一种管带机及其纠偏装置的制作方法

本实用新型涉及管带机技术领域，尤其涉及一种管带机及其纠偏装置。

背景技术：

管带机以输送带为牵引和承载件，通过摩擦传动带动输送带运行，从而实现物料的连续运送。管带机的成圆段由按一定间距布置的多边形托辊组强制把输送带卷成圆管状,输送物料被封闭在圆管内随输送带运行，减少对环境污染，可实现环保输送。

在管带机的实际运行过程中，由于安装精度误差、物料装载偏心、外界扰动等因素影响，输送带可能产生跑偏扭转，如果不能及时纠正，将会导致托辊加速磨损、撒料、输送带叠带、撕裂等严重事故，因此，在管带机出现跑偏现象时立即采取措施纠偏。然而，目前管带机的调偏措施主要靠人工调整托辊垫片厚度来实现，这种调偏方法只能在停机状态下采用，无法实现运行状态下的实时调整，且调节过程耗时耗力，属于多次重复性劳动，其有效性多依赖于调试人员的经验，有效性也难以保证。

因此，如何提供一种方案，以克服上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种管带机及其纠偏装置，其中，该纠偏装置可以在线自动监测并纠偏，全程基本无需人工参与，劳动强度低，且纠偏的准确性和有效性均可提高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种管带机的纠偏装置，所述管带机包括机架，所述机架设有通过孔，所述通过孔的外周间隔设有若干托辊组件，穿过所述通过孔的输送带受各所述托辊组件作用能够在宽度方向卷曲成管状；所述纠偏装置包括：带状标识，设置于管状的所述输送带的外壁面，并沿长度方向延伸；纠偏组件，与所述托辊组件相连；驱动件和环形传动件，所述环形传动件环绕于管状的所述输送带，并与所述纠偏组件传动连接，所述驱动件能够驱使所述纠偏组件、所述环形传动件转动，进而带动所述托辊组件动作，以对管状的所述输送带产生纠偏力；监测组件，至少包括两个间隔安装于所述环形传动件的监测部，两所述监测部与所述环形传动件中心的连线的夹角满足预设值；初始状态以及正常运行时，所述带状标识位于所述夹角的范围内；所述监测组件监测到所述带状标识偏转至所述夹角外时，所述驱动件能够启动，以产生所述纠偏力。

采用上述结构，在运行时，如果两监测部均未监测到带状标识的通过，即带状标识仍处于夹角的范围内，即表示未发生扭转跑偏，管带机正常运行，驱动件不启动；在某一个监测部监测到带状标识通过时，即监测到带状标识偏转至夹角外时，驱动件能够驱使环形传动件进行转动，在环形传动件转动时，安装于环形传动件的监测部能够对带状标识进行追踪，同时，还能够带动托辊组件动作，以对输送带产生纠偏力，直至带状标识逐步回复至初始状态的位置。

在上述过程中，管带机并未停机，即本实用新型所提供的纠偏装置可以在线进行纠偏，且纠偏过程依靠驱动件、环形传动件、监测部以及纠偏组件的自动配合进行，全程基本无需人工参与，劳动强度低；环形传动件、监测部在输送带扭转伊始识即可进行追踪监测，纠偏组件配合动作，纠偏的准确性以及有效性均可大幅提高。

可选地，所述纠偏组件的数量与所述托辊组件相同，并一一对应地与所述托辊组件相连；所述托辊组件包括辊子和呈U形的支架，所述辊子可转动地安装于所述支架的两侧壁之间；所述纠偏组件包括固定架、纠偏轮和连杆，所述固定架安装于所述机架，所述纠偏轮与所述环形传动件传动连接，所述连杆安装于所述固定架，并能够绕自身轴线转动，所述连杆的两端分别与所述纠偏轮、所述支架相连。

