三角皮帶拆裝工具研制與應用

0 引 言

目前，國內外很多機械設備都采用帶傳動，它屬于摩擦傳動，主要由主動輪、從動輪和帶所組成。帶緊套在兩個帶輪上，借助于帶和帶輪間的摩擦力來傳遞運動和動力。

(1)帶傳動的優點

彈性好、能緩沖、吸振，工作平穩噪聲小。

過載時，帶在帶輪上打滑，可對其他零件起保護作用。

適用于兩軸中心距較大的場合。

結構簡單、制造容易、裝拆以及維護方便、成本低廉。

(2)帶傳動的裝配要求

帶傳動機構雖有很多優點，但是它的安裝要求卻比較高，如果安裝不良會損壞設備或降低皮帶的壽命。

帶輪的安裝要正確,通常要求其徑向圓跳動量為（0.002 5～0.000 5）D，端面圓跳動量為（0.000 5～0.000 1）D，D為帶輪直徑；

兩帶輪的中心平面應重合，其傾斜角和軸向偏移量不應過大。一般傾斜角不應超過1°，否則帶易脫落或加快帶側面磨損；

帶輪工作表面粗糙度要適當，一般為Ra1.6μm。過于粗糙，工作時發熱大而加劇帶的磨損；過于光滑，則帶易打滑；

帶張緊力要適當。

1 三角皮帶常規拆裝方法

三角皮帶的拆裝是一個難題，勞動強度大，耗費時間長。三角皮帶也常常因為安裝質量問題而損壞嚴重，增加材料消耗。以往人工拆裝三角皮帶的方法主要有以下兩種：

1.1 縮小對輪中心距

把對輪中心距縮小后，將三角皮帶套在兩帶輪上再張緊。這種方法操作起來十分繁瑣。首先得松開電機地腳螺栓，然后再松開電機拉緊螺栓，以縮小兩對輪中心距，存在著很多的弊端：

(1)在工作環境十分惡劣的情況下，電機地腳螺栓和拉緊螺栓長時間不動很容易銹死，拆卸非常困難。對于大型三角皮帶（大型三角皮帶主要是指內周長度在3 000 mm以上的皮帶）還需要在千斤頂的配合下將皮帶撐緊才能緊固螺栓完成安裝工作。

(2)帶著多根皮帶調整兩對輪外端面平行度十分困難。多根皮帶既要張緊又要對輪找正，很難達到帶傳動機構的裝配要求。如果兩對輪中心平面度不夠重合，其傾斜角和軸向偏移量過大，帶易張緊不足而脫落或加快帶側面磨損；張緊力不足，帶將在帶輪上打滑，使帶急劇磨損；張緊力過大則會使帶的壽命降低。

因此，這種方法安裝皮帶經常會造成設備損壞或降低皮帶的壽命。這種拆裝方法目前被多數企業廣泛采用。然而通過試驗發現，單靠簡單的沿電機道軌拉緊皮帶，而不進行認真的找正，明顯體現在皮帶壽命的降低和相關軸承過早損壞上。

1.2 皮帶撥入輪槽

在不改變兩對輪中心距的前提下，先將其套在小帶輪輪槽中，然后套在大帶輪上，邊轉動大輪邊用旋具或銅棒將帶撥入輪槽。這雖然避開了對輪找正難的問題，但也存在很多缺點：

(1)人工拆裝方法原始。尤其大型三角皮帶緊力大，需要若干個年青力壯的工人來盤皮帶輪才能完成，大大增加了工人的勞動強度；

(2)這種方法還具有很大的危險性。邊盤對輪邊撬皮帶很容易因協調不好使皮帶擠傷手指或撬杠打滑傷人。

2 三角皮帶拆裝工具的構想

2.1 研制三角皮帶拆裝工具需解決的問題

如果按照方法1.1的思路去研制，必須解決大型三角皮帶的撐緊問題、兩對輪端面平行問題、電機地腳螺栓和拉緊螺栓的緊固問題等。否則安裝的皮帶就不會符合帶傳動機構的裝配要求。如果按照方法1.2的思路去研制，必須解決盤對輪所帶來的勞動強度問題，尤其是大型三角皮帶。撬杠撬皮帶極易打滑打傷人以及盤皮帶過程中，因協調不好，皮帶擠傷手指問題等。

2.2 研制三角皮帶拆裝工具的思路

方法1.1所遇到的問題無論怎樣解決，如何改進，都無法避開對輪找正這樣一個操作起來十分煩瑣的工作。按照方法1.2的思路去研制就會發現具有很大的可改進性。方法1.2所需解決的問題可歸結為兩個：人力盤對輪和撬杠易打滑。為解決人力盤對輪問題，可設計一種電動盤車裝置來代替人力。在操縱下該裝置慢速的盤動皮帶輪正反方向交替旋轉。這是主要針對大型三角皮帶的拆裝而設計的。例如：對于E5000型三角皮帶的安裝，須5個年青力壯的工人才能完成。改裝置必須使用方便，移動靈活。撬杠容易打滑問題是最難解決的問題，必須是用一種特制的東西來代替撬杠，并且為了實現皮帶安裝的自動化，消除三角皮帶安裝過程中易傷人的不安全隱患，最好能在無人靠近皮帶輪的情況下完成皮帶的拆裝工作。

