CN109704005B - 生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于带传动设备的纠偏装置，纠偏装置包括：调心托辊、横梁组件、检测器以及执行机构，带传动设备的胶带运行于调心托辊之上；横梁组件用于支撑调心托辊；检测器为两个，分别位于胶带的两侧，检测器根据感测胶带的偏转量输出对应电阻值；执行机构用于根据电阻值驱动调心托辊旋转以实现纠偏。本申请的生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法能够提高纠偏准确性，减少工作人员的工作量。

Description

生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法

技术领域

本申请涉及输送带技术领域，特别是涉及一种生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法。

背景技术

目前，带式输送机广泛用于冶金、煤炭、交通、电力、建材、化工、轻工、粮食和机械等行业中。输送带运行时，输送带跑偏是最常见故障，不及时采取处理措施，会导致输送带与机架摩擦撕裂、漏料、甚至引起输送带断裂等重大事故和经济损失。而造成输送带跑偏的因素很多，如由于物料偏心堆积、接头歪斜、制造安装过程中存在误差、机架变形等等。

为了防止输送带的跑偏人们而采取了很多种措施，但比较普遍的为各种随动式调心托辊，都不能有效解决各种综合原因引起的跑偏，调整方法单一，效果都不是很理想，如传统的挡辊式调心托辊、摩擦调心托辊、液压纠正装置，不管是有源还是无源的，都是靠胶带对调心的摩擦力促使其纠偏动作。

传统纠偏方式多采用挡辊式调心托辊、摩擦调心托辊，依靠输送机胶带跑偏时，胶带边缘与摩擦托辊或接触，两侧托辊受力不平衡，当摩擦力大于使调托辊沿中心轴偏转的阻力时，调心托辊将产生偏转，使得胶带中心线与当前托辊轴线不垂直，将胶带运行时给托辊的牵引力分解出一个横向的推力，促使输送向反方向跑，得以纠偏。

传统调心托辊绕中心轴偏转时并没有角度控制，只要胶带跑偏，调心托辊就会以最大限度的偏转，导致过度纠偏，输送带向反方向跑偏。如此恶性循环，不但没有真正纠偏，反而因输送带不断与挡辊摩擦损坏。

发明内容

本申请提出一种生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法，以解决现有技术中纠偏过度以及纠偏效率低的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种用于带传动设备的纠偏装置，纠偏装置包括：

调心托辊，带传动设备的胶带运行于调心托辊之上；

横梁组件，用于支撑调心托辊；

检测器，检测器为两个，分别位于胶带的两侧，检测器根据感测胶带的偏转量输出对应电阻值；

执行机构，用于根据电阻值驱动调心托辊旋转以实现纠偏。

其中，检测器包括壳体、摆臂以及辊轮，辊轮用于与胶带接触，壳体内设置有旋转轴、传动装置以及第一电位计，摆臂一端连接辊轮，另一端连接旋转轴，传动装置一端连接旋转轴，另一端连接第一电位计；

其中，胶带跑偏时，胶带与辊轮接触并推动辊轮，辊轮通过摆臂带动旋转轴旋转，第一电位计在旋转轴的带动下旋转对应角度，输出对应电阻值。

其中，检测器还包括扭簧，扭簧与旋转轴连接，当胶带跑偏带动旋转轴旋转时，扭簧被压缩，当胶带回正后，扭簧恢复弹性形变带动旋转轴旋转，从而使辊轮恢复初始状态。

其中，执行机构包括驱动组件和连杆，连杆的一端固定设于横梁组件上，驱动组件包括控制箱，控制箱内设有与检测器电性连接的控制器、与控制器电性连接的驱动杆以及与驱动杆连接的第二电位计，连杆的另一端与驱动杆连接，控制器接收检测器发送的电阻值信号，根据电阻值信号驱动驱动杆伸出或缩回相应行程，从而带动调心托辊旋转。

其中，连杆固定设于横梁组件侧边的中间位置。

其中，驱动组件为电动推杆。

其中，执行机构设于背离胶带运行方向距检测器1.5-4倍带速处。

其中，执行机构设于背离胶带运行方向距检测器2倍带速处。

为解决上述技术问题，本申请还提出一种带传动设备，该带传动设备包括如前的纠偏装置。

为解决上述技术问题，本申请还提出一种生产线，该生产线包括如前的带传动设备。

为解决上述技术问题，本申请还提出前述纠偏装置的纠偏方法，检测器包括第一侧检测器和相对的第二侧检测器，纠偏方法包括：

通过检测器对胶带的运行情况进行实时检测；

当检测到第一侧检测器的电阻值持续预设时间超过预设电阻值；

执行机构驱动调心托辊转动第一角度以进行纠偏；

每间隔预设周期进行检测，若持续相邻周期交替出现第一侧检测器或第二侧检测器超出预设电阻值，则以调心托辊上一转动角度的二分之一进行纠偏，直到第一侧检测器和第二侧检测器的预设电阻值在正常范围。