可选地，所述环形传动件为锥形齿轮，各所述纠偏轮均与所述锥形齿轮相啮合；所述驱动件为电机，其驱动轴通过减速机构与一个所述纠偏轮传动连接。

可选地，所述减速机构包括相啮合的大齿轮和小齿轮，所述小齿轮安装于所述驱动轴，所述大齿轮与所述纠偏轮组成双联齿轮。

可选地，还包括限位架，所述限位架的一端与所述机架相连，另一端与所述环形传动件相连，以限定所述环形传动件的安装位置。

可选地，还包括控制器，与所述驱动件、所述监测组件均信号连接，所述监测组件监测到所述带状标识偏转至所述夹角外时，所述控制器能够控制所述驱动件启动。

可选地，所述预设值为55-65度。

可选地，所述监测部包括连接杆，所述连接杆的一端固定于所述环形传动件的内端面，另一端安装有光敏传感器，所述光敏传感器包括发射部和接收部；正常运行时，所述发射部的信号能够被所述输送带吸收，所述光敏传感器能够向所述控制器发送第一信号；在所述输送带发生偏转、使得所述带状标识与一个所述监测部正对时，所述发射部的信号能够被所述带状标识反射至所述接收部，所述光敏传感器能够向所述控制器发送第二信号，所述控制器能够控制所述驱动件启动。

可选地，所述带状标识为颜色标识带，且所述输送带宽度方向的两个端部均设有所述带状标识。

本实用新型还提供一种管带机，包括上述的管带机的纠偏装置。

由于上述的管带机的纠偏装置已经具备如上的技术效果，那么，具有该纠偏装置的管带机亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

附图说明

图1为本实用新型所提供管带机的纠偏装置与机架、托辊组件的连接结构图；

图2为图1在另一视角下的结构示意图；

图3为托辊组件与纠偏组件的连接结构图；

图4为环形传动件与机架的连接结构图；

图5为环形传动件、机架、驱动件的连接结构图。

图1-5中的附图标记说明如下：

1 机架、11 通过孔；

2 托辊组件、21 辊子、22 支架；

3 输送带、31 带状标识；

4 纠偏组件、41 固定架、42 纠偏轮、43 连杆；

5 驱动件；

6 环形传动件、61 限位架；

7 监测部、71 连接杆、72 光敏传感器；

8 减速机构、81 大齿轮、82 小齿轮；

9 控制器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-5，图1为本实用新型所提供管带机的纠偏装置与机架、托辊组件的连接结构图，图2为图1在另一视角下的结构示意图，图3为托辊组件与纠偏组件的连接结构图，图4为环形传动件与机架的连接结构图，图5为环形传动件、机架、驱动件的连接结构图。

为更好地理解本方案，首先对管带机的结构进行描述，结合图1、图2，管带机包括至少一个机架1，每一个机架1均设有通过孔11，通过孔11的外周间隔设有若干托辊组件2，在附图中，托辊组件2的数量可以为6个(当然，也可以为其他值，如8个等)，且各托辊组件2可以沿周向等间隔分布，以均匀受力，穿过通过孔11的输送带3在各托辊组件2的作用下，能够在宽度方向卷曲成管状，以形成管状带式的输送系统。

上述机架1主要为钢板结构，可用作托辊组件2等部件的安装平台，其可以由整块钢板挖孔制备，也可以由若干型钢板材拼接而成，在本实用新型所提供的一种具体实施例中，该机架1可以由5mm厚的Q235B钢板制备。

这种形式的管带机，在运行过程中，受各种因素的影响，输送带可能产生跑偏扭转，如果不能及时纠正，就会导致托辊加速磨损、撒料、输送带叠带、撕裂等严重事故。

为此，本实用新型提供一种纠偏装置，包括：带状标识31，设置于管状的输送带3的外端面，并沿长度方向(即轴向)延伸，该带状标识31可以用作输送带3是否发生跑偏的标示结构；纠偏组件4，与托辊组件2相连；驱动件5和环形传动件6，环形传动件6环绕于管状的输送带3，并与纠偏组件4传动连接，驱动件5能够驱使纠偏组件4、环形传动件6转动，进而带动托辊组件2动作，以对管状的输送带3产生纠偏力；监测组件，至少包括两个间隔安装于环形传动件6的监测部7，两监测部7与环形传动件6中心的连线的夹角α满足预设值。

