托辊和皮带输送机的制作方法

1.本实用新型涉及托辊技术领域，具体地，涉及一种托辊和皮带输送机。


背景技术：

2.皮带输送机在运行时，容易发生托辊卡死现象，此时橡胶皮带会与托辊发生滑动摩擦，滑动摩擦会产生大量的热量，进而烧毁皮带，通常皮带的价值较高，当温度发生异常时不能及时发现，将会带来较大的生产损失。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种新型的托辊和皮带输送机，该托辊和皮带输送机能及时检测到设备是否运行异常。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种托辊，该托辊包括：
5.托辊筒体，为非金属的中空筒体；
6.轴承座，嵌装于托辊筒体的端部筒腔中并内设轴向贯穿的轴承容置腔；
7.轴承，嵌设于轴承容置腔中；
8.辊筒轴，穿设于轴承中；和
9.温度检测模块，包括设于辊筒轴的外周壁上并沿周向间隔布置的多个温度传感器，任意周向相邻的两个温度传感器之间的圆心角相同，温度检测模块用于检测托辊筒体的多个不同周向位置的筒体内周壁温度。
10.在一些实施方式中，多个温度传感器可设置在辊筒轴的同一轴向位置。
11.在一些实施方式中，托辊还可包括套装于辊筒轴的外周壁上并沿周向设有多个传感器安装部的传感器安装环座，任意相邻的两个传感器安装部之间的圆心角相同，同一轴向位置的多个温度传感器一一对应地安装于多个传感器安装部上。
12.在一些实施方式中，辊筒轴可包括设有端部开口的中空轴腔，辊筒轴的外周壁上设有与中空轴腔连通的信号线孔，温度传感器的信号线依次从信号线孔和中空轴腔伸出所述端部开口。
13.在一些实施方式中，温度传感器可为红外温度监测传感器。
14.在一些实施方式中，托辊筒体的材质可为纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂。
15.在一些实施方式中，托辊筒体可包括从托辊筒体的内周壁径向向内伸出的环状加强肋板和多个轴向加强肋板，轴向加强肋板沿轴向延伸且沿周向间隔布置，轴向加强肋板垂直连接于环状加强肋板的板面上，环状加强肋板与托辊筒体同心布置并包括：
16.环状肋板外环部，连接于托辊筒体的内周壁上；和
17.环状肋板内环部，轴向两端分别沿轴向反向延伸以形成有内环加强翼板。
18.在一些实施方式中，温度传感器可分别与环状加强肋板和轴向加强肋板错开布置。
19.在一些实施方式中，托辊还可包括：
20.端盖，固定套装于辊筒轴的端部；和
21.挡圈，套设于辊筒轴上并分别布置在端盖的轴向外端和轴承的轴向内端。
22.相应地，本实用新型还提供了一种传送系统，该传送系统包括：
23.上述的托辊；和
24.控制器，与温度检测模块通信并被配置为：
25.获取温度检测模块检测的筒体内周壁温度；
26.根据筒体内周壁温度控制托辊的运行。
27.本实用新型的托辊的托辊筒体为非金属材质，自重一般相较于金属材质的托辊筒体轻，可降低皮带输送机的整体能耗。托辊包括托辊筒体、轴承、辊筒轴和端盖，为了保证皮带输送机在发生异常时能被及时发现，减少生产损失，本技术的托辊设有用于检测托辊筒体的筒体内周壁温度的温度检测模块，如此，通过实时检测托辊筒体的筒体内周壁温度，可及时判断托辊是否发生卡死现象，从而快速进行相应的应急处置，避免皮带烧毁，有效提高皮带输送机的运行可靠性，同时也可降低生产损失。此外，温度检测模块包括设于辊筒轴的外周壁上并沿周向间隔布置的多个温度传感器，任意周向相邻的两个温度传感器之间的圆心角相同，这样，温度检测模块可检测托辊筒体的多个不同周向位置的筒体内周壁温度，从而可更加精确地对异常情况进行判定，进而采取相应的应急处置以最大程度地降低生产损失，保证生产的顺利进行。
28.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
29.附图是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，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
30.图1展示了根据本实用新型的一种具体实施例的托辊的剖视图；
31.图2为图1的端部位置的放大示意图；
32.图3为图1的中部位置的放大示意图。
33.附图标记说明
34.100
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托辊
[0035]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
托辊筒体
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11
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筒本体
[0036]
12
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环状加强肋板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
121
ꢀꢀꢀꢀꢀ
内环加强翼板
