皮帶輸送機作為一種重要的輸送設備,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心托輥。調心托輥的結構多種多樣,調偏方式也不盡相同,但工作原理大致相同,即當輸送帶跑偏時帶動調心托輥組發生偏轉,使托輥產生一個促使輸送帶恢復平衡位置的摩擦力,從而達到輸送帶糾偏的目的。常見的調心托輥有TD75型槽形調心托輥、DTⅡ型錐形調心托輥等。這兩種調心托輥各有其優缺點,現對它們的調心原理和結構特點進行簡單介紹。并結合它們各自的特點進行了改進設計。
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。
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動的分力F1和一個橫向分力F2,這個橫向分力對輸送帶產生一個反作用力F3,F3使輸送帶向右側偏移,從而導致皮帶跑偏。調整的方法是:將右側托輥向前移或將左側托輥向后移。
因此,調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,調心托輥就是根據此原理來設計、制造的。
1、槽形調心托輥
槽形調心托輥見圖3,主要依據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,上下橫梁通過回轉軸連接在一起。當輸送帶向一側跑偏時,輸送帶邊緣碰到立輥,在橫向力的作用下,帶動上橫梁繞回轉軸旋轉一個角度,使跑偏側的托輥產生前傾,此時調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,實現跑偏皮帶的自動糾偏,確保輸送帶對中運行。