在初始状态下，带状标识31可以设置在夹角α的范围内，优选地，可以设置在夹角α的角平分线上，以方便调整，且下述各实施方式均是以带状标识31初始状态是位于夹角α的角平分线上为例进行描述；当然，在实际应用中，也可以不采用上述设置，该带状标识31也可以设置在3/4夹角α与1/4夹角α的角分线或者其他位置处。

在运行时，如果两监测部7均未监测到带状标识31的通过，即带状标识31仍处在夹角α的范围内，即表示未发生过度的扭转跑偏，管带机处于正常运行状态。而且，由于两监测部7之间存在上述的夹角α，管带机在顺时针或者逆时针转动1/2夹角α的角度范围内，均不会被认定为过度扭转跑偏，也就是说，本实用新型所提供纠偏装置还能够适应管带机的随机振动所造成的小角度扭转，驱动件5并不会因为管带机随机振动而进行无休止的调整动作；另外，也正是因为振动的随机性，并不存在明显地顺时针振动多或者逆时针振动多的规律，将初始状态下的带状标识31设置在夹角α的角平分线上，可以使得该纠偏装置对于顺时针方向以及逆时针方向的随机振动具有相同的适应效果。

在某一个监测部7监测到带状标识31通过时，即监测到带状标识31偏转至夹角α外时，驱动件5能够驱使环形传动件6进行转动，在环形传动件6转动过程中，安装于环形传动件6的监测部7能够对带状标识31进行追踪，同时，还能够带动托辊组件2动作，以对输送带3产生纠偏力，使得带状标识31能够逐步回复至初始状态的位置。

需要指出，本实用新型实施例并不限定上述夹角α的预设值的大小，其具体与管带机随机振动的幅度、输送带3所能够承受的扭转角范围等参数有关。

在一种具体的方案中，上述预设值可以设置在55-65度的范围内，以夹角α等于60度为例，为便于描述，请参照图4(或图1)，以图4为视角建立直角坐标系，位于竖直方向的监测部7(以下称之为第一监测部)可以设定为在0度位置，位于左侧的监测部7(以下称之为第二监测部)可以设定为在-60度位置(即相对0度位置逆时针转动所产生的角度为负值)，在原始状态下，带状标识31优选设置在-30度的位置。

如此设置，当带状标识31因随机振动而在原始位置的正负30度范围内进行扭转时，并不属于过度扭转跑偏，驱动件5并不会启动；而当发生过度扭转跑偏时，以带状标识31顺时针跑偏为例，第一监测部会监测到带状标识31通过，驱动件5可以启动，环形传动件6可以进行顺时针转动，并通过第一监测部对带状标识31进行追踪，同时，也通过纠偏组件4、相应托辊组件2对扭转的输送带3产生纠偏力，当纠偏力小于输送带3的扭转力时，输送带3会继续沿顺时针方向扭转，环形传动件6、第一监测部继续顺时针转动追踪，纠偏组件4通过托辊组件2所产生的纠偏力将进一步增大直至大于扭转力，此时，带状标识31能够逐渐沿逆时针方向回转，在第一监测部重又监测到带状标识31通过时，认定为带状标识31回复至第一监测部、第二监测部的夹角α之间，驱动件5停止动作，此时，由于纠偏力的存在，带状标识31可能又沿逆时针方向扭转，自第二监测部处移出夹角α的范围，驱动件5可以再次启动，以使得环形传动件6、第二监测部逆时针转动对带状标识31进行追踪、纠偏，直至带状标识31能够大致回复原始位置、第一监测部能够大致回复至0度位置、第二监测部能够大致回复至-60度位置，使得管带机重新恢复正常生产。

