带附接装置和系统的制作方法

本发明在由美国能源局提供的授权奖励号DE-EE0005412下通过政府资助进行。政府对于本发明具有一定权利。

背景技术：

本申请涉及带附接装置，特别是涉及一种用于经历大负载和非常高循环疲劳的带附接装置的改进系统。典型的应用包括输送机、铲斗挖掘机、升降机、竖直提升机和用来将负载从一个位置输送到另一位置的类似机器。带附接系统也可用于功率转换机器，诸如水力或风力功率装置，其中希望大负载从附接主体传递到带，带接着驱动发电机。但是，当前可用的带附接系统缺乏经受大负载和高循环疲劳的能力。

对于一些系统来说使用链条来代替带，但是链条会很沉重，包括许多运动部件，并且遭受高的磨损率和高维护成本。由于这些问题，基于链条的系统通常需要频繁维护。链条系统还由于系统磨损需要复杂系统来维持链条张紧。

带系统具有优于链条系统的优点，包括相对简单、低维护需求和减小的噪声。带附接装置可使用在具有附接主体的单个带上(输送系统通常如此)。在这种情况下，负载相对于带的尺寸和功率额定值来说会较小，并且负载通常沿着带的平坦部分传递。带附接装置也可用来在多个带之间支承附接主体，诸如在竖直提升机中。在这种情况下并且在较大负载时，带的刚性附接装置会受到弯曲力矩引起的应力，造成相对于低的疲劳寿命。

用来将单个附接装置固定到带的当前方法通常对于大负载传递和高疲劳寿命来说是不能令人满意的。一些常见的固定方法包括紧固(螺栓或铆钉)、粘接和硫化。固定附接装置的螺栓或铆钉本身由于逐渐拉长带内的通孔而具有低的带疲劳寿命。粘接是棘手方法，并且不允许附接装置从带移除。另外，随着带围绕带轮弯曲，由于剥离力，胶在操作中相对快速地降级并破坏。将弹性体构件硫化到带需要特殊工具，并且得到的附接装置不能支承大负载。

带附接装置的其他方法已经用来解决随着附接装置围绕带轮运转来支承附接装置的问题。这是许多附接方法的问题区域，因为平坦接触区域改变成围绕带轮的线接触，并且因此不能支承俯仰力矩。同样，两个相邻带齿之间的直线距离围绕带轮改变，难以实现多个附接点。现有解决方法要么支承相对低的负载，要么受到高磨损率。

不同的带附接系统和不同的应用对于将器具连接到带附接装置来说需要不同的边界条件。单个带附接装置会需要允许、限制或固定六个自由度。

附图说明

图1是根据第一方面的带附接装置的立体图。

图2是图1所示的带附接装置的分解视图。

图3是图1所示的带附接装置的示意横截面图。

图3A是图3的详细横截面图。

图4是图1所示的带附接装置的第二示意横截面图。

图5是图1所示的带附接装置的示意正交横截面图。

图5A是图5的详细横截面图。

图6是横杆的视图，示出钉(“尖钉”)结构特征。

图7是根据第二方面的带附接装置的立体图。

图8是根据第三方面的带附接装置的立体图。

图9是根据第四方面的平行带系统的立体图。

图10是根据第五方面的单个带输送系统的立体图。

图11是图9和10所示的方面的详细截面图。

图12是根据第六方面的双带输送系统的立体图。

图13是根据第七方面的带输送系统的立体图。

图14是带附接装置设计变量相对于横杆节距间隔的表格。

部件列表

100 带附接组件

101 带

102 横杆

103 平台

104 轴承帽

105 弹簧垫圈堆栈

106 紧固件

107 贯穿带紧固件

108 螺母

109 螺纹孔

116 提升方向

117 拖曳方向

118 侧向方向

119 俯仰转动(pitching rotation)

120 击发转动(cocking rotation)

