一种多电机组合驱动输送辊道装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多电机组合驱动输送辊道装置，包括环形辊道，位于所述环形轨道内侧、且沿环形轨道设置的传送装置，以及位于所述环形轨道外侧、且与传送装置配合连接的电动机组件。本实用新型所述多电机组合驱动输送辊道装置，可以克服现有技术中稳定性低、灵活性差、适用范围小和人工劳动量大等缺陷，以实现稳定性好、灵活性好、适用范围广和人工劳动量小的优点。
【专利说明】 一种多电机组合驱动输送辊道装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输送辊道装置【技术领域】，具体地，涉及一种多电机组合驱动输送辊道装置。
【背景技术】
[0002]经过多年的发展，我国的输送辊道装置技术水平有了长足进步，更加适应我国的国情。但总体来说，国内在一些关键技术上有待于改进和提高，开发新产品，满足市场的各种需求。多电机组合驱动输送辊道可广泛用于各种工业，工厂等场所，与单电机驱动相比，多电机组合驱动更加具有灵活性和可靠性，具有更良好的特性。
[0003]多电机组合驱动输送辊道可广泛用于各种工业，工厂等场所，现在已经广泛应用于加工，制造，服务等各种行业。辊道是轧钢车间运送轧件的主要设备，其重量占整个轧钢车间设备总重量的40%左右，是轧钢车间中使用最多的设备。轧件进出加热炉，在轧机上往复轧制及轧后输送到精整工序等工作均由辊道来完成。辊道主要由导板、卫板和若干个辊子，以及多个电动机及其传动轴和减速器组成。
[0004]自从发明辊道以来，直至现在，辊道已经深入到每个人的家中，与我们的生活密不可分。近年来我国许多城市(如北京，上海，广州，成都等地)研制辊道输送装置已经具有很大的突破。并且已经应运用到了生产和人们的生活中。例如飞机场的行李托运机就运用到了多电机组合驱动输送辊道装置。
[0005]多电机组合驱动输送辊道可广泛用于各种工业、工厂等场所，与单电机驱动相比，多电机组合驱动更加具有灵活性和可靠性，引起良好的特性，现在已经广泛应用于加工，制造，服务等各种行业。多电机组合驱动的主要装置为电机驱动组合调整模块。电机驱动组合调整模块能快速有效的调整电机的运作状态，能最大限度的运用电机的性能和作用。
[0006]经过多年的发展，我国的辊道输送装置技术水平有了长足进步，更加适应我国的国情。但总体来说，国内在一些关键技术能有待于改进和提高，开发新产品，满足市场的各种需求。今后的发展方向是:
[0007]⑴稳定性:一个产品从开发到利用，必不可少的，要对其稳定性做出十分深刻的研究，才能让产品真正是先它的价值，因此，也必需要对其稳定性做更深层次的研究。
[0008]⑵高效率性:人们对产品的选择，就要对其效率进行对比，哪个性价比高，才能得到人们的人可，才能获得市场。
[0009]⑶环保性:如今，环保已经成为生活中的主流，一个产品不仅要对人们产生巨大的作用，还要不以环境为代价进行生产。因此，多电机组合驱动输送轨道装置还要进行改进和提闻。
[0010]随着近年来工业的发展，对各种机械性能和产品质量要求的逐渐提高，辊道输送装置已经越来越得到了人们的认可。同样，单台电机驱动的问题暴露的也越来越明显，单电机驱动没有足够的灵活性和稳定性，并且，单电机驱动不能够很好的提供动力。单单针对一台电机的驱动在某些场合已经不能满足现代高科技发展的要求，而需要人们去控制多台电机，让其更好地协调运行。如果采用多电机组合驱动时，由于机械连接牢固可靠，则能得到较多的应用。
[0011]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在稳定性低、灵活性差、适用范围小和人工劳动量大等缺陷。
实用新型内容
[0012]本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种多电机组合驱动输送辊道装置，以实现稳定性好、灵活性好、适用范围广和人工劳动量小的优点。
[0013]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种多电机组合驱动输送辊道装置，包括环形辊道，位于所述环形轨道内侧、且沿环形轨道设置的传送装置，以及位于所述环形轨道外侧、且与传送装置配合连接的电动机组件。
[0014]进一步地，所述传送装置，包括多个链条传动装置，配合设置在相邻两个链条传动装置之间的齿轮，以及配合设置在相应的链条传动装置与齿轮之间的轴；所述链条传动装置和齿轮，分别与电动机组件连接。
[0015]进一步地，所述传送装置为开环结构，具体包括5个链条传动装置和4个齿轮；
