短皮帶自動糾偏系統的製作方法
2023-06-07 01:04:41
專利名稱：短皮帶自動糾偏系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於皮帶傳送裝卸設備，主要用於煤炭等散料的裝卸傳送給料，是關於皮帶糾偏機構的改進，具體說是一種短皮帶自動糾偏系統。
背景技術：
在國內煤炭裝卸設備中，給料器系統大多採用兩種形式振動給料和皮帶給料。振動給料器的工藝過程是通過凸輪機構和彈簧減震機構驅動料鬥往復運動，實現振動給料。其多為國外成套設備隨機附件，優點是硬體成本低、安裝簡單、易維護；缺點是噪音大、能耗較大、機械磨損較大。最致命的缺點是在遇到粉末較細、溼度較大、黏度較高的煤種時，經常會出現堵煤的情況，迫使卸車流程中斷，嚴重影響工作效率。
採用皮帶給料則能避免上述情況的發生。但是，因料鬥皮帶行程較短只能採用平皮帶方式，所以經常出現皮帶跑偏情況。傳統的平皮帶給料帶速恆定，通過人工調整皮帶改向滾筒處的絲槓，以改變皮帶左右張力達到糾偏效果。但是只要設備運轉，就需要人工監護，因工作環境惡劣，對於工作人員的身心健康及人身安全都有極大的威脅。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種短皮帶自動糾偏系統，其結構簡單，運行可靠、平穩，使皮帶在運行過程中能自動糾偏。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的一種短皮帶自動糾偏系統，包括皮帶、驅動滾筒、改向滾筒、皮帶跑偏檢測機構、自動糾偏機構及計算機控制系統，其特徵在於自動糾偏機構為一移動支架杆的兩端通過兩根連杆分別與改向滾筒軸兩端鉸接，形成平行的四連杆機構，移動支架杆中間穿入一定位的轉軸，有一凸輪驅動電機帶動的凸輪與一推桿一端鉸接，推桿另一端與移動支架杆一端鉸接；皮帶跑偏檢測機構為一與皮帶邊垂直的探測杆前端設置轉輪，另一端鉸接一位移傳感器的檢測杆，有一彈性擺杆的一端與探測杆中部鉸接，使探測杆轉輪彈性頂在皮帶邊上；位移傳感器及凸輪驅動電機均通過信號線與計算機控制系統連接。
所述的位移傳感器安裝在一固定板上面，位移傳感器的轉軸穿過固定板伸到下面，轉軸下端與檢測杆連接；在固定板上還垂直穿入一擺杆轉軸，露在固定板上的擺杆轉軸套有扭簧，扭簧一端與擺杆轉軸上端連接，扭簧另一端與固定板連接，在固定板下面的擺杆轉軸與擺杆垂直連接，使擺杆與位移傳感器探測杆平行。
所述的皮帶跑偏檢測機構為兩套，其探測杆前端的轉輪圓周面中間為內凹面，兩探測杆轉輪分別頂在靠近改向滾筒和驅動滾筒處的皮帶邊上。
所述的凸輪驅動電機通過擺線針輪行星減速機與凸輪連接。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點和積極效果1、本實用新型的技術方案解決了傳統皮帶給料人工調整繁瑣的問題，使工作人員脫離了惡劣的工作環境。本實用新型是將皮帶跑偏檢測機構檢測皮帶跑偏狀態發送到計算機控制系統中，由計算機控制系統發出信號控制凸輪驅動電機轉動一定角度，驅動凸輪及推桿通過四連杆機構推動改向滾筒左右兩端擺動，使得皮帶的左右張緊力發生變化，皮帶會向張緊一端的反方向偏移，可以實現準確、平穩地自動糾偏，提高了裝卸的工作效率。
2、本實用新型的皮帶自動糾偏系統結構簡單，運行穩定、可靠，加工製作和使用都很方便，便於對現有的皮帶傳送機構進行改造，易於推廣應用。
圖1為本實用新型短皮帶自動糾偏系統的結構圖。
具體實施方式