3 三角皮帶拆裝工具的研制

將一特制的撥帶工具置于輪槽中，當電動盤車裝置緩慢地正反方向交替旋轉時，三角皮帶會自動裝入或脫離輪槽，從而完成三角皮帶的拆裝工作。因此，該拆裝工具由兩部分組成。我們給用來緩慢盤動皮帶輪的電動盤車裝置命名為“盤車”；給能夠自動將皮帶撥入下一個輪槽的特制工具命名為“撥帶扳手”。

3.1 盤車

盤車解決了人力盤對輪的問題，其構造如圖1所示，外型大小與撥對輪的電動拉馬大小相同。由于凡有對輪的地方其前面都留有拆皮帶輪的空間，因此也就有足夠的放置盤車的空間。

盤車為推車式，由小車、減速機、盤輪器組成。小車底部安裝有四個萬向輪，后部焊有扶手，扶手上裝有倒相開關按紐。小車底部同時還在四角安裝了四個伸長臂，每個伸長臂上安裝有調節絲杠。當盤車移動到被盤的對輪前時，伸長臂向四周張開，通過調節絲杠來完成盤車與被盤對輪的同軸心聯結并牢牢將盤車固定；盤輪器上有兩根調節杠可插到被盤對輪輪輻內；減速機在操作人員的操縱下以6 r/min的轉速正反方向交替旋轉，從而解決了人力盤皮帶輪問題。

圖1 盤車構造

3.2 撥帶扳手

撥帶扳手的研制解決了用撬杠撬皮帶易打滑問題，它利用自身特殊的結構自動完成皮帶的拆卸工作。其外形如圖2所示。

圖2 撥帶扳手

撥帶扳手由壓緊翅、固定筋、輪槽卡、扳頭和滑道組成。壓緊翅由彈性較好的彈簧鋼片制成，可貼合在不同直徑的對輪輪槽內。撥帶扳手能夠在皮帶輪低速旋轉的過程中靠皮帶的張緊力自行固定；固定筋是為了防止扳手周向傾斜；輪槽卡是為了防止扳手軸向傾斜；扳頭作成半圓型，直徑地方是為了阻擋皮帶向后脫離扳手，半圓地方上部做成尖型過渡是為了讓撥帶扳手能順利的從兩皮帶之間穿過，從而完成皮帶的拆卸工作；滑道做成一斜面，粗糙度為Ra0.8μm，兩側成圓弧過渡，是為了皮帶不受棱角損壞并沿光滑的斜面進入下一個輪槽。滑道斜度過大勢必會增加撥帶扳手的高度，但又受到對輪與機械臺板位置的限制；角度過小皮帶將不能沿滑道滑進下一個輪槽。最后得出滑道傾斜角度為75°，從而兼顧了上述兩個條件。

4 拆裝工具的應用

對于大型三角皮帶，由于其價格昂貴，只有依靠不斷地增加對輪間距來延長皮帶的壽命。皮帶報廢后再把間距調整過來，增加了工人的勞動強度。如果我們將每三臺設備組成一組，分別設計成不同的對輪間距。新的皮帶首先安裝在對輪間距較小的設備上，運行一段時間后，皮帶變松，我們就用三角皮帶拆裝機將其換到對輪間距較大的設備上得到再次利用，依次類推，等安裝到對輪間距最大的設備上再變松時，這副皮帶也就該報廢了。既節省了大量的人力，又使價格昂貴的皮帶得到了充分利用。

如果同種皮帶規格的設備只有一到兩臺，為保證拆裝工作的安全進行，我們可以用皮帶拆裝機將皮帶先拆下來，調整對輪間距并認真找正后再將皮帶裝上去。這樣既保證帶傳動機構的裝配要求，又省去了在千斤頂的配合下拉緊和緊固電機地腳螺栓的工作。

對于小型三角皮帶的拆裝可省去盤車，只需1～2人輕輕盤動皮帶輪并在撥帶扳手的配合下即可完成。對于不同型號的三角皮帶我們設計了不同規格的撥帶扳手。

[1]韓芳亭,彭振亞.機械零件[M].北京：水利電力出版社，1993.10.

[2]萬象.鉗工工藝學[M].北京：中國勞動出版社，1997.2.

[3]祝權.實用五金手冊[M].北京：上海科學技術出版社，1990.8.