[0016]所述5个链条传动装置中的I个链条传动装置即第I链条传动装置，位于环形轨道的中心轴线上；第2链条传动装置和第3链条传动装置，分别通过第I齿轮和第2齿轮，对称地分布在第I链条传动装置的两侧;第4链条传动装置和第5链条传动装置，分别与相应的链条传动装置和齿轮之间的轴连接，且对称地分布在第I链条传动装置的两侧；第3齿轮和第4齿轮分别连接在第2链条传动装置和第3链条传动装置的端部，且对称地分布在第I链条传动装置的两侧；
[0017]所述电动机组件的个数为3个，第I电动机组件通过轴与第I链条传动装置连接，第2电动机组件和第3电动机组件分别通过轴与第3齿轮和第4齿轮连接。
[0018]进一步地，所述电动机组件，包括电动机，与电动机配合安装的主动轴和从动轴，与从动轴配合安装的离合器，以及分别与主动轴和从动轴配合安装、且用于通过控制主动轴与从动轴之间的距离实现控制动力的传送与断开的拉杆。
[0019]进一步地，所述链条传动装置，包括主动链轮和从动链轮，以及配合设置在所述主动链轮和从动链轮之间的链条。
[0020]进一步地，所述链条，具体为短节距精密滚子链。
[0021]进一步地，所述环形轨道，具体为椭圆形轨道。
[0022]进一步地，所述椭圆形轨道，包括平行设置的一对直送轨道，以及对称地设置在所述一对直送轨道两端的一对转弯轨道。
[0023]进一步地，所述椭圆形轨道，还包括分别辐射在所述一对直送轨道和一对转弯轨道外侧的轨道护栏。
[0024]进一步地，所述一对直送轨道，具体均为单链驱动滚筒式直送轨道；所述转弯轨道，具体均为双链驱动锥形滚筒式180°转弯辊道。
[0025]本实用新型各实施例的多电机组合驱动输送辊道装置，由于包括环形辊道，位于环形轨道内侧、且沿环形轨道设置的传送装置，以及位于环形轨道外侧、且与传送装置配合连接的电动机组件；可以通过η (I3)台电机同时驱动，运行时可以调节电机的运行负载，能够环形输送物体的辊道；从而可以克服现有技术中稳定性低、灵活性差、适用范围小和人工劳动量大的缺陷，以实现稳定性好、灵活性好、适用范围广和人工劳动量小的优点。
[0026]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
[0027]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0029]图1为本实用新型中链条传动(可以通过solidworks软件演示)结构示意图；
[0030]图2为本实用新型多电机组合驱动输送辊道装置的结构示意图；
[0031]图3为本实用新型中离合器工作状态的结构示意图；
[0032]图4为本实用新型中拉杆外部形状与卡槽的结构示意图；
[0033]图5为本实用新型中拉杆内部形状与控制离合器的结构示意图；
[0034]图6为本实用新型中齿轮的结构示意图；
[0035]图7为本实用新型中蜗杆的结构示意图；
[0036]图8为本实用新型中蜗轮的结构示意图；
[0037]图9为本实用新型中主动轴的结构示意图；
[0038]图10为本实用新型中弯矩图和扭矩图。
[0039]结合附图2，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0040]1-齿轮；2-链条传动装置；3-电动机；4、6-直送辊道；5、8-转弯辊道；7-轴。
[0041]结合附图3，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0042]1-主动轴；2-从动轴；3-离合器。
【具体实施方式】
[0043]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0044]根据本实用新型实施例，如图1-图10所示，提供了一种多电机组合驱动输送辊道装置。
[0045]本实施例的多电机组合驱动输送辊道装置，包括环形辊道，位于环形轨道内侧、且沿环形轨道设置的传送装置，以及位于环形轨道外侧、且与传送装置配合连接的电动机组件。
[0046]其中，上述传送装置，包括多个链条传动装置(如图2中的链条传动装置2)，配合设置在相邻两个链条传动装置之间的齿轮(如图2中的齿轮1)，以及配合设置在相应的链条传动装置与齿轮之间的轴(如图2中的轴7);链条传动装置和齿轮，分别与电动机组件连接。这里，链条传动装置，包括主动链轮和从动链轮，以及配合设置在主动链轮和从动链轮之间的链条；该链条，具体可以为短节距精密滚子链。