[0037]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轴向加强肋板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
111
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筒端部
[0038]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承座
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21
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轴承容置腔
[0039]
22
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轴承座轴向内端部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承座轴向外端部
[0040]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承座外圈止挡部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
25
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轴承座筒端止挡部
[0041]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承内圈
[0042]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承外圈
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
辊筒轴
[0043]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
端盖
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
端盖内圈止挡部
[0044]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀ
端盖轴向外端部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
l
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筒体轴线
[0045]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
密封插接环槽结构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
挡圈
[0046]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
t形密封环
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
温度传感器
[0047]
101
ꢀꢀꢀꢀ
传感器安装环座
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
102
ꢀꢀꢀꢀꢀ
信号线
具体实施方式
[0048]
以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0049]
下面参考附图描述根据本实用新型的托辊100和皮带输送机，该托辊 100和皮带输送机能及时检测到设备是否运行异常。
[0050]
参见图1至图3，本技术的托辊100包括托辊筒体1、轴承座2、轴承3、辊筒轴4和端盖5。托辊筒体1为中空筒体，托辊筒体1的筒腔沿轴向贯通并包括中部筒腔和位于两端的端部筒腔，轴承座2设有两个并对应嵌装于托辊筒体1的两个端部筒腔中，轴承座2内设轴向贯通的轴承容置腔21。两个轴承3通过轴承外圈32分别对应嵌设于两个轴承座2的轴承容置腔21中，辊筒轴4穿设于轴承3中，辊筒轴4的两端分别穿设于轴承3的轴承内圈31 中，端盖5为两个且对应固定套装于辊筒轴4的两个端部上。如此，托辊筒体1和辊筒轴4之间通过轴承3形成可转动连接，即辊筒轴4、端盖5以及轴承3的轴承内圈31相对于筒体轴线l固定，托辊筒体1、轴承座2以及轴承外圈32相对于筒体轴线l旋转，从而皮带输送机的皮带可套装在托辊筒体1的外周部上进行传动。
[0051]
为了保证皮带输送机在发生异常时能被及时发现，减少生产损失，本技术的托辊100还设有用于检测托辊筒体1的筒体内周壁温度的温度检测模块，如此，通过实时检测托辊筒体1的筒体内周壁温度，可及时判断托辊100是否发生卡死现象，从而快速进行相应的应急处置，避免皮带烧毁，有效提高皮带输送机的运行可靠性，同时也可降低生产损失。此外，温度检测模块包括设于辊筒轴的外周壁上并沿周向间隔布置的多个温度传感器10，任意周向相邻的两个温度传感器10之间的圆心角相同，这样，温度检测模块可检测托辊筒体1的多个不同周向位置的筒体内周壁温度，从而可更加精确地对异常情况进行判定，进而采取相应的应急处置以最大程度地降低生产损失，保证生产的顺利进行。其中，温度传感器10可为红外温度监测传感器或其他非接触型的温度检测装置。
