下部与左从动扇形齿轮47的尾部固定连接；所述第三水平横梁51与基座10活动连接方式为：所述第三水平横梁51与基座10之间设置有右转盘55，右转盘55与基座10固定连接，右转盘55的中央设置有右从动轴56，右从动轴56的上部设置在右转盘55的上方且右从动轴56的上部与第三水平横梁51的中部固定连接，所述基座10中还设置有与主动扇形齿轮25相配合的右从动扇形齿轮57，右从动轴56的下部与右从动扇形齿轮57的尾部固定连接；所述主动轴24与左从动轴46等角位移转动，所述右从动扇形齿轮57与左从动扇形齿轮47外啮合，所述右从动轴56与左从动轴46等角位移转动且右从动轴56的转向与左从动轴46的转向相反。

所述主动轴24、左从动轴46、右从动轴56之间的传动过程如下：右从动扇形齿轮57和左从动扇形齿轮47始终处于外啮合状态，当主动扇形齿轮25与左从动扇形齿轮47分离且主动扇形齿轮25与右从动扇形齿轮57也分离时，该位置为主动轴24的原始位置，如图3所示。当主动轴24从原始位置开始顺时针旋转时，如图4所示，主动扇形齿轮25与左从动扇形齿轮47发生外啮合同时主动扇形齿轮25与右从动扇形齿轮57分离，主动轴24与左从动轴46之间在主动扇形齿轮25与左从动扇形齿轮47的传动下可等角位移转动，主动轴24的转向与左从动轴46的转向相反，也就是左从动轴46逆时针转动；由于右从动扇形齿轮57和左从动扇形齿轮47始终处于外啮合状态，右从动轴56与左从动轴46可等角位移转动且右从动轴56的转向与左从动轴46的转向相反，即右从动轴56顺时针转动；例如当主动轴24从原始位置顺时针转动10°时，左从动轴46则从原始位置会逆时针转动10°，右从动轴56会从原始位置顺时针转动10°。当主动轴24从原始位置开始逆时针旋转时，如图5所示，主动扇形齿轮25与右从动扇形齿轮57发生外啮合同时主动扇形齿轮25与左从动扇形齿轮47分离，主动轴24与右从动轴56之间在主动扇形齿轮25与右从动扇形齿轮57的传动下可等角位移转动，主动轴24的转向与右从动轴56的转向相反，也就是右从动轴56顺时针转动；由于右从动扇形齿轮57和左从动扇形齿轮47始终处于外啮合状态，右从动轴56与左从动轴46可等角位移转动且右从动轴56的转向与左从动轴46的转向相反，即左从动轴46逆时针转动；例如当主动轴24从原始位置逆时针转动10°时，左从动轴46则从原始位置会逆时针转动10°，右从动轴56会从原始位置顺时针转动10°。因此，主动轴24、左从动轴46和右从动轴56之间的传动均能够同时、同角度的传递，即主动轴24与左从动轴46可等角位移转动，右从动轴56与左从动轴46可等角位移转动，因此上述传动结构相对于圆形齿轮来说，降低了成本，并且主动扇形齿轮25、左从动扇形齿轮47和右从动扇形齿轮57均为扇齿轮的结构，传动迅速、传动时间短，避免转动行程过大造成传动滞后，该传动结构具有转动灵活的优点，不会发生传动滞后的情况，还便于设计、安装和调试。

为实现上述传动过程，将所述主动扇形齿轮25的圆心角设计为40°，所述主动扇形齿轮25的分度圆半径为x；将所述左从动扇形齿轮47的圆心角设计为72°，所述左从动扇形齿轮47的分度圆半径为y，y＝x；将所述右从动扇形齿轮57的圆心角也设计为72°，所述右从动扇形齿轮57的分度圆半径为z，z＝y。

所述前横梁20与基座10之间的转动角度为a，即前横梁20的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角为a；当a＞0时，表示前横梁20从原始位置顺时针转动，a的绝对值等于前横梁20的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角；当a＜0时，表示前横梁20从原始位置逆时针转动，a的绝对值等于前横梁20的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角；当a＝0时，表示前横梁20的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角为0，也就是前横梁20与基座10相互平行，即前横梁20的原始位置；由于主动扇形齿轮25的圆心角、左从动扇形齿轮47的圆心角和右从动扇形齿轮57的圆心角为定值，因此a的最大值为15°，a的最小值为-15°，即-15°≤a≤15°。所述左横梁40与基座10之间的转动角度为b，即左横梁40的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角为b，当b＜0时，表示左横梁40从原始位置逆时针转动，b的绝对值等于左横梁40的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角；当b＝0时，表示左横梁40的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角为0，也就是左横梁40与基座10相互平行，即左横梁40的原始位置；由于主动扇形齿轮25的圆心角、左从动扇形齿轮47的圆心角和右从动扇形齿轮57的圆心角为定值，因此b的最小值为-15°，-15°≤b≤0°。所述右横梁50与基座10之间的转动角度为c，即右横梁50的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角为c，当c＞0时，表示右横梁50从原始位置顺时针转动，c的绝对值等于右横梁50的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角；当c＝0时，表示右横梁50的中轴线与基座10的中轴线之间的夹角为0，也就是右横梁50与基座10相互平行，即右横梁50的原始位置；由于主动扇形齿轮25的圆心角、左从动扇形齿轮47的圆心角和右从动扇形齿轮57的圆心角为定值，因此c的最大值为15°，0°≤c≤15°。