121 滚动转动

122 带表面

123 拉伸构件

201 第二弹簧垫圈堆栈

202 销

203 内圆筒

204 中间圆筒

205 外圆筒

206 垫圈

207 带凹口

208 孔贯穿带

209 轴承空腔

210 横杆孔

300 轴承组件

301 带节线

201 销中心

303 销偏移

304 第一间隙

305 第二间隙

306 第三间隙

307 第四间隙

308 斜面

310 横杆间隔

311 销外表面

312 内圆筒内表面

313 内圆筒外表面

314 中间圆筒内表面

315 中间圆筒外表面

316 外圆筒内表面

317 外圆筒外表面

401 钉

402 紧固件柄部

403 紧固件螺纹

404 横杆与带界面

501 凸肋

700 带附接组件

800 带附接组件

801 弹性体圆筒

802 弹性体轴承

900 输送机系统

901 器具

902 间隔开的平行带组件

903 附接点

904 带轮或滑轮

905 线性部分

906 弯曲部分

1000 输送机系统

1001 器具

1002 带组件

1003 附接点

1010 带

1020 横杆

1021 横杆

1030 平台

1031 平台

1040 轴承帽

1041 轴承帽

1101 带附接装置

1103 器具附接螺栓

1105 有效载荷质量中心

1106 带节线

1107 有效载荷质量中心和带节线之间的距离

1200 输送机系统

1201 附接点

1202 带组件

1203 承载器具

1204 带轮或滑轮

1205 提升模块

1206 提升模块

1207 有效载荷(托盘或其他负载)

1220 带表面

1300 输送机系统

1301 承载平台

1302 带组件

1303 附接点

1304 负载角度

2020 销

2021 销

2030 内圆筒

2050 外圆筒

2091 轴承空腔

3020 销中心

2030 销偏移

3100 横杆间隔

具体实施方式

带附接装置用来将诸如铲斗、铲片或刚性平台的多种器具连接到带以便驱动器具，或使用器具来驱动带以产生功率。根据具体应用，单个带附接装置会将器具限制在预定极限内，或者以六个自由度来固定器具。这里限定这六个自由度。

具有三个平移自由度和三个转动自由度。如图1所示，与带运行一致定向的负载(平行于提升方向116(Z轴))是“提升负载”，并将通常造成“提升平移”。垂直于带背面定向的负载(平行于拖曳方向117(Y轴))是“拖曳负载”，并将通常造成“拖曳平移”。横向于带运行方向定向的负载(即平行于侧向方向118(X轴))是“侧向负载”，并可造成“侧向平移”。围绕横向于带运行方向的轴线出现的力矩(即围绕侧向方向118(X轴)的力矩)将称为“俯仰力矩”，并可造成“俯仰转动”119。围绕垂直于带的背面的轴线出现的力矩(即围绕拖曳方向117(Y轴)出现的力矩)将称为“击发力矩”，并将通常造成“击发转动”120。围绕与带运行方向一致的轴线出现的力矩(即围绕提升方向116(Z轴)出现的力矩)将称为“滚动力矩”，并将通常造成“滚动转动”121。进一步理解到这些方向将相对于带运行和保持，而不管带位于直线或是弯曲区段内。

这六个自由度应该在成功的带附接装置的设计中考虑。例如，具有跨越器具的一对平行带可在提升和拖曳方向两者上经历大的负载，以及大的俯仰力矩。在这种情况下，希望的是通过在每个带附接装置上限制提升平移和拖曳平移，同时允许预定的击发转动、滚动转动和侧向平移，来使得器具在两个主要弯曲方向上得到简单支承。同时，重要的是通过限制俯仰转动来抵抗俯仰力矩。最后，在传递大负载时，通过横轴连接的一对带轮将经历卷绕，会造成带轮之间的角度错位。这种效果与制造误差一起需要带附接装置适应小的拖曳平移。其他应用会在带附接装置上造成不同限制。

带附接装置通常在会包括高负载和力矩、非常高的循环负载(几百万循环)、包括海洋和重工业的不利环境、严格的空间限制或以上情况的任何组合的严苛应用中操作。另外，希望的是带附接装置在很少到没有维护的情况下连续操作。

