專(zhuān)利名稱(chēng)：短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于皮帶傳送裝卸設(shè)備，主要用于煤炭等散料的裝卸傳送給料，是關(guān)于皮帶糾偏機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，具體說(shuō)是一種短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在國(guó)內(nèi)煤炭裝卸設(shè)備中，給料器系統(tǒng)大多采用兩種形式振動(dòng)給料和皮帶給料。振動(dòng)給料器的工藝過(guò)程是通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)和彈簧減震機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)料斗往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)給料。其多為國(guó)外成套設(shè)備隨機(jī)附件，優(yōu)點(diǎn)是硬件成本低、安裝簡(jiǎn)單、易維護(hù)；缺點(diǎn)是噪音大、能耗較大、機(jī)械磨損較大。最致命的缺點(diǎn)是在遇到粉末較細(xì)、濕度較大、黏度較高的煤種時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)堵煤的情況，迫使卸車(chē)流程中斷，嚴(yán)重影響工作效率。
采用皮帶給料則能避免上述情況的發(fā)生。但是，因料斗皮帶行程較短只能采用平皮帶方式，所以經(jīng)常出現(xiàn)皮帶跑偏情況。傳統(tǒng)的平皮帶給料帶速恒定，通過(guò)人工調(diào)整皮帶改向滾筒處的絲杠，以改變皮帶左右張力達(dá)到糾偏效果。但是只要設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要人工監(jiān)護(hù)，因工作環(huán)境惡劣，對(duì)于工作人員的身心健康及人身安全都有極大的威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠、平穩(wěn)，使皮帶在運(yùn)行過(guò)程中能自動(dòng)糾偏。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，包括皮帶、驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)為一移動(dòng)支架桿的兩端通過(guò)兩根連桿分別與改向滾筒軸兩端鉸接，形成平行的四連桿機(jī)構(gòu)，移動(dòng)支架桿中間穿入一定位的轉(zhuǎn)軸，有一凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的凸輪與一推桿一端鉸接，推桿另一端與移動(dòng)支架桿一端鉸接；皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)為一與皮帶邊垂直的探測(cè)桿前端設(shè)置轉(zhuǎn)輪，另一端鉸接一位移傳感器的檢測(cè)桿，有一彈性擺桿的一端與探測(cè)桿中部鉸接，使探測(cè)桿轉(zhuǎn)輪彈性頂在皮帶邊上；位移傳感器及凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)均通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)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(zhuǎn)軸穿過(guò)固定板伸到下面，轉(zhuǎn)軸下端與檢測(cè)桿連接；在固定板上還垂直穿入一擺桿轉(zhuǎn)軸，露在固定板上的擺桿轉(zhuǎn)軸套有扭簧，扭簧一端與擺桿轉(zhuǎn)軸上端連接，扭簧另一端與固定板連接，在固定板下面的擺桿轉(zhuǎn)軸與擺桿垂直連接，使擺桿與位移傳感器探測(cè)桿平行。
所述的皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)為兩套，其探測(cè)桿前端的轉(zhuǎn)輪圓周面中間為內(nèi)凹面，兩探測(cè)桿轉(zhuǎn)輪分別頂在靠近改向滾筒和驅(qū)動(dòng)滾筒處的皮帶邊上。
所述的凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)與凸輪連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本實(shí)用新型的技術(shù)方案解決了傳統(tǒng)皮帶給料人工調(diào)整繁瑣的問(wèn)題，使工作人員脫離了惡劣的工作環(huán)境。本實(shí)用新型是將皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)皮帶跑偏狀態(tài)發(fā)送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)控制凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，驅(qū)動(dòng)凸輪及推桿通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)改向滾筒左右兩端擺動(dòng)，使得皮帶的左右張緊力發(fā)生變化，皮帶會(huì)向張緊一端的反方向偏移，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、平穩(wěn)地自動(dòng)糾偏，提高了裝卸的工作效率。
2、本實(shí)用新型的皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，加工制作和使用都很方便，便于對(duì)現(xiàn)有的皮帶傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，易于推廣應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，是本實(shí)用新型一種短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)的實(shí)施例，包括皮帶10、驅(qū)動(dòng)滾筒1、改向滾筒11、皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)為一移動(dòng)支架桿13的兩端通過(guò)兩根連桿12分別與改向滾筒11軸兩端鉸接，形成平行的四連桿機(jī)構(gòu)，移動(dòng)支架桿13中間穿入一定位的轉(zhuǎn)軸18，移動(dòng)支架桿13可繞轉(zhuǎn)軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸18安裝在固定座17上。有一固定在固定座17上的凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)16通過(guò)高減速比的擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)帶動(dòng)的凸輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，有一推桿14一端與凸輪15大半徑處鉸接，另一端與移動(dòng)支架桿13一端鉸接。
皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)為一與皮帶10邊垂直的探測(cè)桿3前端設(shè)置轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸穿過(guò)固定板6伸到下面，轉(zhuǎn)軸下端與檢測(cè)桿5一端連接，檢測(cè)桿5另一端與探測(cè)桿3后端鉸接。在固定板6上還垂直穿入一擺桿轉(zhuǎn)軸8，露在固定板6上的擺桿轉(zhuǎn)軸8套有扭簧9，扭簧9一端與擺桿轉(zhuǎn)軸8上端連接，扭簧9另一端與固定板6連接。在固定板6下面的擺桿轉(zhuǎn)軸8與一擺桿4一端垂直連接，擺桿4的另一端與探測(cè)桿3的中部鉸接，且擺桿4與位移傳感器7的檢測(cè)桿5平行。上述皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)共兩套，結(jié)構(gòu)相同，其探測(cè)桿3前端的轉(zhuǎn)輪2圓周面中間為內(nèi)凹面，兩套皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪2依靠扭簧9的彈性分別頂在靠近改向滾筒11和驅(qū)動(dòng)滾筒1處的皮帶10邊上，使皮帶10邊嵌入轉(zhuǎn)輪2圓周內(nèi)凹面中。位移傳感器7及凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)16均通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可采用PLC可編程控制器。
自動(dòng)糾偏的原理自動(dòng)糾偏的實(shí)現(xiàn)是在皮帶的改向滾筒處增加皮帶自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由適應(yīng)頻繁啟動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)帶動(dòng)凸輪推桿機(jī)構(gòu)，推桿又通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)改向滾筒左右兩端擺動(dòng)，使得皮帶的左右張緊力發(fā)生變化。皮帶會(huì)向張緊一端的反方向偏移，從而達(dá)到糾偏的效果。
推桿的位移與凸輪旋轉(zhuǎn)角度θ關(guān)系如下如圖1中所示的凸輪狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度θ為90度，此時(shí)，改向滾筒與驅(qū)動(dòng)滾筒相互平行，當(dāng)圖1狀態(tài)的凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，凸輪旋轉(zhuǎn)角度θ為0度，推桿移動(dòng)使改向滾筒軸線(xiàn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大角度；當(dāng)圖1狀態(tài)的凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，凸輪旋轉(zhuǎn)角度θ為180度，推桿移動(dòng)使改向滾筒軸線(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大角度。
糾偏速度的快慢受兩個(gè)因素影響。一是皮帶轉(zhuǎn)速；二是凸輪推桿的位移量，即皮帶的張緊力。而實(shí)際工作中，我們最關(guān)心的是皮帶是否偏出滾筒造成泄露或者皮帶撕裂等故障。所以只根據(jù)皮帶偏移量的大小，確定自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
自動(dòng)糾偏的過(guò)程類(lèi)似于汽車(chē)方向盤(pán)的控制。假設(shè)一輛在兩車(chē)道公路上行駛的汽車(chē)，始終想保持在分界線(xiàn)上。如果某種原因，使得汽車(chē)朝一個(gè)方向偏移那么我們需要反向調(diào)整方向盤(pán)使其有向回的趨勢(shì)。當(dāng)汽車(chē)會(huì)回到分界線(xiàn)時(shí)，我們需要將方向盤(pán)打回到正常位置，反之亦然。
在某種外力的作用下皮帶會(huì)向一個(gè)方向偏移。當(dāng)超過(guò)設(shè)定的范圍時(shí)，自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)動(dòng)作使皮帶有向回的趨勢(shì)。當(dāng)回到設(shè)定的范圍以?xún)?nèi)時(shí)，將自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)返回到原位置。當(dāng)皮帶向另一方向偏移時(shí)，自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)執(zhí)行同樣的動(dòng)作，只是方向相反。最終使皮帶達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的平衡。
自動(dòng)糾偏的方法自動(dòng)糾偏的動(dòng)作是靠凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成的。因?yàn)閿[線(xiàn)針輪行星減速機(jī)的減速比是固定的，所以凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的通電時(shí)間就對(duì)應(yīng)著凸輪推桿的位移量，凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)著推桿前進(jìn)還是后退。