由于主动轴24与左从动轴46等角位移转动，右从动轴56与左从动轴46等角位移转动，使得a的绝对值等于b的绝对值，同时c的绝对值等于b的绝对值。在此情况下，如果输送带在托辊组上发生偏移导致前横梁20逆时针转动10°，即a＝-10°，左横梁40会随之逆时针转动10°，即b＝-10°，右横梁50会随之顺时针转动10°，即c＝10°，此时前横梁20的左端与左挡辊44保持同步，右挡辊54和左挡辊44和之间的间隙缩小，在右挡辊54的推动下，右挡辊54对输送带的附加力矩增大，这个附加力矩比传统调心托辊产生的附加力矩大得多，即使输送带跑偏过于严重时，该附加力矩也能克服托辊在输送带和物料的重量作用下绕其垂直轴回转所需要的阻动力矩，并且由于前横梁20与右横梁50的转向相反，使得输送带能够在发生微小偏移时，右横梁50上的右挡辊54能够及时、迅速的将跑偏的输送带纠正回原来的轨迹，纠偏动作灵活，传动迅速，带式输送机自动调心上托辊组的自动纠偏效果进一步提高。如果输送带在托辊组上发生偏移导致前横梁20顺时针转动10°，即a＝10°，左横梁40会随之逆时针转动10°，即b＝-10°，右横梁50会随之顺时针转动10°，即c＝10°，此时前横梁20的右端与右挡辊54保持同步，左挡辊44和右挡辊54之间的间隙缩小，在左挡辊44的推动下，左挡辊44对输送带的附加力矩增大，这个附加力矩比传统调心托辊产生的附加力矩大得多，即使输送带跑偏过于严重时，该附加力矩也能克服托辊在输送带和物料的重量作用下绕其垂直轴回转所需要的阻动力矩，并且由于前横梁20与左横梁40的转向相反，使得输送带能够在发生微小偏移时，左横梁40上的左挡辊44能够及时、迅速的将跑偏的输送带纠正回原来的轨迹，纠偏动作灵活，传动迅速，带式输送机自动调心上托辊组的自动纠偏效果进一步提高。

进一步改进地，所述第二倾斜横梁42的下方设置有左底托60，左底托60的上部与第二倾斜横梁42固定连接，左底托60的下部设置有左滚轮座61，左滚轮座61的底部设置有左滚轮62，所述左滚轮62支撑所述左底托60且当所述左横梁40转动时所述左滚轮62与基座10之间滚动摩擦；所述第三倾斜横梁52的下方设置有右底托70，右底托70的上部与第三倾斜横梁52固定连接，右底托70的下部设置有右滚轮座71，右滚轮座71的底部设置有右滚轮72，所述右滚轮72支撑所述右底托70且当所述右横梁50转动时所述右滚轮72与基座10之间滚动摩擦。第二倾斜横梁42和左挡辊44的自重易增大第二水平横梁41与左从动轴46之间的压力，导致左从动轴46的转动阻力变大；左底托60具有支撑左横梁40的功能，缓解第二水平横梁41与左从动轴46之间的压力，并且当所述左横梁40转动时所述左滚轮62与基座10之间滚动摩擦，左横梁40具有转动灵活的优点，不会发生传动滞后的情况；第三倾斜横梁52和右挡辊54的自重易增大第三水平横梁51与右从动轴56之间的压力，导致右从动轴56的转动阻力变大；右底托70具有支撑右横梁50的功能，缓解第三水平横梁51与右从动轴56之间的压力，并且当所述右横梁50转动时所述右滚轮72与基座10之间滚动摩擦，右横梁50具有转动灵活的优点，不会发生传动滞后的情况。

进一步改进地，所述基座10的外侧设置有与左滚轮62相配合的左限位挡板63和与右滚轮72相配合的右限位挡板73，所述左限位挡板63为弧形，左限位挡板63的底部与基座10固定连接；所述右限位挡板73为弧形，右限位挡板73的底部与基座10固定连接。左限位挡板63有效地防止所述左横梁40偏转幅度过大，从而提高了左横梁40防止输送带运行跑偏的效果，同时左限位挡板63为弧形，使得左滚轮62与左限位挡板63之间接触时具有一定的缓冲空间，避免急停造成输送带损伤。右限位挡板73有效地防止所述右横梁50偏转幅度过大，从而提高了右横梁50防止输送带运行跑偏的效果，同时右限位挡板73为弧形，使得右滚轮72与右限位挡板73之间接触时具有一定的缓冲空间，避免急停造成输送带损伤。

进一步改进地，所述第二倾斜横梁42与基座10之间的夹角等于第三倾斜横梁52与基座10之间的夹角，所述第一倾斜横梁22与基座10之间的夹角等于第二倾斜横梁42与基座10之间的夹角。该结构的前横梁20、左横梁40、右横梁50保证了各部件的一致性，便于安装和调试，也方便后续维修。与第一倾斜横梁22相配合的的倾斜托辊32，由于倾斜托辊32对输送带会产生纵向推力，使其对输送带的偏移动作捕捉灵敏，易将输送带的偏移量及时传递给主动轴24，所述带式输送机自动调心上托辊组的纠偏动作灵敏度进一步提升，自动调心效果进一步提高。

进一步改进地，所述基座10为槽钢制成，基座10的槽部朝下，所述主动扇形齿轮25、左从动扇形齿轮47和右从动扇形齿轮57均位于所述基座10的槽部。使用易得的槽钢制成基座10，不但可降低成本，而且还方便容纳主动扇形齿轮25、左从动扇形齿轮47和右从动扇形齿轮57，方便安装和后续维修。更进一步改进地，所述基座10的左右两端分别设置有连板11，连板11包括横边和竖边，连板11的竖边与基座10固定连接，连板11的横边设置在基座10的外侧且连板11的横边上设置有多个安装孔111。可通过连板11配合螺栓将所述带式输送机自动调心上托辊组安装在带式输送机上，安装方便，便于拆卸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。