在图1-6所示的本发明的一个方面中，带附接装置100可适应多个自由度，并在多种严苛应用中操作。带附接装置100被设计用于希望抵抗器具的俯仰力矩的应用。俯仰力矩113在此方面中通过提升方向116上的两个带附接点抵抗。这两个附接点通过使用预先钻孔的带通孔208和包括紧固件107、垫圈206和螺母108的紧固硬件将两个横杆102附接到带101来实现。带切口207可设置成接收横杆102上的凹入的轴承空腔209。横杆102优选地定位在带齿的中心处，使得垫圈206和紧固件107的头部完全容纳在齿的轮廓内。这允许带101在带轮上运行，而不用对带轮进行调整。在另一方面，横杆102可定位在沿着带的提升方向116的其他位置处。在此方面，带轮会需要凹槽，使得硬件经过。

紧固件107可具有柄部部分402和螺纹部分403。横杆孔210可优选制成为与紧固件107的柄部部分402具有局部间隙配合。在预料到高循环负载的情况下，局部间隙配合显著减小了紧固件107的螺纹部分403内的应力。由于带的柔顺本质，垫圈206可用来将紧固件负载分布在较大区域上，并防止紧固件拉过。紧固件的许多其他类型和构型可用于将横杆201附接到带101。不同类型的紧固件的例子包括(但不局限于)具有不同头部形状的常规螺栓和螺钉、铆钉、大钉和肩部螺栓。带附接装置100的不同构型的例子包括：使用螺纹横杆102；通过多种类型的锁定螺母、锁紧螺母或锁定垫圈来固定紧固件；省略或使用多种种类的垫圈或弹簧垫圈，或以上内容的任何组合。

固定有附接装置的带可包括“正时”或强制驱动带、平带或“V”带，具有或不具有加强材料。带可由任何常见带材料制造，并可包括柔性材料，诸如但不局限于聚氨脂、橡胶或氯丁橡胶。带还可与加强材料组合，诸如但不局限于钢或不锈钢丝或缆线，或纤维，诸如但不局限于凯夫拉尔、碳或玻璃纤维。

横杆102和带101之间的接触可通过通过大致金字塔形状的钉401增大，钉401可接合带101。对于通过诸如钢、凯夫拉尔、玻璃纤维或碳纤维的拉伸构件123加强的带，希望将钉401设计成接合拉伸构件123，而不切过它们。钉401可围绕带贯穿孔208排布以落入垫圈206覆盖的带区域内，使得带101和拉伸构件123夹持在垫圈206和横杆102之间，因此确保钉401的完全接合。

在具有诸如对应于给定带速度的最大额定带功率的高负载和/或数以百万循环级别的非常高的循环疲劳耐久性的应用中，还未观察到钉401滑动或断裂。在一个方面，钉401在额定250kW的带上经受9000N的带附接负载，长达100百万负载循环而不失效。钉401也可放置在横杆102的下侧上的另外位置。

如图2-6所示，套筒滚子轴承300包括销202、内圆筒203、中间圆筒204和外圆筒205，圆筒203、204和205沿着销202的中间跨度同心布置。例如，销202容纳在内圆筒203的内部区域内；销202和内圆筒203容纳在中间圆筒204的内部区域内；以及销202、内圆筒203和中间圆筒204容纳在外圆筒205的内部区域内。轴承子组件包括布置在两个平台103之间的两组套筒滚子轴承300。也可以在套筒滚子轴承300内使用仅一个圆筒、两个圆筒、四个圆筒、五个圆筒、六个圆筒或多于六个圆筒。销可以在两个端部处压配合到两个平台，或可以通过铜焊、焊接、锻造、锻粗、紧固件以及本领域普通技术人员已知的其他方法连接。在一个方面，可以使用夹持成对的弹簧垫圈堆栈105和夹持的第二对弹簧垫圈堆栈201。

轴承子组件横跨两个横杆102并附接到它们，使得轴承的外圆筒205夹持在横杆102内的轴承空腔209和轴承帽104的配合轴承空腔之间。弹簧垫圈堆栈105和201可布置在轴承空腔209的外侧上，并邻近横杆102内的凸肋501，并与轴承帽104内的凸肋匹配。轴承帽104通过紧固件106保持与横杆102接触，紧固件106接合横杆102内的螺纹孔。轴承帽104和横杆102也可具有配合斜面308，以帮助对准轴承空腔209。斜面308可防止轴承帽104和横杆102之间在提升方向116上的相对运动，并可允许横杆102承受较大应力。将轴承帽104附接到横杆102的其他方法是可以接受的，诸如铆钉、螺钉和螺母、铜焊、焊接、夹具和本领域普通技术人员已知的其他方法。

