一種皮帶傳動碟式分離機的皮帶調節裝置

陸觀章+關丹青

摘 要 針對皮帶傳動碟式分離機皮帶調節的現有方式，分析其優缺點，探討一種可克服現有皮帶調節方式缺點的、結構簡單的、操作方便的、新的皮帶調節方式。

關鍵詞 碟式分離機；帶傳動；預緊力；調節裝置

中圖分類號 TH222 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0292-02

現有碟式分離機傳動方式大致有兩種，一種是電動機通過離心離合器、水平軸、一對螺旋增速齒輪及立軸而帶動轉鼓，另一種是電動機通過主動、從動皮帶輪、皮帶及立軸而帶動轉鼓，立軸系撓性軸，轉鼓安裝于立軸的上端。由于前一種傳動方式結構復雜，維修困難，噪音大，目前，國外先進的碟式分離機均采用結構簡便，噪音小的皮帶傳動結構。但皮帶傳動也有其缺點，皮帶是彈性件，用久了會發生不可逆轉的拉長變形現象，皮帶會變得松弛，從而使皮帶與皮帶輪之間的摩擦力減小，最終會導致皮帶打滑，轉鼓失速。所以皮帶需要時常調節和張緊，但長期以來皮帶調節的問題仍無法得到很好的解決。

1 現有技術存在的問題及缺陷

目前，國內外生產皮帶傳動碟式分離機的廠家，對于皮帶的預緊通常采用兩種方式，其一，是皮帶長度不可調節，靠精準的設計和加工保證其預緊力，此方式對制造精度要求高，制造難度大，且皮帶一旦變形至其張緊力不足，造成皮帶打滑，便不可再用，制造和使用成本均很高。其二，是通過螺桿拉動電機和皮帶輪將皮帶拉緊后再固緊電機，此方式解決了上一方式對加工制造要求的問題，且能在皮帶變形松弛后再次拉緊。但這種調節方式很難準確把握皮帶的預緊力，過松，則皮帶打滑，轉速的傳遞無法保證；過緊，則立軸的下軸承承受的負荷變大，很容易被燒壞。而且這種調節方式調節皮帶時也相對麻煩，況且很難判斷皮帶到底松了沒有，松了多少，除非皮帶出現打滑，但此時已對生產造成了影響。鑒于上述原因，開發一種可靠、簡便的彈性皮帶調節裝置是市場的迫切需要。

2 研發目的

給皮帶傳動碟式分離機提供一種克服上述現有皮帶預緊方式缺點的彈性皮帶調節裝置。該裝置結構簡便，使用可靠性好，維護方便，可通用于各種不同規格和類型的皮帶傳動碟式分離機。

3 皮帶調節裝置原理

皮帶調節裝置主要由底盤、定位銷、壓塊、銅套、支承螺釘、螺栓座、調節螺栓、彈簧和套筒組成。定位銷和支承螺釘用銷固定在底盤上，螺栓座用螺紋與支承螺釘連接，彈簧和套筒裝入機座的支承孔中，調節螺栓穿入彈簧和套筒后擰入螺栓座上，整套皮帶調節裝置由定位銷和壓塊定位于機座上。電機連同主動皮帶輪用螺栓與底盤連接。底盤以及電機的軸向位移由其本身的重量限制。

皮帶調節裝置是利用彈簧的壓縮量改變來實現預緊力的調節的。使用時，轉動調節螺栓，使調節螺栓相對于螺栓座作水平運動，推動套筒前進，從而改變彈簧的壓縮量而產生水平拉力致使底盤繞定位銷在水平面上轉動，隨即帶動電機及主動皮帶輪，使主、從動皮帶輪之間的中心距也相應改變，繼續轉動調節螺栓直到套筒上中間刻度線到達支承孔端面。套筒上有三條刻度線，為經計算得出，分別代表預緊力的下限、標準值和上限。皮帶使用一段時間后會變長，這被反映到套筒上，當套筒伸出到下限線可見，再轉動調節螺栓使套筒回到中間刻度。如此便可實現預緊力可視化調節的目的。

此外該裝置還是一個動滑輪結構，定位銷為繩子固定點兼支點，底盤為動滑輪，皮帶的拉力為阻力，調節螺栓的拉力為有效拉力，定位銷至支承螺釘的距離為動力臂，定位銷至底盤中心的距離為阻力臂。根據動滑輪原理可知調節螺栓的拉力等于皮帶拉力合力的一半，如此便可使調節螺釘的拉力減小一倍，使其更易于被擰動調節。

4 皮帶調節裝置的優點

1）實現了皮帶長度的可調節。壓縮彈簧使其產生推力，從而使皮帶有了預緊力，皮帶的可調節的范圍大大超過皮帶長度的誤差與機器的加工誤差之和，不用再依靠精準的設計和加工保證其預緊力，皮帶長度變得可調節。

2）實現了皮帶預緊力的自動調節。無論是精準的設計和加工保證的預緊力還是通過螺桿拉動電機和皮帶輪將皮帶拉緊后再固緊電機產生的預緊力都是依靠皮帶自身彈性產生的預緊力。隨著皮帶的老化，彈力減小，預緊力會逐漸變小直至消失。本設計由于有壓縮彈簧力的原因，當皮帶彈力減少時，彈簧力會自動拉動底盤繞定位銷轉動，使主、從動皮帶輪之間的中心距變大，從而使皮帶繼續張緊，即使皮帶沒有了彈性，預緊力也還會存在，保證了機器長時間的正常運轉。本設計不用再依賴皮帶自身的彈性，實現在一定范圍內的自動預緊。同時，底盤與機座接觸的表面加工有溝槽，溝槽里填滿黃油，這有效減少兩平面間的摩擦力，使自動預緊變得更加可靠。

3）實現了皮帶預緊力的可視化調節。無論是通過精準的設計保證的預緊力還是通過螺桿拉動產生的預緊力都沒有一個準確的值作基準，調節到什么位置合適，全憑操作者經驗估計。本設計卻克服了這些問題，預緊力的變化可以通過套筒上的刻度清楚看出，再次調節也有據可依，避免了靠估算的不確定調節所造成的皮帶過松或過緊的現象。套筒上的刻度主要依據皮帶預緊力與彈簧的壓縮量的關系得出。

5 簡要設計計算

6 成果轉化

目前該皮帶調節裝置已應用于本公司新試制的DRR500-20-31膠乳分離機，樣機已制造成功，并在泰國某橡膠廠完成了工業性試驗，試驗得出樣機各項技術指標均達到設計要求。單就該皮帶調節裝置而言，試驗效果和當初設計并無二致，它很好地解決了機器皮帶預緊所遇到的幾大問題，不但沒有增加機器的震動和噪音，反而增強了機器的穩定性。

7 結論

實驗證明本裝置是有效可靠的，它成功地解決了目前皮帶傳動碟式分離機皮帶調節的問題，且其結構簡便，使用可靠性好，維護方便。后期可嘗試將本裝置應用于各種不同規格和類型的皮帶傳動碟式分離機。

參考文獻

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