[0047]具体地，该传送装置为开环结构，具体包括5个链条传动装置和4个齿轮；5个链条传动装置中的I个链条传动装置即第I链条传动装置，位于环形轨道的中心轴线上；第2链条传动装置和第3链条传动装置，分别通过第I齿轮和第2齿轮，对称地分布在第I链条传动装置的两侧；第4链条传动装置和第5链条传动装置，分别与相应的链条传动装置和齿轮之间的轴连接，且对称地分布在第I链条传动装置的两侧；第3齿轮和第4齿轮分别连接在第2链条传动装置和第3链条传动装置的端部，且对称地分布在第I链条传动装置的两侧；电动机组件的个数为3个，第I电动机组件通过轴与第I链条传动装置连接，第2电动机组件和第3电动机组件分别通过轴与第3齿轮和第4齿轮连接。[0048]上述电动机组件，包括电动机(如图2中的电动机3)，与电动机配合安装的主动轴(如图3中的主动轴I)和从动轴(如图3中的从动轴2)，与从动轴配合安装的离合器(如图3中的离合器3)，以及分别与主动轴和从动轴配合安装、且用于通过控制主动轴与从动轴之间的距离实现控制动力的传送与断开的拉杆。
[0049]上述环形轨道，具体为椭圆形轨道。该椭圆形轨道，包括平行设置的一对直送轨道(如图2中的直送轨道4、6)，以及对称地设置在一对直送轨道两端的一对转弯轨道(如图2中的转弯轨道5、8);还包括分别辐射在一对直送轨道和一对转弯轨道外侧的轨道护栏。这里，一对直送轨道，具体均为单链驱动滚筒式直送轨道；转弯轨道，具体均为双链驱动锥形滚筒式180°转弯辊道。
[0050]上述实施例的多电机组合驱动输送辊道装置，是可以η (I < η < 3)台电机同时驱动，运行时可以调节电机的运行负载，能够环形输送物体的辊道。通过机械设计实现电机数量的切换，来实现电机负载的调节，更好的协调运行。
[0051]上述实施例的多电机组合驱动输送辊道装置，主要针对多电机组合驱动辊道系统进行机械设计，并对其轴、齿轮等进行计算，通过solidworks软件画出3D图并作出运动仿真。
[0052]具体实施时，上述实施例的多电机组合驱动输送辊道装置，具体实现方案，可以如下:
[0053]1、多电机组合驱动输送辊道装置的方案确定
[0054]⑴分析、拟定传动方案
[0055]多电机组合驱动输送辊道装置的传动分析:电机的主要任务是通过传动系统来带动多个轴的转动，并且因轴与轴之间距离较远，因此选用短节距精密滚子链(简称滚子链)传动。滚子链的结构特点是由外链节和内链结铰接而成，销轴和外链板、套筒和内链板为静配合；销轴和套筒为动配合；滚子空套在套筒上可以自由转动，以减少啮合时的摩擦和磨损，并可以缓和冲击。链传动的优点是:能够保证准确的传动比，能够在两轴中心距较远的情况下传递运动和动力，能在低速，重载和高温条件下及尘土大的情况下工作，并且传递功率较大，作用在轴上的力较小，传动效率高。链传动演示见图1。
[0056]⑵多电机组合驱动输送辊道装置的总体设计
[0057]设计要求:
[0058]要求环形辊道可以用η台低速电机同时驱动，I≤η≤3。
[0059]环形辊道平台长3000mm，宽1500mm，高1000mm ;辊道宽≥500mm。
[0060]运行时可以调节电机的运行负载。
[0061 ] 辊道两侧护栏形式尽量简单。[0062]工作环境是非生产性的实验室。
[0063]总体设计思路:
[0064]因三台电机任何一台都能带动输送轨道的运转，因此将一个电机设置为长转模式，通过改变另外两个电机的运转来实现电机组合驱动的调整。根据设计要求，按照“科学、经济、合理”的原则，将整个辊道平台分为4个主要的功能模块:
[0065]小半径180°转弯辊道模块；直送辊道模块；电机驱动组合调整模块；支撑防护模块。其中，直送辊道模块的实现方式为单链驱动滚筒，小半径180°转弯辊道模块的实现方式为双链驱动锥形滚筒，电机驱动组合调整模块通过离合器和切换传动机构实现。整个辊道的设计方案见图2。
[0066]⑶电机驱动组合调整模块设计
[0067]①电动机运转部分
[0068]电动机通过主动轴带动从动轴转动，从动轴再通过离合器将动力传送。通过拉杆来控制离合主动轴与从动轴之间的距离，来实现控制动力的传送与断开。见图3。
[0069]②电动机驱动组合控制部分
[0070]通过拉杆来控制离合器，从而实现传动的传送与断开。见图4与图5。
[0071]拉杆通过先推动控制离合器的装置左右移动，再左右移动和上下移动将杆件嵌进凹槽内，再来实现电机的切换。
[0072]⑷电动机的选择
[0073]①电动机的分类
[0074]a、按工作电源分类:根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
[0075]b、按结构及工作原理分类:电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。其中同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
[0076]C、按起动与运行方式分类:电动机按起动与运行方式可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