套筒滚子轴承300的进一步细节在图3A中示出。三个同心圆筒203、204和205通过三个小间隙与销202分开并彼此分开。间隙304定位在销202和内圆筒203之间。间隙305定位在内圆筒203和中间圆筒204之间。间隙306定位在中间圆筒204和外圆筒205之间。这些间隙确保滑动配合并允许圆筒203、204和205相对于销202、轴承空腔209和彼此平移和转动。在本发明的一个方面中，间隙尺寸范围为大约0mm-大约0.5mm。在另一方面，间隙尺寸范围为大约0.02mm-大约0.3mm。在进一步方面中，间隙尺寸范围为大约0.05mm-大约0.2mm。间隙304、305和306也可限定为允许预定角度的击发转动120和滚动转动121。例如，如果希望显著的击发转动120或滚动转动121，间隙304、305和306可例如通过增加轴承空腔209的尺寸和圆筒203、204和205的直径来增加。增加间隙304、305和306允许带附接装置100吸收转动，而不将击发力矩114或滚动力矩115传递到带101。在此例子中，间隙304、305和306也可设置成允许预定角度的转动，并进一步防止带附接装置击发转动120或滚动转动121。轴承空腔209通过横杆102和轴承帽104形成，并且是横杆102或轴承帽104和外圆筒205之间的区域。间隙307可以在外圆筒205和横杆102或轴承帽104之间定位在轴承空腔209内。如图3A所示，在一个方面，通过横杆102和轴承帽104形成的轴承空腔209不是完美圆形，而是通过不同半径的两个切向弧形分段限定。这与容纳在圆形空腔内的套筒滚子轴承形成对比。在此方面，间隙307因此围绕轴承300的周边不具有一致性厚度。轴承空腔209的形状可因此设计成允许销202在提升方向116和拖曳方向117上平移不同量，和/或独立限制击发转动120和滚动转动121。在本发明的一个方面中，在提升方向116上需要附加间隙厚度以适应围绕带轮的运行，此处两个横杆102之间的直线距离改变。在此方面，希望将拖曳方向117上的平移保持最小，以使俯仰转动119最小。但是需要拖曳方向117上的一些平移，以允许滚动转动121、自由运动圆筒、误差和由于卷绕或误差造成的任何带轮错位。在本发明的另一方面，会希望通过增加拖曳方向117上的间隙尺寸来允许预定量的俯仰转动119。

图3所示的横杆间隔310取决于多种因素。在一个方面，横杆间隔310是两个带节距，其中一个节距限定为相邻带齿之间的距离。对于给定俯仰力矩，将横杆102较近地放在一起增加了拖曳负载以及轴承上的总径向负载，并增加附接器具的俯仰转动119。但是，将横杆102较近地放在一起也减小了每个轴承必须适应的对于每次带旋转的侧向平移。轴承磨损是轴承负载和滑动距离的函数，并因此随着横杆间隔变化。横杆间隔310可针对这些变量的任何变量或针对任何其他重要变量进行优化。示出设计变量如何随着横杆节距间隔变化的图表在图14中示出。图14适用于本发明的一个具体方面，其中提升负载、拖曳负载、俯仰力矩和相应转动和平移都存在。列举的变量是“销侧向平移”、“轴承磨损”、“俯仰转动”和“径向负载”。“销侧向平移”指的是销202由于击发转动120和侧向平移在侧向方向118上的运动。“轴承磨损”描述了用于套筒滚子轴承构型的轴承300部件(销202、同心圆筒203、204和205以及轴承空腔209)的组合磨损率。“俯仰转动”指的是平台103或附接器具901的俯仰转动119。“径向负载”是由于提升负载、拖曳负载和力矩造成的组合轴承径向负载。表格中的设计变量是标准化的，即各自具有最大单位值，使其可以容易在单个表格上比较。在本发明的此方面中，最大“销侧向平移”是2.5mm，最大“轴承磨损”是0.08mm^3/小时，最大“俯仰转动”是1.2度，并且最大“径向负载”是6300N。