[0052]
由于在托辊100工作时，托辊筒体1的一部分筒周壁与皮带接触，另一部分筒周壁不与皮带接触，当发生托辊卡死现象时，橡胶皮带会与托辊筒体 1的一部分筒周壁发生滑动摩擦，滑动摩擦会产生大量的热量，这导致托辊筒体1的两个不同部分的筒周壁的温度出现差异。为了更加精确地检测托辊筒体1的这两个不同部分的筒周壁温度分布，温度检测模块应至少包括两个温度传感器10。即温度检测模块可包括两个、三个、四个或更多个温度传感器10。周向相邻的两个温度传感器10之间的圆心角为周向相邻的两个温度传感器10分别与辊筒轴4的轴心的连线之间的夹角。任意周向相邻的两个温度传感器10之间的圆心角相同，例如当温度检测模块包括两个温度传感器10时，两个温度传感器10之间的圆心角为180
°
；当温度检测模块包括三个温度传感器10时，任意周向相邻的两个温度传感器10之间的圆心角为120
°
；当温度检测模块包括四个温度传感器10时，任意周向相邻的两个温度传感器10之间的圆心角为90
°
。
[0053]
进一步地，多个温度传感器10可设置在辊筒轴4的同一轴向位置，如此，可使得多个不同周向位置的筒体内周壁温度具有更好的可比较性，从而使得检测数值和判断结果更
加精确。此外，多个温度传感器10设置在辊筒轴4的同一轴向位置，还可使得托辊100的安装结构和安装工序更为简单合理。其中，多个温度传感器10可设置在辊筒轴4的同一轴向位置，即多个温度传感器10分别与辊筒轴4的同一轴端的距离相同。
[0054]
更进一步地，为了将温度传感器10稳固地安装在辊筒轴4的外周壁上，托辊100还包括传感器安装环座101，传感器安装环座101套装于辊筒轴4 的外周壁上并沿周向间隔设有多个传感器安装部。任意周向相邻的两个传感器安装部之间的圆心角相同，即周向相邻的两个传感器安装部分别与辊筒轴 4的轴心的连线之间的夹角相同。同一轴向位置的多个温度传感器10一一对应地安装于多个传感器安装部上。
[0055]
可选地，由于多个温度传感器10位于辊筒轴4的外周壁上且位于托辊筒体1的筒腔中，为了使得多个温度传感器10能与外部进行通信，辊筒轴4 可包括设有端部开口的中空轴腔，辊筒轴4的外周壁上设有与中空轴腔连通的信号线孔，温度传感器10的信号线102依次从信号线孔和所述中空轴腔伸出端部开口。
[0056]
在皮带输送机的运行过程中，当托辊卡死时，皮带与托辊的滑动摩擦快速生热，金属材质的托辊筒体的强度高且耐温性远高于皮带，容易导致皮带最终烧毁。故本技术的托辊筒体1的材质可采用纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂，纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂不耐高温，如玻纤增强聚丙烯复合材料的最高使用温度不超过110℃，皮带输送机在正常运行时温度为60℃左右，当托辊卡死时，皮带与托辊的滑动摩擦快速生热，纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂的托辊筒体1可迅速塌陷，从而可达到保护高价值的皮带的目的。
[0057]
此外，本技术的托辊筒体1的材质为非金属，自重一般相较于金属材质的托辊筒体轻，可降低皮带输送机的整体能耗。但采用树脂材料时，虽然树脂材料自身密度小，但机械性能较差，导致在满足设计要求时，其自重也非常大，而纤维增强热塑性复合材料则同时具备机械性能优异及密度低的优点，采用纤维增强热塑性复合材料制备托辊时，既可有效降低皮带输送机运行时的能耗，还可达到有效保护皮带的目的，使得皮带输送机整体更加稳定可靠。
[0058]
其中，纤维增强热塑性复合材料中的纤维可为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维中的一种或多种。纤维增强热塑性复合材料中的热塑性材料可为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚苯硫醚中的一种或多种。
[0059]
可选地，端盖5包括朝向轴承3的轴承内圈31延伸的端盖内圈止挡部 51，轴承座2和/或端盖5的材质也可为纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂，从而实现托辊100整体大幅度减重，进一步降低皮带输送机运行时的能耗。当然，轴承座2和/或端盖5的材质也可为金属材质，本技术不限于此。
[0060]
其中，轴承座2与轴承3之间可采用过盈配合；轴承3与辊筒轴4之间可采用过盈配合或过渡配合；托辊筒体1与轴承座2之间可采用过盈配合，或者托辊筒体1与轴承座2之间的结合部还可增加胶结；端盖5与辊筒轴4 之间可采用过盈配合或过渡配合，或者端盖5与辊筒轴4之间的结合部还可增加胶结。
[0061]
可选地，如图1和图2所示，轴承3的轴向内端和端盖5的轴向外端分别设有挡圈8，挡圈8套设于辊筒轴4上，辊筒轴4上对应设有周向挡圈卡槽，如此，挡圈8对应卡设于周向挡圈卡槽中。即轴承3设置在轴向内端的挡圈8与端盖5的端盖内圈止挡部51之间，端盖5设置
在轴向外端的挡圈8 与轴承3之间，这样，可以将端盖5和轴承3稳定固定在辊筒轴4上。
