皮帶輸送機調(diào)心托輥調(diào)心原理及特點

皮帶輸送機作為一種重要的輸送設(shè)備，由于制造、安裝以及接頭不正等因素的影響，輸送帶跑偏問題不可避免。目前，皮帶輸送機糾偏方法很多，最常用和最有效的方式是采用調(diào)心托輥。 調(diào)心托輥的結(jié)構(gòu)多種多樣，調(diào)偏方式也不盡相同，但工作原理大致相同，即當輸送帶跑偏時帶動調(diào)心托輥組發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使托輥產(chǎn)生一個促使輸送帶恢復(fù)平衡位置的摩 擦力，從而達到輸送帶糾偏的目的。常見的調(diào)心托輥有TD75型槽形調(diào)心托輥、DTⅡ型錐形調(diào)心托輥等。這兩種調(diào)心托輥各有其優(yōu)缺點，現(xiàn)對它們的調(diào)心原理和 結(jié)構(gòu)特點進行簡單介紹。并結(jié)合它們各自的特點進行了改進設(shè)計。

圖1 托輥中心線與輸送帶中心線垂直

從圖1可以看到：當托輥的中心線與輸送帶的中心線垂直時，取輸送帶與托輥任一接觸點，該點輸送帶的線速度V1與托輥的旋轉(zhuǎn)線速度V2相等，由于無相對滑動 速度，二者之間為靜摩擦，輸送帶給托輥的摩擦力與托輥給輸送帶的摩擦反力相平衡，即摩擦反力與輸送帶中心線夾角為零，因此當托輥的中心線與輸送帶的中心線 垂直時，輸送帶橫向不受力，輸送帶跑偏時托輥不能自動糾偏。

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圖2 托輥中心線與輸送帶中心線不垂直

從圖2可以看到：當托輥的中心線與輸送帶的中心線不垂直時，托輥前傾一個角度，取任一接觸點，該點輸送帶的線速度為V3，托輥的旋轉(zhuǎn)線速度為V4，由于托 輥的中心線與輸送帶的中心線不垂直，產(chǎn)生相對滑動速度，二者之間為動摩擦。輸送帶按圖示方向運行，輸送帶給托輥一個向前的牽引力F，這個牽引力可分解為使 托輥轉(zhuǎn)動的分力F1和一個橫向分力F2，這個橫向分力對輸送帶產(chǎn)生一個反作用力F3，F(xiàn)3使輸送帶向右側(cè)偏移，從而導(dǎo)致皮帶跑偏。調(diào)整的方法是：將右側(cè)托 輥向前移或?qū)⒆髠?cè)托輥向后移。

因此，調(diào)心托輥通過前傾一個角度后，在輸送帶跑偏時就具有一個糾偏的作用力，調(diào)心托輥就是根據(jù)此原理來設(shè)計、制造的。 1、槽形調(diào)心托輥

槽形調(diào)心托輥見圖3，主要依據(jù)TD75選型手冊，其3個槽形輥子和2個小立輥安裝在上橫梁上，下橫梁連接在中間架上，上下橫梁通過回轉(zhuǎn)軸連接在一起。當輸 送帶向一側(cè)跑偏時，輸送帶邊緣碰到立輥，在橫向力的作用下，帶動上橫梁繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個角度，使跑偏側(cè)的托輥產(chǎn)生前傾，此時調(diào)心托輥給輸送帶施加橫向推 力，促使跑偏后的輸送帶自動回到原位，實現(xiàn)跑偏皮帶的自動糾偏，確保輸送帶對中運行。

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1-立輥; 2-槽形輥子; 3-上橫梁; 4-下橫梁; 5-底座; 6-回轉(zhuǎn)軸

圖3 槽形調(diào)心托輥示意圖

其優(yōu)點是：當跑偏量少時，跑偏側(cè)的托輥轉(zhuǎn)動的角度較小，對輸送帶產(chǎn)生的橫向推力也較小；當跑偏量大時，跑偏側(cè)的托輥轉(zhuǎn)動的角度就較大，對輸送帶產(chǎn)生的橫向 推力也較大。這樣，就實現(xiàn)了不同跑偏量的自動調(diào)整。擋偏立輥的另一個作用，還可以在跑偏嚴重的情況下，直接阻止和限制輸送帶跑偏，在調(diào)心托輥的共同作用 下，促使輸送帶逐步對中運行，不會產(chǎn)生皮帶跑出機架的現(xiàn)象。 其缺點是：一般輸送帶跑偏范圍不太大，可用槽形調(diào)偏托輥自動調(diào)整。但由于上橫梁強度較弱，在大運量時會出現(xiàn)上橫梁彎曲、變形現(xiàn)象，影響自動調(diào)心效果；另 外，回轉(zhuǎn)軸與底座之間采用間隙滑動配合，沒有安裝軸承，磨擦阻力大，加上灰塵、雜質(zhì)的入侵，容易出現(xiàn)卡阻、生銹而導(dǎo)致轉(zhuǎn)動不靈活。立輥會損傷輸送帶邊緣。

2、錐形調(diào)心托輥

錐形調(diào)心托輥見圖4，主要依據(jù)DTⅡ選型手冊，其2個錐形輥子分別安裝在各自的回轉(zhuǎn)架上，錐形輥子安裝時，大頭在中間，小頭在外側(cè)，2個回轉(zhuǎn)架通過連桿機 構(gòu)實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，橫梁直接連接在中間架上。由于錐形輥子兩端的直徑大小不同，故輥子旋轉(zhuǎn)時，相同的輥子角速度產(chǎn)生在錐徑上不同的線速度。根據(jù)角速度與線速 度之間的關(guān)系，在角速度一定的情況下，線速度與半徑成正比。因此，在錐形輥子上，大端線速度大，小端線速度小，在一個輥子上存在著線速度差。當輸送帶跑偏 后，輸送帶就與輥子的小端接觸，因小的線速度使輥子與輸送帶間產(chǎn)生額外的一個阻力，帶動回轉(zhuǎn)架繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定角度，形成托輥組產(chǎn)生給皮帶施加橫向推力， 促使跑偏后的皮帶回復(fù)原位，從而實現(xiàn)跑偏皮帶的自動糾偏，確保皮帶對中運行。

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1-錐形輥子; 2-回轉(zhuǎn)架; 3-回轉(zhuǎn)軸; 4-橫梁

圖4 錐形調(diào)心托輥示意圖

其優(yōu)點是：將槽形輥子換成了錐形輥子，利用線速度差使托輥回轉(zhuǎn)架產(chǎn)生一個前傾的力，并改變了托輥的受力狀況，使輸送帶跑偏后產(chǎn)生的橫向推力增大，調(diào)心效果更加明顯。

其缺點是：由于錐形調(diào)心托輥2個回轉(zhuǎn)軸是分開的，2個回轉(zhuǎn)架實現(xiàn)同步的連桿機構(gòu)，由于中間聯(lián)接零件較多，加上制造、安裝等多種因素，影響了同步轉(zhuǎn)動的靈活性，同步效果不太理想，會影響自動調(diào)心效果。