陸觀章+關(guān)丹青

摘 要 針對(duì)皮帶傳動(dòng)碟式分離機(jī)皮帶調(diào)節(jié)的現(xiàn)有方式，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，探討一種可克服現(xiàn)有皮帶調(diào)節(jié)方式缺點(diǎn)的、結(jié)構(gòu)簡單的、操作方便的、新的皮帶調(diào)節(jié)方式。

關(guān)鍵詞 碟式分離機(jī)；帶傳動(dòng)；預(yù)緊力；調(diào)節(jié)裝置

中圖分類號(hào) TH222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）172-0292-02

現(xiàn)有碟式分離機(jī)傳動(dòng)方式大致有兩種，一種是電動(dòng)機(jī)通過離心離合器、水平軸、一對(duì)螺旋增速齒輪及立軸而帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，另一種是電動(dòng)機(jī)通過主動(dòng)、從動(dòng)皮帶輪、皮帶及立軸而帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，立軸系撓性軸，轉(zhuǎn)鼓安裝于立軸的上端。由于前一種傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，噪音大，目前，國外先進(jìn)的碟式分離機(jī)均采用結(jié)構(gòu)簡便，噪音小的皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。但皮帶傳動(dòng)也有其缺點(diǎn)，皮帶是彈性件，用久了會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的拉長變形現(xiàn)象，皮帶會(huì)變得松弛，從而使皮帶與皮帶輪之間的摩擦力減小，最終會(huì)導(dǎo)致皮帶打滑，轉(zhuǎn)鼓失速。所以皮帶需要時(shí)常調(diào)節(jié)和張緊，但長期以來皮帶調(diào)節(jié)的問題仍無法得到很好的解決。

1 現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷

目前，國內(nèi)外生產(chǎn)皮帶傳動(dòng)碟式分離機(jī)的廠家，對(duì)于皮帶的預(yù)緊通常采用兩種方式，其一，是皮帶長度不可調(diào)節(jié)，靠精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和加工保證其預(yù)緊力，此方式對(duì)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(dòng)電機(jī)和皮帶輪將皮帶拉緊后再固緊電機(jī)，此方式解決了上一方式對(duì)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(diào)節(jié)方式很難準(zhǔn)確把握皮帶的預(yù)緊力，過松，則皮帶打滑，轉(zhuǎn)速的傳遞無法保證；過緊，則立軸的下軸承承受的負(fù)荷變大，很容易被燒壞。而且這種調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)皮帶時(shí)也相對(duì)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(xiàn)打滑，但此時(shí)已對(duì)生產(chǎn)造成了影響。鑒于上述原因，開發(fā)一種可靠、簡便的彈性皮帶調(diào)節(jié)裝置是市場(chǎng)的迫切需要。

2 研發(fā)目的

給皮帶傳動(dòng)碟式分離機(jī)提供一種克服上述現(xiàn)有皮帶預(yù)緊方式缺點(diǎn)的彈性皮帶調(diào)節(jié)裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡便，使用可靠性好，維護(hù)方便，可通用于各種不同規(guī)格和類型的皮帶傳動(dòng)碟式分離機(jī)。

3 皮帶調(diào)節(jié)裝置原理

皮帶調(diào)節(jié)裝置主要由底盤、定位銷、壓塊、銅套、支承螺釘、螺栓座、調(diào)節(jié)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(jī)座的支承孔中，調(diào)節(jié)螺栓穿入彈簧和套筒后擰入螺栓座上，整套皮帶調(diào)節(jié)裝置由定位銷和壓塊定位于機(jī)座上。電機(jī)連同主動(dòng)皮帶輪用螺栓與底盤連接。底盤以及電機(jī)的軸向位移由其本身的重量限制。

皮帶調(diào)節(jié)裝置是利用彈簧的壓縮量改變來實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的調(diào)節(jié)的。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓，使調(diào)節(jié)螺栓相對(duì)于螺栓座作水平運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)套筒前進(jìn)，從而改變彈簧的壓縮量而產(chǎn)生水平拉力致使底盤繞定位銷在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，隨即帶動(dòng)電機(jī)及主動(dòng)皮帶輪，使主、從動(dòng)皮帶輪之間的中心距也相應(yīng)改變，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓直到套筒上中間刻度線到達(dá)支承孔端面。套筒上有三條刻度線，為經(jīng)計(jì)算得出，分別代表預(yù)緊力的下限、標(biāo)準(zhǔn)值和上限。皮帶使用一段時(shí)間后會(huì)變長，這被反映到套筒上，當(dāng)套筒伸出到下限線可見，再轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓使套筒回到中間刻度。如此便可實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力可視化調(diào)節(jié)的目的。