[0062]
在一些实施例中，轴承座2可包括用于止挡托辊筒体1的筒端部111的轴承座筒端止挡部25，轴承座筒端止挡部25从轴承座2的轴承座轴向外端部23径向向外延伸。如图2所示，轴承座筒端止挡部25从轴承座2的轴承座轴向外端部23倾斜地径向向外延伸并形成盖设于筒端部111上，不仅有效增强了托辊100的筒腔的密封性，防止尘埃进入托辊100的筒腔中，还将轴承座2沿轴向固定在托辊筒体1的筒端部111上，防止轴承座2朝向筒腔内移动，使得托辊100的整体结构更加稳定可靠。
[0063]
在一些实施例中，如图2所示，端盖5的端盖轴向外端部52径向向外延伸并从外侧封盖轴承容置腔21的端部开口，如此，可防止尘埃进入托辊 100的筒腔中。端盖轴向外端部52和轴承座2的轴承座轴向外端部23之间形成有密封插接环槽结构7，密封插接环槽结构7包括多个沿径向间隔设置的环槽和插接于环槽中并与环槽间隙配合的环状凸起部，这样，可进一步提高端盖5和轴承座2之间的连接密封性。如图1和图2所示，端盖5的端盖轴向外端部52径向向外延伸并形成有多个沿径向间隔设置的环槽，轴承座2 的轴承座轴向外端部23形成有能插接与环槽中的多个环状凸起部，多个环状凸起部与环槽间隙配合。
[0064]
在一些实施例中，如图1和图2所示，位于径向最外侧的环槽的槽壁和环状凸起部之间设有t形密封环9，t形密封环9包括垂直连接的翼板部和腹板部，翼板部沿轴向延伸并与环状凸起部的径向外侧面贴合设置，t形密封环9的腹板部径向向外延伸。如此，可进一步加强端盖5和轴承座2之间的连接密封性，防止粉尘等异物进入轴承容置腔21中。具体地，如图2所示，轴承座2上形成有径向间隔设置的两个环状凸起部，t形密封环9嵌套在位于径向外侧的环状凸起部的外周壁上，t形密封环9的翼板部与该环状凸起部的外周壁过盈配合。径向向外延伸的腹板部与端盖5的最外侧环槽壁间隙配合。
[0065]
在一些实施例中，如图3所示，托辊筒体1可包括筒本体11和环状加强肋板12，环状加强肋板12从筒本体11的内周壁径向向内伸出并与筒本体 11同心布置。筒本体11的内周壁径向向内伸出有多个轴向加强肋板13，多个轴向加强肋板13沿轴向延伸且沿周向间隔布置，轴向加强肋板13垂直连接于环状加强肋板12的板面上。这样，可增强非金属材质的托辊筒体1的中间主要受力部位的结构强度，使得中间主要受力部位的受力能较为均匀地分散开来，进而可使得周壁厚度较薄的托辊筒体1也能满足较高的结构强度要求，使得托辊筒体1能进一步降低自身自重，降低整机运行的能耗。此外，轴向加强肋板13的径向板宽还可设置为从环状加强肋板12朝向筒端部111 递减。
[0066]
具体地，如图3所示，环状加强肋板12可包括径向向内依次连接的环状肋板外环部、环状肋板中间部以及环状肋板内环部。即环状肋板外环部连接于筒本体11的内周壁上，环状肋板中间部连接在环状肋板外环部与环状肋板内环部之间。环状肋板内环部轴向两端在轴向方向上反向延伸以形成有内环加强翼板121，如此，可有效加强环状肋板内环部的结构强度，防止环状肋板内环部因应力集中而开裂失效。可选地，内环加强翼板121的板厚大于环状加强肋板12的板厚。
[0067]
可选地，环状加强肋板12至少包括一个。对于长度不长的托辊筒体1，环状加强肋板12可仅设置一个，此时该唯一一个环状加强肋板12设置在托辊筒体1的内周壁中部；对于长度较长的托辊筒体1，环状加强肋板12可设置多个，多个环状加强肋板12可沿轴向等间隔布置，或者，相邻两个环状加强肋板12之间的间距从两端朝向中部递减。
[0068]
可选地，为了避免环状加强肋板12和轴向加强肋板13对温度传感器10 的检测造成干扰，保证温度检测模块的检测精度，温度传感器10可分别与环状加强肋板12和轴向加强肋板13错开布置。
[0069]
相应地，本技术还提供了一种皮带输送机，该皮带输送机包括上述的托辊100和皮带，皮带套装在托辊筒体1的外部。此外，皮带输送机还包括控制器，控制器与温度检测模块通信并被配置为：获取温度检测模块检测的筒体内周壁温度；根据筒体内周壁温度控制托辊100的运行。例如当控制器接收到温度检测模块的筒体内周壁温度达到预设温度范围时，可控制托辊100 停机或降速等。
[0070]
综上可见，本实用新型提供了一种托辊和皮带输送机，该托辊和皮带输送机能耗低、结构合理且运行稳定可靠。
[0071]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0072]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0073]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0074]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0075]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0076]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围
内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。