图14示出横杆间隔如何可以针对给定应用来选择。例如，在具有高俯仰力矩的应用中，横杆间隔可以增加从而以增加轴承磨损和销侧向平移为代价来减小轴承径向负载和俯仰角度。在此应用中，可以设想到横杆间隔增加到对应于带轮904直径的值，其在一个方面为12个带节距。但是如果销侧向平移通过弹簧垫圈堆栈105或201的几何结构限制或偏移来限制，可以选择较小的横杆间隔。在轴承寿命是最为首要的应用中，横杆间隔可被选择成使轴承磨损最小。对于图14所示的加载情形，用于使轴承磨损最小的最佳范围是大约2个-大约3个带节距。在本发明的一个方面，带可具有32mm的节距以及64mm(2个节距)的横杆间隔310。在本发明的另一方面，较小带可具有14mm的节距和42mm(3个节距)的横杆间隔。对于没有齿的带，横杆间隔310可以针对任何重要变量类似地优化。

操作

图1-6所示的带附接装置100可以与具有在附接点903处支承在两个带附接装置100之间的器具901的一组平行带902一起使用，如图9所示。使用平台103内的螺纹孔109，诸如铲斗或铲片的多种器具可以附接到带附接装置。将器具901附接到平台103的其他方法也是可能的，诸如贯穿螺栓和螺母、铜焊、焊接、使平台和器具制成一体单个部件或本领域普通技术人员已知的其他方法。根据应用，器具901可以通过带902驱动，或者器具901可以驱动带902以产生功率。在任何情况下，负载和力矩施加在器具901上，经过带附接装置100传递到带902。

在典型的循环期间，带附接装置100随着其在带轮904上运行而在线性部分905并接着在弯曲部分906运行。由于带轮904上方的横杆102之间的直线距离变化，围绕带轮904的转动运动需要每个轴承300允许预定的俯仰转动以及提升平移。轴承表面的这种组合运动造成轴承元件(包括销202、内圆筒203、中间圆筒204、外圆筒205和轴承空腔209)之间的滑动接触。这种滑动接触造成磨损。在固定到其壳体的正常轴承的情况下，磨损会在每个循环出现在相同位置处，造成快速的局部磨损。但是，对于轴承300，轴承圆筒203、204和205在每个循环经历净转动，并且由此在所有圆筒轴承表面(销外表面311、内圆筒内表面312、内圆筒外表面313、中间圆筒内表面314、中间圆筒外表面315、外圆筒内表面316、外圆筒外表面317和轴承空腔209)上均匀地分布磨损。换言之，圆筒在较大接触区域上分布磨损，造成较长的维护区间。虽然磨损是力和滑动距离的函数，它也是配合材料之间的黏附的函数。黏附磨损是由于配合主体的摩擦表面上的相对不平部分之间的微观焊接和滑动引起的破裂造成的。类似的材料会比不类似的材料经历更大程度的吸引和附着。因此，在本发明的一个方面中，对于相邻部件和圆筒可以使用不类似的材料来减小黏附磨损。在本发明的一个方面中，相邻部件可以由钢和黄铜形成。例如，销202可以是钢，内圆筒203可以是黄铜，中间圆筒204可以是钢，外圆筒可以是黄铜，并且轴承空腔209可以是钢。在另一方面，如果销202、内圆筒203、中间圆筒204、外圆筒和轴承空腔209都由钢制成，黏附磨损会是相邻部件使用不类似材料时的大约两个量级，取决于具体材料和相邻表面之间是否使用润滑剂。本领域普通技术人员已知的任何轴承材料可用于任何的圆筒，包括钢；不锈钢；铜合金；聚合物；合成物；包括浸渍金属、加强塑料、三金属和涂覆材料。诸如油脂、油、水或石墨的润滑剂或其他物质也可填充在轴承之间以减小黏附磨损。