[0077]d、按用途分类:电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。
[0078]②电动机的计算[0079]在多电机组合驱动输送辊道的设计要求书中，仪器的工作环境是非生产性的实验室。因为运行环境是非生产性的实验室，辊道的运行速度不会太快，选取速度V为0.2m/s。
[0080]因此，取在辊道上运输的物品质量m大约在50Kg左右，再算上辊道上滚子的质量，大约在60Kg左右，所以，多电机组合驱动输送辊道装置的总重量G大约为:
[0081]G=mg=60X10=600N (I);
[0082]在辊道上，物体虽然是运动的，但是物体与滚子间的运动过程是静摩擦，摩擦系数f取0.4,因此电动机上受到的力F大约为:
[0083]F=f G=0.4X600N=240N (2)；
[0084]由于从电动机到输出轴上的链齿轮的总效率为:
[0085]na= η I n23 n3 (3)；
[0086]其中n I n2n3分别为联轴器、轴承和链齿轮的传动效率。因此，取η 1=0.97，η 2=0.98 n 3=0.96。因此总效率为:n=0.97X0.983X0.96=0.876。
[0087]则电动机的总的输入功率P为:
【权利要求】
1.一种多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，包括环形辊道，位于所述环形轨道内侧、且沿环形轨道设置的传送装置，以及位于所述环形轨道外侧、且与传送装置配合连接的电动机组件。
2.根据权利要求1所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述传送装置，包括多个链条传动装置，配合设置在相邻两个链条传动装置之间的齿轮，以及配合设置在相应的链条传动装置与齿轮之间的轴；所述链条传动装置和齿轮，分别与电动机组件连接。
3.根据权利要求2所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述传送装置为开环结构，具体包括5个链条传动装置和4个齿轮； 所述5个链条传动装置中的I个链条传动装置即第I链条传动装置，位于环形轨道的中心轴线上；第2链条传动装置和第3链条传动装置，分别通过第I齿轮和第2齿轮，对称地分布在第I链条传动装置的两侧；第4链条传动装置和第5链条传动装置，分别与相应的链条传动装置和齿轮之间的轴连接，且对称地分布在第I链条传动装置的两侧；第3齿轮和第4齿轮分别连接在第2链条传动装置和第3链条传动装置的端部，且对称地分布在第I链条传动装置的两侧； 所述电动机组件的个数为3个，第I电动机组件通过轴与第I链条传动装置连接，第2电动机组件和第3电动机组件分别通过轴与第3齿轮和第4齿轮连接。
4.根据权利要求3所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述电动机组件，包括电动机，与电动机配合安装的主动轴和从动轴，与从动轴配合安装的离合器，以及分别与主动轴和从动轴配合安装、且用于通过控制主动轴与从动轴之间的距离实现控制动力的传送与断开的拉杆。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述链条传动装置，包括主动链轮和从动链轮，以及配合设置在所述主动链轮和从动链轮之间的链条。
6.根据权利要求5所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述链条，具体为短节距精密滚子链。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述环形轨道，具体为椭圆形轨道。
8.根据权利要求7所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述椭圆形轨道，包括平行设置的一对直送轨道，以及对称地设置在所述一对直送轨道两端的一对转弯轨道。
9.根据权利要求8所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述椭圆形轨道，还包括分别辐射在所述一对直送轨道和一对转弯轨道外侧的轨道护栏。
10.根据权利要求8所述的多电机组合驱动输送辊道装置，其特征在于，所述一对直送轨道，具体均为单链驱动滚筒式直送轨道；所述转弯轨道，具体均为双链驱动锥形滚筒式180°转弯辊道。
【文档编号】B21B39/02GK203484418SQ201320494333
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】胡福康 申请人:北京中科奥特自动化设备有限公司