由上可知，本实用新型所提供纠偏装置，可以在不停机状态下使用，即可以在线进行纠偏，且纠偏过程依靠驱动件5、环形传动件6、监测部7以及纠偏组件4的自动配合进行，全程基本无需人工参与，劳动强度低；环形传动件6、监测部7在输送带3扭转伊始即可进行追踪监测，纠偏组件4配合动作，纠偏的准确性以及有效性均可大幅提高。

仍如图1所示，纠偏组件4的数量可以与托辊组件2相同，并一一对应地与托辊组件2相连，即纠偏组件4可以驱使每一个托辊组件2进行动作，使得每一个托辊组件2均可以对输送带3产生纠偏力。相比于现有技术中常见的仅对一个或者少数几个托辊组件2进行操作的纠偏装置，本实用新型所提供纠偏装置可以对输送带3进行更为强力的纠偏，纠偏效率以及纠偏效果更佳。

结合图3，托辊组件2可以包括辊子21和呈U形的支架22，辊子21可转动地安装于支架22的两侧壁之间，在输送带3受驱运行时，各托辊组件2的辊子21能够转动，且各辊子21能够对输送带3进行支撑，并调整输送带3所围合形成管状的外形；纠偏组件4可以包括固定架41、纠偏轮42和连杆43，固定架41可以安装于机架1，用于定位支撑，纠偏轮42与环形传动件6可以传动连接，连杆43可以安装于固定架41，并能够绕自身轴线转动，连杆43的两端可以分别与纠偏轮42、支架22相连。如此，在环形传动件6转动以带动纠偏轮42进行转动时，可驱使辊子21绕连杆43的轴线进行转动，以调整辊子21对支撑带3的支撑角度，进而产生前述的纠偏力。

在环形传动件6转动时，其需要能够带动各纠偏轮42进行转动，而环形传动件6的转动轴线与各纠偏轮42的转动轴线基本垂直，为实现二者之间的可靠传动，可以将环形传动件6设置为锥形齿轮，优选为冠轮，即分度圆锥角为90度、分度圆锥表面为平面的锥形齿轮，如图5所示，采用这种结构，各纠偏轮42即无需设置为锥形齿轮，纠偏轮42的结构可以大幅简化，能够方便加工。各纠偏轮42的外齿均可以与环形传动件6相啮合，以通过齿轮传动来实现动力的传输。

驱动件5可以为电机，也可以为其他形式的驱动元件，其驱动轴可以通过减速机构8与其中一个纠偏轮42传动连接，进而通过该纠偏轮42带动环形传动件6进行转动，然后再通过环形传动件6带动其余的各纠偏轮42进行动作。除这种方式外，也可以由驱动件5直接带动环形传动件6进行转动，然后通过环形传动件6带动各纠偏轮42进行动作，也可以实现驱动件5、环形传动件6以及各纠偏轮42之间的传动连接。

设置于驱动件5与纠偏轮42之间的减速机构8，主要是为了降低驱动件5向各纠偏轮42所传递的转速，以便对环形传动件6、各纠偏轮42的转动进行更为精细化的控制，进而可对输送带3的偏转进行更为精准的纠偏调整。具体而言，该减速机构8可以包括相啮合的大齿轮81和小齿轮82，小齿轮82可以安装于驱动轴，大齿轮81可以与纠偏轮42组成双联齿轮，以提高集成度和结构的稳定性，大齿轮81与纠偏轮42可以具有相同的转速，小齿轮82与大齿轮81的分度圆直径比即为二者之间的减速比，在此，并不限定该减速比的具体值，实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