其中，执行机构包括驱动组件和连杆，驱动组件为电动推杆，纠偏方法还包括：上述任一步骤中，当电动推杆达到最大行程时，执行机构发出停机信号，通知人工干预。

其中，执行机构驱动调心托辊转动第一角度以进行纠偏的步骤后还包括：若下一预设周期检测时，第一侧检测器的电阻值相比上一周期增大，此时为纠偏不足，执行机构驱动调心托辊转动第二角度以进行纠偏，第二角度大于第一角度；若下一预设周期检测时第一侧检测器的电阻值恢复成初始值，而第二侧检测器超过预设电阻值，此时为纠偏过度，执行机构驱动调心托辊反向转动第三角度进行纠偏，第三角度为上一转动角度的二分之一。

本申请的生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法通过设置检测器对胶带的偏转量进行检测，并用电阻值量化，在此基础上通过执行机构驱动调心托辊旋转，从而实现纠偏，相比现有技术的纠偏装置，本申请的生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法能够提高纠偏准确性，减少工作人员的工作量。

附图说明

图1是本发明用于带传动设备的纠偏装置一实施例的结构示意图；

图2是图1所示的纠偏装置的调心托辊、横梁组件以及执行机构的主视结构示意图；

图3是图2所示的调心托辊、横梁组件以及执行机构的俯视结构示意图；

图4是图1所示的纠偏装置的检测器的剖面结构示意图；

图5是带传动设备的胶带跑偏状态示意图；

图6是带传动设备的胶带纠偏后状态示意图；

图7是本发明纠偏方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1是本发明用于带传动设备的纠偏装置一实施例的结构示意图。本实施例的纠偏装置主要用于带传动设备，比如胶带输送机。本实施例的纠偏装置包括调心托辊10、横梁组件20、检测器30以及执行机构40。

调心托辊10主要用于承载带传动设备的胶带，即带传动设备的胶带运行于调心托辊10之上。

横梁组件20用于支撑调心托辊10，本实施例的调心托辊10和横梁组件20与现有技术一致，在此不作详述。

请结合参阅图4，图4是图1所示的纠偏装置的检测器的剖面结构示意图。本实施例的检测器30为两个，分别位于胶带的两侧，检测器30根据感测胶带的偏转量输出对应电阻值。具体来说，检测器30包括壳体31、摆臂32以及辊轮33，辊轮33用于与胶带接触，壳体31内设置有旋转轴34、传动装置以及第一电位计35，摆臂32一端连接辊轮33，另一端连接旋转轴34，传动装置一端连接旋转轴34，另一端连接第一电位计35；其中，胶带跑偏时，胶带与辊轮33接触并推动辊轮33，辊轮33通过摆臂32带动旋转轴34旋转，第一电位计35在旋转轴34的带动下旋转对应角度，输出对应电阻值。例如选用第一电位计35的电阻值为0-7200Ω，则每度对应的阻值为20Ω。

优选地，检测器30还包括扭簧(图未示)，扭簧与旋转轴34连接，当胶带跑偏带动旋转轴34旋转时，扭簧被压缩，当胶带回正后，扭簧恢复弹性形变带动旋转轴34旋转，从而使辊轮33恢复初始状态。

优选地，传动装置包括第一大齿轮36和第二小齿轮37，第一大齿轮36与旋转轴34连接，第一大齿轮36与第二小齿轮37的外齿啮合，第二小齿轮37与第一电位计35连接，通过传动装置的配置，能够使得第一电位计35的阻值与旋转轴34之间存在可调比例，从而可调阻值更精确。

优选地，在外壳与旋转轴34连接处，设有密封件38以加强外壳的密封性。在摆臂32与旋转轴34的连接处设有压紧套39以使得连接更紧密，不易松脱。

请结合参阅图2和图3，图2是图1所示的纠偏装置的调心托辊、横梁组件以及执行机构的主视结构示意图；图3是图2所示的调心托辊10、横梁组件20以及执行结构的俯视结构示意图。本实施例的执行机构40包括驱动组件和连杆41，连杆41的一端固定设于横梁组件20上，驱动组件包括控制箱42，控制箱42内设有与检测器30电性连接的控制器43、与控制器43电性连接的驱动杆44以及与驱动杆44连接的第二电位计(图未示)，连杆41的另一端与驱动杆44连接，控制器43接收检测器30发送的电阻值信号，根据电阻值信号驱动驱动杆44伸出或缩回相应行程，从而带动调心托辊10旋转。