參見圖1，是本實用新型一種短皮帶自動糾偏系統的實施例，包括皮帶10、驅動滾筒1、改向滾筒11、皮帶跑偏檢測機構、自動糾偏機構及計算機控制系統。
自動糾偏機構為一移動支架杆13的兩端通過兩根連杆12分別與改向滾筒11軸兩端鉸接，形成平行的四連杆機構，移動支架杆13中間穿入一定位的轉軸18，移動支架杆13可繞轉軸18轉動，轉軸18安裝在固定座17上。有一固定在固定座17上的凸輪驅動電機16通過高減速比的擺線針輪行星減速機帶動的凸輪15轉動，有一推桿14一端與凸輪15大半徑處鉸接，另一端與移動支架杆13一端鉸接。
皮帶跑偏檢測機構為一與皮帶10邊垂直的探測杆3前端設置轉輪2，有一位移傳感器7安裝在一固定板6上面，位移傳感器7的轉軸穿過固定板6伸到下面，轉軸下端與檢測杆5一端連接，檢測杆5另一端與探測杆3後端鉸接。在固定板6上還垂直穿入一擺杆轉軸8，露在固定板6上的擺杆轉軸8套有扭簧9，扭簧9一端與擺杆轉軸8上端連接，扭簧9另一端與固定板6連接。在固定板6下面的擺杆轉軸8與一擺杆4一端垂直連接，擺杆4的另一端與探測杆3的中部鉸接，且擺杆4與位移傳感器7的檢測杆5平行。上述皮帶跑偏檢測機構共兩套，結構相同，其探測杆3前端的轉輪2圓周面中間為內凹面，兩套皮帶跑偏檢測機構的轉輪2依靠扭簧9的彈性分別頂在靠近改向滾筒11和驅動滾筒1處的皮帶10邊上，使皮帶10邊嵌入轉輪2圓周內凹面中。位移傳感器7及凸輪驅動電機16均通過信號線與計算機控制系統連接，計算機控制系統可採用PLC可編程控制器。
自動糾偏的原理自動糾偏的實現是在皮帶的改向滾筒處增加皮帶自動糾偏機構。該機構由適應頻繁啟動的電機驅動，經過擺線針輪行星減速機帶動凸輪推桿機構，推桿又通過四連杆機構帶動改向滾筒左右兩端擺動，使得皮帶的左右張緊力發生變化。皮帶會向張緊一端的反方向偏移，從而達到糾偏的效果。
推桿的位移與凸輪旋轉角度θ關係如下如圖1中所示的凸輪狀態的旋轉角度θ為90度，此時，改向滾筒與驅動滾筒相互平行，當圖1狀態的凸輪逆時針轉動90度，凸輪旋轉角度θ為0度，推桿移動使改向滾筒軸線逆時針轉動到最大角度；當圖1狀態的凸輪順時針轉動90度，凸輪旋轉角度θ為180度，推桿移動使改向滾筒軸線順時針轉動到最大角度。
糾偏速度的快慢受兩個因素影響。一是皮帶轉速；二是凸輪推桿的位移量，即皮帶的張緊力。而實際工作中，我們最關心的是皮帶是否偏出滾筒造成洩露或者皮帶撕裂等故障。所以只根據皮帶偏移量的大小，確定自動糾偏機構的動作。
自動糾偏的過程類似於汽車方向盤的控制。假設一輛在兩車道公路上行駛的汽車，始終想保持在分界線上。如果某種原因，使得汽車朝一個方向偏移那麼我們需要反向調整方向盤使其有向回的趨勢。當汽車會回到分界線時，我們需要將方向盤打回到正常位置，反之亦然。
在某種外力的作用下皮帶會向一個方向偏移。當超過設定的範圍時，自動糾偏機構動作使皮帶有向回的趨勢。當回到設定的範圍以內時，將自動糾偏機構返回到原位置。當皮帶向另一方向偏移時，自動糾偏機構執行同樣的動作，只是方向相反。最終使皮帶達到一種動態的平衡。
自動糾偏的方法自動糾偏的動作是靠凸輪驅動電機完成的。因為擺線針輪行星減速機的減速比是固定的，所以凸輪驅動電機的通電時間就對應著凸輪推桿的位移量，凸輪驅動電機的旋轉方向對應著推桿前進還是後退。
根據短行程皮帶在改向滾筒偏移和驅動滾筒處偏移的隨動性，將改向滾筒處的皮帶偏移量作為凸輪驅動電機動作的調整依據。為減少凸輪驅動電機的動作頻率，在滿足小於皮帶最大偏移量的前提下，將皮帶向一個方向的偏移量分成N段。據此凸輪驅動電機的動作過程也分成N級來調整。每次的調整量隨著皮帶偏移量的增加而增加。總的調整時間要小於等於凸輪機構旋轉90度時間。