此外該裝置還是一個(gè)動(dòng)滑輪結(jié)構(gòu)，定位銷為繩子固定點(diǎn)兼支點(diǎn)，底盤為動(dòng)滑輪，皮帶的拉力為阻力，調(diào)節(jié)螺栓的拉力為有效拉力，定位銷至支承螺釘?shù)木嚯x為動(dòng)力臂，定位銷至底盤中心的距離為阻力臂。根據(jù)動(dòng)滑輪原理可知調(diào)節(jié)螺栓的拉力等于皮帶拉力合力的一半，如此便可使調(diào)節(jié)螺釘?shù)睦p小一倍，使其更易于被擰動(dòng)調(diào)節(jié)。

4 皮帶調(diào)節(jié)裝置的優(yōu)點(diǎn)

1）實(shí)現(xiàn)了皮帶長度的可調(diào)節(jié)。壓縮彈簧使其產(chǎn)生推力，從而使皮帶有了預(yù)緊力，皮帶的可調(diào)節(jié)的范圍大大超過皮帶長度的誤差與機(jī)器的加工誤差之和，不用再依靠精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和加工保證其預(yù)緊力，皮帶長度變得可調(diào)節(jié)。

2）實(shí)現(xiàn)了皮帶預(yù)緊力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。無論是精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和加工保證的預(yù)緊力還是通過螺桿拉動(dòng)電機(jī)和皮帶輪將皮帶拉緊后再固緊電機(jī)產(chǎn)生的預(yù)緊力都是依靠皮帶自身彈性產(chǎn)生的預(yù)緊力。隨著皮帶的老化，彈力減小，預(yù)緊力會(huì)逐漸變小直至消失。本設(shè)計(jì)由于有壓縮彈簧力的原因，當(dāng)皮帶彈力減少時(shí)，彈簧力會(huì)自動(dòng)拉動(dòng)底盤繞定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使主、從動(dòng)皮帶輪之間的中心距變大，從而使皮帶繼續(xù)張緊，即使皮帶沒有了彈性，預(yù)緊力也還會(huì)存在，保證了機(jī)器長時(shí)間的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)不用再依賴皮帶自身的彈性，實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的自動(dòng)預(yù)緊。同時(shí)，底盤與機(jī)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(dòng)預(yù)緊變得更加可靠。

3）實(shí)現(xiàn)了皮帶預(yù)緊力的可視化調(diào)節(jié)。無論是通過精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)保證的預(yù)緊力還是通過螺桿拉動(dòng)產(chǎn)生的預(yù)緊力都沒有一個(gè)準(zhǔn)確的值作基準(zhǔn)，調(diào)節(jié)到什么位置合適，全憑操作者經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。本設(shè)計(jì)卻克服了這些問題，預(yù)緊力的變化可以通過套筒上的刻度清楚看出，再次調(diào)節(jié)也有據(jù)可依，避免了靠估算的不確定調(diào)節(jié)所造成的皮帶過松或過緊的現(xiàn)象。套筒上的刻度主要依據(jù)皮帶預(yù)緊力與彈簧的壓縮量的關(guān)系得出。

5 簡要設(shè)計(jì)計(jì)算

6 成果轉(zhuǎn)化

目前該皮帶調(diào)節(jié)裝置已應(yīng)用于本公司新試制的DRR500-20-31膠乳分離機(jī)，樣機(jī)已制造成功，并在泰國某橡膠廠完成了工業(yè)性試驗(yàn)，試驗(yàn)得出樣機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。單就該皮帶調(diào)節(jié)裝置而言，試驗(yàn)效果和當(dāng)初設(shè)計(jì)并無二致，它很好地解決了機(jī)器皮帶預(yù)緊所遇到的幾大問題，不但沒有增加機(jī)器的震動(dòng)和噪音，反而增強(qiáng)了機(jī)器的穩(wěn)定性。

7 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證明本裝置是有效可靠的，它成功地解決了目前皮帶傳動(dòng)碟式分離機(jī)皮帶調(diào)節(jié)的問題，且其結(jié)構(gòu)簡便，使用可靠性好，維護(hù)方便。后期可嘗試將本裝置應(yīng)用于各種不同規(guī)格和類型的皮帶傳動(dòng)碟式分離機(jī)。

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