优选地，连杆41固定设于横梁组件20侧边的中间位置，以此能够以更小的行程带动调心托辊10更大的角度转动。例如设电动推杆总行程为200mm；第二电位计阻值为0-6000Ω时,则伸出行程为100mm,收回行程为100mm,调心托辊10偏转角度为0度时，电动推杆伸出100mm处，此时对应第二电位计输出值为3000Ω。

优选地，驱动组件为电动推杆。当然，在其他实施例中，也可以采用液压推杆方式，本发明对此不作限定。进一步地，在其他实施例中，也可采用其他类型执行机构40推动调心托辊10转动，本发明对此不作限定。

通过以上设计，纠偏装置能够将胶带的偏转量量化，并且在纠偏时，执行机构40也能够电阻值化，从而在找出调心托辊10偏转角度与执行机构40和检测器30的电阻值关系后，可以比较精确高效地进行纠偏。

进一步地，为了实现提前纠偏以及检测器30能够真实反映胶带跑偏的状态和纠偏后胶带的反映，本实施例的执行机构40优选设于背离胶带运行方向距检测器30 1.5-4倍带速处，更优选地，执行机构40设于背离胶带运行方向距检测器30 2倍带速处。

本发明还提供一种带传动设备，该带传动设备包括上述实施例的纠偏装置，纠偏装置可根据实际情况进行设置为多组。

本发明还提供一种生产线，该生产线包括上述实施例的带传动设备。

请结合参阅图5-图7，图5是带传动设备的胶带跑偏状态示意图；图6是带传动设备的胶带纠偏后状态示意图；图7是本发明纠偏方法一实施例的流程示意图。本发明的纠偏方法包括以下步骤：

S11：通过检测器对胶带的运行情况进行实时检测。

其中，本发明的纠偏方法是基于上述实施例的纠偏装置实现的，纠偏装置的结构以及连接关系，请参照上述实施例，在此不作赘述。在本实施例中，检测器包括第一侧检测器和相对的第二侧检测器，通过第一检测器和第二检测器对胶带的运行情况进行实时检测。

S12：当检测到第一侧检测器的电阻值持续预设时间超过预设电阻值。

其中，本发明只有在检测到电阻值持续预设时间超过预设电阻值时，才会认为是需要纠偏的行为，触发后续的纠偏方法，从而排除了现有技术中经常对胶带瞬时跑偏或者在允许范围内，不对带传动设备持续运行构成影响的跑偏进行纠偏的情况。

其中，持续预设时间和预设电阻值可根据实际情况如带传送设备的精度要求、带传送的速度等情况进行设置。

S13：执行机构驱动调心托辊转动第一角度以进行纠偏。

其中，请参考图5，假设第一侧检测器为图5所示的右侧检测器，转动方向则为图示的逆时针，第一角度为根据第一侧检测器的电阻值与跑偏量的关系以及执行机构伸出量、电阻值以及托辊转动角度的关系得出。

S14：每间隔预设周期进行检测，若持续相邻周期交替出现第一侧检测器或第二侧检测器超出预设电阻值，则以调心托辊上一转动角度的二分之一进行纠偏，直到第一侧检测器和第二侧检测器的预设电阻值在正常范围。

其中，在进行第一次纠偏操作后，每个预设周期进行检测，预设周期可根据实际情况设置。若持续相邻周期交替出现第一侧检测器或第二侧检测器超出预设电阻值，则以调心托辊上一转动角度的二分之一进行纠偏，直到第一侧检测器和第二侧检测器的预设电阻值在正常范围。举例来说，若上一周期为第一侧检测器超出预设电阻值，第二侧检测器不超出，下一周期为第二侧检测器超出预设电阻值，第一侧检测器不超出，此类情况循环出现，则在当前周期进行纠偏操作时，调心托辊以反方向转动上一周期转动角度的二分之一进行纠偏，直到第一侧检测器和第二侧检测器的预设电阻值在正常范围内，即跑偏消失。

其中，需要说明的是，执行机构包括驱动组件和连杆，驱动组件为电动推杆，上述任一步骤中，当电动推杆达到最大行程时，执行机构发出停机信号，通知人工干预，以保证在合理范围内进行自动纠偏。

其中，执行机构驱动调心托辊转动第一角度以进行纠偏的步骤后还包括：若下一预设周期检测时，第一侧检测器的电阻值相比上一周期增大，此时为纠偏不足，执行机构驱动调心托辊转动第二角度以进行纠偏，第二角度大于第一角度。也就是说，若在下一预设周期检测时，当前本来已经发生跑偏的一边跑偏加重，则增加调心托辊与上一周期方向相同的转动角度，以提高纠偏效率。若下一预设周期检测时第一侧检测器的电阻值恢复成初始值，而第二侧检测器超过预设电阻值，此时为纠偏过度，执行机构驱动调心托辊反向转动第三角度进行纠偏，第三角度为上一转动角度的二分之一，此时可能为持续相邻周期交替出现第一侧检测器或第二侧检测器超出预设电阻值的第一个周期。