當凸輪驅動電機正向動作到一定程度時，皮帶將會有向回偏移的趨勢。當皮帶回到設定範圍以內時，將凸輪驅動電機反向調整。這裡為保證自動糾偏機構不在正向調整值處振蕩，在每一級的調整過程中分別設正向調整值和反向調整值。反向調整值處的皮帶偏移量小於正向調整值處的皮帶偏移量。
調整的原則是當皮帶回到中心線左右一定範圍後，自動糾偏機構的凸輪旋轉角度應該在90度處。即改向滾筒軸線與驅動滾筒的軸線平行。為此正向調整的時間應與反向調整的時間相同，即正向調整的次數應與反向調整的次數相同。
當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本實用新型的實質範圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種短皮帶自動糾偏系統，包括皮帶、驅動滾筒、改向滾筒、皮帶跑偏檢測機構、自動糾偏機構及計算機控制系統，其特徵在於自動糾偏機構為一移動支架杆的兩端通過兩根連杆分別與改向滾筒軸兩端鉸接，形成平行的四連杆機構，移動支架杆中間穿入一定位的轉軸，有一凸輪驅動電機帶動的凸輪與一推桿一端鉸接，推桿另一端與移動支架杆一端鉸接；皮帶跑偏檢測機構為一與皮帶邊垂直的探測杆前端設置轉輪，另一端鉸接一位移傳感器的檢測杆，有一彈性擺杆的一端與探測杆中部鉸接，使探測杆轉輪彈性頂在皮帶邊上；位移傳感器及凸輪驅動電機均通過信號線與計算機控制系統連接。
2.按照權利要求1所述的短皮帶自動糾偏系統，其特在於所述的位移傳感器安裝在一固定板上面，位移傳感器的轉軸穿過固定板伸到下面，轉軸下端與檢測杆連接；在固定板上還垂直穿入一擺杆轉軸，露在固定板上的擺杆轉軸套有扭簧，扭簧一端與擺杆轉軸上端連接，扭簧另一端與固定板連接，在固定板下面的擺杆轉軸與擺杆垂直連接，使擺杆與位移傳感器探測杆平行。
3.按照權利要求1或2所述的短皮帶自動糾偏系統，其特徵在於所述的皮帶跑偏檢測機構為兩套，其探測杆前端的轉輪圓周面中間為內凹面，兩探測杆轉輪分別頂在靠近改向滾筒和驅動滾筒處的皮帶邊上。
4.按照權利要求1或2所述的短皮帶自動糾偏系統，其特徵在於所述的凸輪驅動電機通過擺線針輪行星減速機與凸輪連接。
5.按照權利要求3所述的短皮帶自動糾偏系統，其特徵在於所述的凸輪驅動電機通過擺線針輪行星減速機與凸輪連接。
專利摘要本實用新型提供一種短皮帶自動糾偏系統，其特點是自動糾偏機構為一移動支架杆的兩端通過兩連杆與改向滾筒軸兩端鉸接成四連杆機構，移動支架杆可繞一轉軸轉動，有一電機帶動的凸輪與一推桿一端鉸接，推桿另一端與移動支架杆一端鉸接；皮帶跑偏檢測機構為一探測杆前端設置的轉輪彈性頂在皮帶邊上，探測杆另一端鉸接一位移傳感器的檢測杆。自動糾偏方式是將檢測的皮帶跑偏信號發送到計算機控制系統中，由其發出信號使電機帶動凸輪轉動一定角度，通過四連杆機構推動改向滾筒左右兩端擺動，使得皮帶的左右兩邊張緊力發生變化，皮帶會向張緊一端的反方向偏移，以實現自動糾偏。糾偏系統結構簡單、運行可靠、平穩。
文檔編號B65G15/60GK2748416SQ200420096948
公開日2005年12月28日 申請日期2004年9月24日 優先權日2004年9月24日
發明者張濤, 王梟, 黎瑞昌, 周忠海, 蔣慧略, 孟慶明, 牟華 申請人:山東省科學院海洋儀器儀表研究所