如图9所示，在操作期间典型的是提升、拖曳和力矩负载在线性运行期间置于器具901上，并接着这些负载在带轮904上变化。提升负载造成销202相对于轴承空腔209的提升平移。这造成轴承圆筒203、204和205被压靠在轴承空腔209的较小直径部分，造成圆筒203、204和205如同一组片簧弯曲。由于轴承圆筒203、204和205在提升负载期间如同弹簧动作，减小了合成的冲击力。在带附接装置的一个方面中，销202可通常位于轴承空腔209的中心处，其中带102位于线性位置，如图3所示。这允许提升负载在线性部分905期间通过每个轴承300均匀承载。对于较低的提升负载，销202可相对于轴承空腔209在相反提升方向上偏移，以减小线性运行区段期间的提升平移。在图3中，这种偏移构型会使右侧销202在其轴承空腔209内偏移到右侧，并使左侧销202在其轴承空腔209内偏移到左侧。

器具901上的提升负载也可造成器具901弯曲，除非它完全刚性。器具901的弯曲随着带附接装置100的击发转动120而表明自己。在轴承300处，这可以看成侧向平移和击发转动120。侧向平移的量对于一个销202到另一销202是不同的，取决于器具901的质心在提升方向116上相对于平台103如何定位。弹簧垫圈堆栈105和201可以用来吸收侧向平移，并同时提供恢复对中力。根据每个销所经历的侧向平移量，弹簧垫圈堆栈105或201可被构造成提供高对中力和低位移，或提供低对中力和高位移。例如，弹簧垫圈堆栈105可由钢制成，并且弹簧垫圈堆栈201可由塑料制成，如果对应于塑料垫圈201的销202比对应于钢垫圈105的销202经历更大侧向平移。弹簧垫圈堆栈105和201也可用来使轴承300与周围环境密封和隔离。在本发明的另一方面中，在弹簧垫圈堆栈105和201不需要用于其密封或对中功能时，它们可以被省略。许多其他类型的弹簧可用来提供对中力，诸如其他类型的弹簧垫圈、常规压缩弹簧、多种类型的悬臂弹簧、弹性体元件或本领域普通技术人员已知的其他方法。另外，粘接弹性体、波纹管、靴子(boot)或其他方法可用来使轴承300与周围环境密封和隔离。

提升负载也可造成横杆102相对于带101的俯仰力矩113。提升负载110将反作用在销中心302处，此处它接触轴承空腔209。在图3中，示出销中心302相对于带301的节线的偏移303。如所示，销中心302与带表面122重合。因此，提升负载将通常不造成横杆102相对于带101的俯仰力矩。这造成横杆102相对于带101的可忽略的俯仰力矩，这可在横杆与带界面404处造成较小负载，并在带表面122处造成较小磨损。使得销202和轴承300与带表面122重合还需要带切口207。在用于提升负载较轻的应用的本发明的另一方面中，可以增加销偏移303，从而不再需要带切口207。此构型的例子在图7中示出。

器具901上不与销中心302对准的提升负载会随着带附接装置100上的俯仰力矩而表明自己，并可以作为相反的拖曳负载通过轴承300承受。器具901上的俯仰力矩也可具有相同结果。这两种负载将造成带附接装置100的俯仰转动119。俯仰转动119的量可以通过减小轴承空腔209在拖曳方向117上的尺寸或通过增加横杆102之间的间隔310来限制。

器具上的拖曳负载可造成带附接装置100的滚动转动121和侧向平移。侧向平移将造成销202相对于轴承空腔209的侧向平移。这种平移可以不受限制或者可以通过弹簧垫圈堆栈105和201吸收。销202相对于轴承空腔209的滚动转动可以不受限制，直到间隙304、305、306和307在圆筒203、204和205的任一侧减小到零。

在图9所示的输送机系统中，器具901垂直于平行带902。如器具901不完全垂直于平行带902，在操作期间，一个带附接装置100将由于平行带轮904之间的卷绕或组装误差进入平行带附接装置100的略微前方的弯曲区段906。对于轴承300，这可造成销202相对于轴承空腔209的拖曳平移。除非器具901在扭曲方向上柔顺，会造成大的轴承力，造成增加的磨损和逐渐失效。另外，间隙304、305、306和307可制成足够大，以适应由于卷绕或误差造成的任何预期扭转。在一个例子中，1.6度的卷绕造成0.45mm的拖曳平移。如果由于间隙304、305、306和307的相加造成的总间隙距离等于或大于0.45mm，消除由于卷绕造成的轴承力。在图3所示的方面中，三个间隙304、305和306中的每个间隙通常是0.1mm，而在拖曳方向上没有间隙307。如果在此方面中通过卷绕造成的拖曳平移是0.45mm，通过器具901在扭转上的柔顺来吸收附加的0.15mm。