本发明的生产线、带传动设备、带传动设备的纠偏装置及纠偏方法具备以下优点：

1.纠偏准确性高，可以减少操作人员工作量；

2.减少带传送设备的胶带磨损，增加设备整体寿命；

3.减少生产线因胶带跑偏带来的停机时间，保证生产线运转顺畅；

4.减少生产线因胶带跑偏带来生产事故；

5.真实反映跑偏状态，实现提前纠偏。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述纠偏方法使用一纠偏装置，所述纠偏装置包括：

调心托辊，所述带传动设备的胶带运行于所述调心托辊之上；

横梁组件，用于支撑所述调心托辊；

检测器，所述检测器为两个，包括第一侧检测器和相对的第二侧检测器，分别位于所述胶带的两侧，所述检测器根据感测所述胶带的偏转量输出对应电阻值；

执行机构，用于根据所述电阻值驱动所述调心托辊旋转以实现纠偏；

所述纠偏方法包括：

通过检测器对胶带的运行情况进行实时检测；

当检测到所述第一侧检测器的电阻值持续预设时间超过预设电阻值；

执行机构驱动调心托辊转动第一角度以进行纠偏；

每间隔预设周期进行检测，若持续相邻周期交替出现所述第一侧检测器或第二侧检测器超出预设电阻值，则以所述调心托辊上一转动角度的二分之一进行纠偏，直到所述第一侧检测器和所述第二侧检测器的预设电阻值在正常范围。

2.根据权利要求1所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述执行机构包括驱动组件和连杆，所述驱动组件为电动推杆，所述纠偏方法还包括：上述任一步骤中，当所述电动推杆达到最大行程时，所述执行机构发出停机信号，通知人工干预。

3.根据权利要求1所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述执行机构驱动调心托辊转动第一角度以进行纠偏的步骤后还包括：若下一预设周期检测时，所述第一侧检测器的电阻值相比上一周期增大，此时为纠偏不足，执行机构驱动调心托辊转动第二角度以进行纠偏，所述第二角度大于所述第一角度；若下一预设周期检测时，所述第一侧检测器的电阻值恢复成初始值，而所述第二侧检测器超过预设电阻值，此时为纠偏过度，执行机构驱动调心托辊反向转动第三角度进行纠偏，第三角度为上一转动角度的二分之一。

4.根据权利要求1所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述检测器包括壳体、摆臂以及辊轮，所述辊轮用于与所述胶带接触，所述壳体内设置有旋转轴、传动装置以及第一电位计，所述摆臂一端连接辊轮，另一端连接所述旋转轴，所述传动装置一端连接所述旋转轴，另一端连接所述第一电位计；

其中，所述胶带跑偏时，所述胶带与所述辊轮接触并推动所述辊轮，所述辊轮通过所述摆臂带动所述旋转轴旋转，所述第一电位计在所述旋转轴的带动下旋转对应角度，输出对应电阻值。

5.根据权利要求4所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述检测器还包括扭簧，所述扭簧与所述旋转轴连接，当胶带跑偏带动所述旋转轴旋转时，所述扭簧被压缩，当胶带回正后，所述扭簧恢复弹性形变带动所述旋转轴旋转，从而使所述辊轮恢复初始状态。

6.根据权利要求1所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述执行机构包括驱动组件和连杆，所述连杆的一端固定设于所述横梁组件上，所述驱动组件包括控制箱，所述控制箱内设有与所述检测器电性连接的控制器、与所述控制器电性连接的驱动杆以及与所述驱动杆连接的第二电位计，所述连杆的另一端与所述驱动杆连接，所述控制器接收所述检测器发送的所述电阻值信号，根据所述电阻值信号驱动所述驱动杆伸出或缩回相应行程，从而带动所述调心托辊旋转。

7.根据权利要求6所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述连杆固定设于所述横梁组件侧边的中间位置。

8.根据权利要求6所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述驱动组件为电动推杆。

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述执行机构设于背离所述胶带运行方向距所述检测器1.5-4倍带速处。

10.根据权利要求9所述的用于带传动设备的纠偏方法，其特征在于，所述执行机构设于背离所述胶带运行方向距所述检测器1.5-2.5倍带速处。

11.一种带传动设备，其特征在于，所述带传动设备使用如权利要求1-10任一项所述的用于带传动设备的纠偏方法。

12.一种生产线，其特征在于，所述生产线包括如权利要求11所述的带传动设备。