环形传动件6的外周还可以设有若干限位架61，限位架61的一端可以与机架1相连，另一端可以与环形传动件6相连，以限定环形传动件6与机架1的轴向间距，同时，也是对环形传动件6的周向进行支撑，即可以限定该环形传动件6的安装位置。如图1、图4所示，该限位架61可以为倒L形，其可以包括横板和立板，立板可以固定于机架1，横板可以钩挂于环形传动件6远离机架1的一端，一方面，可以定位环形传动件6的轴向安装位置，另一方面，也可以对环形传动件6的外部轮廓进行卡位，可避免其在转动过程中的径向窜动，以及由此而导致的环形传动件6与各纠偏轮42相脱离的情形。

可以知晓，环形传动件6为转动部件，其在运行时，必然会与限位架61之间产生摩擦，为此，可以在二者的连接处添加润滑油或者设置滚动轴承等，以提高二者间转动的顺畅性，并减少部件的磨损。当然，考虑到环形传动件6并非时刻都在转动，且转速通常较小，故而，环形传动件6与限位架61之间也可以不采用任何润滑措施。

进一步地，还可以包括控制器9，控制器9可以独立设置，并安装于机架1，其与驱动件5、监测组件均可以信号连接，监测组件在监测到带状标识31偏转至夹角α外时，控制器9能够控制驱动件5启动，以对输送带3进行纠偏。上述控制器9也可以为集成部件，具体而言，其可以集成于驱动件5，在该实施例中，监测组件监测所得的信号可以直接发送至驱动件5，并由驱动件5直接执行。

监测部7可以包括连接杆71，连接杆71的一端可以固定于环形传动件6，使得监测部7可以与环形传动件6进行同步转动，以对带状标识31进行追踪、监测。需要注意的是，监测部7的安装与限位架61之间不能产生干涉，以避免影响环形传动件6的正常转动，具体到本实用新型实施例，限位架61的立板可以与环形传动件6的外壁面相贴合，限位架61的横板可以与环形传动件6远离机架1的轴端相贴合，且横板在径向的尺寸不大于环形传动件6的径向厚度，连接杆71可以固定于内壁面，以避免与横板产生干涉；当然，也可以反过来安装，即将立板与环形传动件6的内壁面相贴合，而将连接杆71固定于环形传动件6的外壁面。

连接杆71的另一端可以安装有光敏传感器72，光敏传感器72包括发射部和接收部：在正常运行时，发射部的信号能够被黑色的输送带3所吸收，接收部不能够接收到反射信号，光敏传感器72可以向控制器9发送第一信号；在输送带3发生偏转、使得带状标识31与一个监测部7正对时，发射部的信号能够被带状标识31反射至接收部，光敏传感器72能够向控制器9发送第二信号，在接收到第二信号后，控制器9能够控制驱动件5启动。

具体而言，该光敏传感器72可以采用红外光对管，在接收部不能够接收到反射信号时，光敏传感器72可以输出高电平，而在接收部能够接收到反射信号时，光敏传感器72可以对外输出低电平。如此，自初始状态开始时，如果两个监测部7都输出高电平，控制器9可以判定管带机运行正常；而如果有一个监测部7输出了低电平，则控制器9可以判定输送带3自初始位置朝向监测到低电平的监测部7发生严重扭转，控制器9可以控制驱动件5启动纠偏。

上述带状标识31可以为颜色标识带，其与输送带3本身的颜色应当具有显著反差，可以采用油漆、粘贴等方式固定。通常而言，输送带3可以为黑色，故而，在本实用新型实施例中，上述带状标识31可以为白色标识带，具体可以为白色油漆。上述带状标识31可以设置于输送带3宽度方向的至少一端部，且在输送带3卷曲成管状后，带状标识31能够显示于管状输送带的外壁面，优选地，输送带3宽度方向的两个端部均可以设有上述带状标识31，如此，在输送带3卷曲形成管状时，无论宽度方向的哪一个端部露在外面，均可以有带状标识31显露于管状的外侧，以便监测。

本实用新型还提供一种管带机，包括若干机架1、输送带3和上述各实施方式所涉及的纠偏装置。由于上述的纠偏装置已经具备如上的技术效果，那么，具有该纠偏装置的管带机亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。