如图1-6描述和所示的带附加装置的方面基本上不限制击发转动、滚动转动或侧向平移。这在两个带附接点903处造成附接的器具901的简单支承限制。简单支承是已知的梁限制，允许转动，因此不传递力矩。这种简单的限制与带902在侧向方向118上以及带表面122在拖曳方向117的中等跨度重合。该限制因此沿着带902的宽度提供均匀分布的力，并使得力矩最少地传递到带902。带902和带附接装置100的疲劳寿命可因此比现有技术设计显著增加。在对应于给定带速度的最大额定带功率的负载下，观察到带和整个带附接装置的疲劳寿命达到几百万循环而不失效。

在本发明的另一方面中，图7所示的带附接装置700被设计成除了俯仰力矩113之外抵抗击发力矩114和滚动力矩115。带附接装置700通过将轴承的内圆筒和外圆筒2030和2050放置在销2020的端部处来实现这种附加限制。轴承帽1040是分离式的，并且放置在销202的端部处。平台1030是单个部件，并且放置在附接装置700的中心处。在某些应用中，带附接装置700可在某些取向上支承负载，诸如悬臂负载，例如如图13所示。带附接装置700也可为中心支承构型提供附加的击发稳定性，例如如图10和12所示。

图7还包括本发明的多种其他方面。例如，图7的带1010不包括切口，由于所有的附接系统700定位在带1010的背面上方。这种设计保留带1010内的拉伸加强件，并且减少制造步骤。但是，带附接装置700优选用于较低负载情况，其中横杆1020和带表面1220之间的总力矩是可以接受的。此力矩通过大于图3所示的销偏移303的图7的销偏移3030造成。销偏移303造成零力矩，因为销中心302与带表面122重合。大于此的任何销偏移3030(即销中心3020与带表面1220偏移)将造成非零的力矩以及横杆1020和带表面1220之间的相对俯仰转动。图7所示的构造是可以的，如果提升负载110足够低或者疲劳循环足够低来防止如上所述的相对俯仰转动造成的不希望的带磨损。另外，图7所示的附接装置700利用横杆1020之间的较小间隔3100。在此方面中，横杆间隔是一个带节距或32mm。这种紧凑的间隔减小轴承部件随着系统在带轮或滑轮上进行关节运动而进行的运动，但允许较大的器具俯仰转动。

图8示出根据本发明的另一带附接装置800。此方面非常类似于图1-6的带附接装置100，主要区别在于使用不同类型的轴承。不是利用套筒滚子轴承300，图8所示的轴承802是弹性体轴承802。轴承802具有通过结合弹性体801结合在一起的刚性内部2021和外部空腔2091。外部空腔2091包括位于横杆1021和轴承帽1041内的大致匹配的柱形空腔。在一个方面，结合弹性体801包括具有弹性体材料和刚性材料的交替层的同心层压件。在另一方面，层压件的数量、每个层压件的组成材料和层压件的相对比例可以改变。另外，层压件可包括连续或中断的分段，可以最佳地匹配所需用途，而不偏离这种带附接装置的意图。弹性体轴承可以多种方式设计，其中弹性体构件执行包括刚性同心构件的密封、稳定性提供和/或承载能力的多种功能的组合。弹性体轴承设计可进一步被优化，以允许提升、拖曳和平移方向上的不同弹簧率。可以添加或删减包括完全柱形或部分弧形区段的刚性同心构件，以分别增加或减小多个方向上的刚性。