根據(jù)短行程皮帶在改向滾筒偏移和驅(qū)動(dòng)滾筒處偏移的隨動(dòng)性，將改向滾筒處的皮帶偏移量作為凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的調(diào)整依據(jù)。為減少凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作頻率，在滿(mǎn)足小于皮帶最大偏移量的前提下，將皮帶向一個(gè)方向的偏移量分成N段。據(jù)此凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作過(guò)程也分成N級(jí)來(lái)調(diào)整。每次的調(diào)整量隨著皮帶偏移量的增加而增加?？偟恼{(diào)整時(shí)間要小于等于凸輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度時(shí)間。
當(dāng)凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向動(dòng)作到一定程度時(shí)，皮帶將會(huì)有向回偏移的趨勢(shì)。當(dāng)皮帶回到設(shè)定范圍以?xún)?nèi)時(shí)，將凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)反向調(diào)整。這里為保證自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)不在正向調(diào)整值處振蕩，在每一級(jí)的調(diào)整過(guò)程中分別設(shè)正向調(diào)整值和反向調(diào)整值。反向調(diào)整值處的皮帶偏移量小于正向調(diào)整值處的皮帶偏移量。
調(diào)整的原則是當(dāng)皮帶回到中心線(xiàn)左右一定范圍后，自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)的凸輪旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)該在90度處。即改向滾筒軸線(xiàn)與驅(qū)動(dòng)滾筒的軸線(xiàn)平行。為此正向調(diào)整的時(shí)間應(yīng)與反向調(diào)整的時(shí)間相同，即正向調(diào)整的次數(shù)應(yīng)與反向調(diào)整的次數(shù)相同。
當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，包括皮帶、驅(qū)動(dòng)滾筒、改向滾筒、皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)為一移動(dòng)支架桿的兩端通過(guò)兩根連桿分別與改向滾筒軸兩端鉸接，形成平行的四連桿機(jī)構(gòu)，移動(dòng)支架桿中間穿入一定位的轉(zhuǎn)軸，有一凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的凸輪與一推桿一端鉸接，推桿另一端與移動(dòng)支架桿一端鉸接；皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)為一與皮帶邊垂直的探測(cè)桿前端設(shè)置轉(zhuǎn)輪，另一端鉸接一位移傳感器的檢測(cè)桿，有一彈性擺桿的一端與探測(cè)桿中部鉸接，使探測(cè)桿轉(zhuǎn)輪彈性頂在皮帶邊上；位移傳感器及凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)均通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特在于所述的位移傳感器安裝在一固定板上面，位移傳感器的轉(zhuǎn)軸穿過(guò)固定板伸到下面，轉(zhuǎn)軸下端與檢測(cè)桿連接；在固定板上還垂直穿入一擺桿轉(zhuǎn)軸，露在固定板上的擺桿轉(zhuǎn)軸套有扭簧，扭簧一端與擺桿轉(zhuǎn)軸上端連接，扭簧另一端與固定板連接，在固定板下面的擺桿轉(zhuǎn)軸與擺桿垂直連接，使擺桿與位移傳感器探測(cè)桿平行。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)為兩套，其探測(cè)桿前端的轉(zhuǎn)輪圓周面中間為內(nèi)凹面，兩探測(cè)桿轉(zhuǎn)輪分別頂在靠近改向滾筒和驅(qū)動(dòng)滾筒處的皮帶邊上。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特征在于所述的凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)與凸輪連接。
5.按照權(quán)利要求3所述的短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特征在于所述的凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)與凸輪連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種短皮帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)，其特點(diǎn)是自動(dòng)糾偏機(jī)構(gòu)為一移動(dòng)支架桿的兩端通過(guò)兩連桿與改向滾筒軸兩端鉸接成四連桿機(jī)構(gòu)，移動(dòng)支架桿可繞一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有一電機(jī)帶動(dòng)的凸輪與一推桿一端鉸接，推桿另一端與移動(dòng)支架桿一端鉸接；皮帶跑偏檢測(cè)機(jī)構(gòu)為一探測(cè)桿前端設(shè)置的轉(zhuǎn)輪彈性頂在皮帶邊上，探測(cè)桿另一端鉸接一位移傳感器的檢測(cè)桿。自動(dòng)糾偏方式是將檢測(cè)的皮帶跑偏信號(hào)發(fā)送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由其發(fā)出信號(hào)使電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)改向滾筒左右兩端擺動(dòng)，使得皮帶的左右兩邊張緊力發(fā)生變化，皮帶會(huì)向張緊一端的反方向偏移，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾偏。糾偏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、平穩(wěn)。
文檔編號(hào)B65G15/60GK2748416SQ200420096948
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者張濤, 王梟, 黎瑞昌, 周忠海, 蔣慧略, 孟慶明, 牟華 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所