输送机系统的描述

输送机系统900的一个方面在图9中示出。在此方面中，多个器具901在附接点903处附接到以平行方式布置的一对带组件902。带和附接点903彼此间隔开。带在带轮904上操作。横跨两个带902的器具901可采取多种不同的形式，取决于所得系统的预期使用。例如，器具901可以是用于拦污栅清洁装置的耙子；用于输送装置的平台或特殊部件；用于散料运送机器的杆；以及用于诸如涡轮或风扇的动能转换装置的气动或水动力翼面。在所有这些方面和本领域普通技术人员将明白的其他方面中，器具上的负载(提升负载、拖曳负载和力矩)通过本发明的带附接装置(例如带附接装置100)进入带902，并且由于在应力下的机械变形造成的合成应变通过带附接装置(例如带附接装置100)承载。此方面描述的机器会不需要所示的两组带轮904。例如，会希望建造类似的机器，其使用具有两个带轮的一个上部轴。这种类型的配置会用于水入口的拦污栅，例如此处希望减小机器内的浸没部件的数量。

输送机系统1000的附加方面在图10所示的机器中示出。在此方面中，多个器具1001在附接点1003处附接到单个带组件1002。器具1001可与图9所示方式相同采用多种形式。在此方面，会希望器具或替代器具随着围绕Y轴的转动120相对于带运行的矢量保持在特定角度上，如图10所示。图10所示的器具1001垂直于带运行的矢量定向。在其他应用中，此角度可以是任何随意值，如所需使用而定。例如，在设计成将材料或流体沿着X轴从机器的一侧运动到另一侧的散料运送装置中，器具可以通过围绕附接Y轴的转动相对于带运行矢量以锐角(诸如45度)附接。为了帮助限制击发转动，可以使用带附接系统700，如图7所示。带附接系统700的优点在于通过在进行运动的同时减小实现器具1001的稳定所需的部件数量来实现系统简化。例如，典型的输送机器需要许多附加部件，诸如滚子、轴承、导轨和支承框架的复杂系统来稳定循环输送机平台内的负载。许多这些复杂系统可以通过结合带附接系统(例如带附接装置700)来消除，因为它可以固有地在多轴上提供稳定性，同时也经受大负载和高疲劳循环。

图11是图10所示的器具1001和输送机系统1000的详细横截面图。器具1001通过螺栓1103附接到带附接装置1101，其将负载连通到带组件1002。器具1001的形状大大不相关；如之前所述，此部件可以是由所需应用而定的任何承载器具。有效载荷将具有定位在离开带节线1106一距离1107处的质量中心1105，造成围绕带1002的俯仰力矩。距离1107可位于所示方向上，但是它也可是零(重合)，或者它可以位于带1002的相对侧上。任何这些例子将造成带附接装置1101必须抵抗的俯仰力矩的一些值(包括零)。另外，动态操作可造成不同于静态操作的力矩和负载。高俯仰力矩或俯仰转动可以通过在提升方向上使得带附接装置1101的横杆102在带上进一步远离(指的是间隔310)来进一步适应。

输送机系统1200的另一方面在图12中示出。多个承载器具1203通过多个附接点1201附接到带组件1202。带组件1202围绕多个带轮1204操作。这些部件与诸如未示出的轴承和框架部件的结构支承部件相结合包括模块1205。成对的这些模块(诸如1205和1206)以相对方式操作，以使多个有效载荷1207从一个高度运动到另一高度。系统的运动通过箭头表示。可以构造多于一对的模块。在本发明的另一方面，代替一对模块，可以具有两对或更多对。会希望这些替代构型来例如提供更大的负载能力或更大稳定性。输送有效载荷1207与提升模块1205和1206连通和不连通的手段可以通过大量的可能选项来实现，诸如输送机带或类似于材料输送领域中普通技术人员熟悉的其他系统。

输送机系统1300的另一方面在图13中示出。在此方面中，承载平台1301从带系统1302悬臂。平台和带之间的连接设置在附接点1303处。此方面采用输送机系统1300的能力来反作用于得到的悬臂力矩，同时提供相对于带以稳定角度1304定向的承载表面1301。为了帮助限制击发转动，可以使用带附接系统700，如图7所示。所示的平台垂直于带，但是角度1304可固定在所需使用期望的任何随意角度。类似于图10的描述，会希望不同角度1304来在某个方向上传递材料或流体。所示的平台也可采取任何承载部件或系统的形式，诸如用于诸如风扇或涡轮的能量转换系统的气动或水动力翼片；用于材料混合或搅拌应用的任何期望形状；将负载从一个高度运送到另一高度的平台；或本领域普通技术人员可以明白的任何其他的这些方面。