新型锥形调心托辊组设计

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Abstract：The improvement design of conical self-aligning idler set is performed based 01 application analysis of orig-inal DTII and DTII(A)conical self-aligning idler set.The new idler set can ensure the belt conveyor is in efective，sta-ble，reliable and safe operation。

Keywords：belt conveyor；conical self-aligning idler set；improvement；application；advantage0 概述随着带式输送机系统向大型化、多样化、高速化 、集控化方 向发展，带式输送机应用越来越多，为了保障带式输送机安全、稳定、高效地运行，最大限度地提高生产效率，输送机上各种部件的研发与设计成为当今带式输送机技术发展和创新的方向。锥形调心托辊组是可逆及单向带式输送机常用的胶带纠偏产品。

新型锥形调心托辊组纠偏原理：当胶带出现跑偏时，左右两端锥形辊子受力平衡状态受到破坏，两端两个锥辊摩擦力不等，胶带-端处于拉伸状态，利用锥辊圆锥旋转面线速度差所产生的摩擦力带动锥辊转动，同时带动上支架围绕中间旋转座转动 ，使横梁同步转动，达到胶带纠偏的目的。

(DTI型固定式带式输送机设计选用手册》及《DTII(A)型带式输送机设计选用手册》中带宽为 B1 000-1 400 film的锥形上调心托辊组，原设计原理是中辊固定不动，当胶带向-侧跑偏时，通过两侧支撑锥形辊子底座中的滑动轴转动，以此带动相联的连杆机构，从而使得两个侧辊前后转动，使胶带向带式输送机中心横向移动，从而实现纠偏。然而在长距离 、大运量、高带速、单位长度内负荷过大等工况下，运行过程中容易出现如下情况，当胶带跑偏严重时，容易造成-侧锥形调心辊子倾斜、连杆扭曲变形而导致转动不《起重运输机械》 2012(12)灵活或传动滞后，造成锥形调心托辊不能纠偏，且倾斜的辊子同中辊子错位，容易划伤甚至撕裂胶带，给用户带来重大经济损失或发生严重的安全事故。为了解决上述问题 ，对锥形调心托辊组进行了设计方案改进。

1 方案改进1)主体部分支架结构改进支架由上、下横梁两部分组成，上横梁 由中支柱、边支柱、上支架、上支架托板及转动轴、支撑架等部件构成；下横梁 由吊架、承载构件槽钢及导轨等零部件构成。此种改进设计使得结构紧凑，增强了上支架的刚性及强度，提高了横梁的承载能力。能够满足运行过程中上支架不下塌、侧辊不发生倾斜的要求，保证托辊组平稳运行。

2)取消连杆、转杆传动部件将两侧两个底座支撑及转动改成对中单支座转动，因为胶带跑偏的过程是瞬间发生的，原结构是将两侧锥形调心辊子分别支撑在两个底座上，通过连杆机构联动装配在两个底座上的侧辊，在重载工况下，容易造成连杆机构滞后，而中辊固定不动，使得中辊同侧辊发生错位，从而造成侧辊交接处辊子圆锥端面划伤胶带。同时由于连杆机构及底座频繁传动及转动，使得连杆机构容易松动导致传动失效。也加剧了连杆机构疲劳破坏的产生。因此有连杆变形弯曲甚至拉断连杆的情- 35 - 况发生。为了解决上述问题，将上支架设计成-个整体，将中辊及侧辊都装配在上支架上，通过对中单支座转动使得转动更灵活，转动同步性更好，纠偏灵敏性更高。

3)将底座转动部件由常规的滑动轴改进为滚动轴原结构使用滑动轴，造成运转灵敏度不高，另外由于原结构支撑侧辊的支座容易失效，使得滑动轴受到转矩及弯矩等交变载荷，加剧了滑动轴弯曲变形甚至断裂的情况。针对此种情况，进行了设计改进，将-个圆锥滚子轴承和-个深沟球轴承镶嵌在底座中，轴与轴承的装配方式保证轴在运转过程中灵活无卡阻，同时也改善了轴的受力情况。根据各种轴承的特性，更好地保证轴承能够承受物料、胶带、托辊的纵向压力，又能承受侧辊旋转产生的向心力等形成的交变载荷。

同时采用轴承装配腔内加充润滑脂的润滑和密封方式，防止原结构将滑动轴直接装配，在恶劣工况下发生锈死的现象，延长了整个托辊组的使用寿命。

4)在上支架两侧设计两个辅助支撑通过此种结构进-步增强了上支架的整体刚度，改善了单支座轴旋转的受力情况，保证了上横梁整体平稳运行。

2 新型锥形调心托辊组规格及参数针对锥形上、下调心托辊组原结构的特点和运行使用情况，按照改进方案思路，配套地将锥形上、下调心托辊组进行了改进。原结构及改进后结构的部分相应参数见表 1～4，图示见图1～4。

表 1 原结构锥形上调心托辊参数表B，mm D，mm D /ram D，/ram L /mm L/ram H，mm H /mm /ram E，mm A/mm P，mm Q/mm d 轴形型号1 O0O 108 1O8 159 315 415 300 159 450 1 350 1 290 220 170 M16 G3O51 100 133 lO8 159 315 415 325 173.5 478 1 350 1 290 220 170 M16 G3O5l 200 1O8 lO8 176 380 500 335 176 521 1 60o 1 540 260 200 M16 G3061 200 133 108 176 380 500 360 190.5 548 1 600 1 540 260 200 Ml6 G3061 200 159 133 194 380 500 390 207.5 578 1 600 1 540 260 200 M16 G3061 400 108 108 176 465 550 350 184 558 1 800 1 740 280 220 M16 G3051 400 108 lO8 176 465 550 350 184 558 l 8oo l 740 280 220 M16 G3061 400 133 lO8 176 465 550 380 198.5 584 1 800 1 740 280 220 M16 G3051 400 133 108 176 465 550 380 198.5 584 1 800 1 740 280 220 M16 G3061 400 159 133 194 465 550 4l0 215.5 615 1 800 1 740 280 220 M16 G3051 400 159 133 194 465 550 410 215.5 615 1 800 1 740 280 220 M16 G3O6图 1 原结构锥形上调心托辊图示 图2 改进型锥形上调心托辊图示《起重运输机械》 2012(12)表 2 改进型锥形上调心托辊参数表轴形B/mm D，irlm D /mm D，/mm L /ram L，/mm H，mm H，/mm H、/ram E/mm A/mm P/mm Q/mm d G，mm 型号1 o00 108 108 159 315 415 300 159 450 1 350 1 290 220 170 M16 l 000 G3O51 100 133 108 159 315 415 325 173.5 478 1 350 1 290 220 170 M16 1 000 G3O51 200 108 108 176 380 500 335 176 521 1 600 1 540 280 20o M16 1 20o G3061 20o 133 108 176 380 500 360 190.5 548 1 600 1 540 280 20O M16 1 200 G3o61 200 159 133 l94 380 500 390 207.5 578 1 600 1 540 280 200 M16 l 20o G3061 40o 133 108 176 465 550 380 198.5 576 1 800 1 740 300 220 M16 1 300 G306l 40o 159 133 194 465 550 410 215.5 615 1 800 1 740 300 220 M16 1 300 G306l 600 159 133 194 530 600 450 230.5 655 2 040 1 980 300 240 M16 1 400 G306表 3 原结构锥形下调心托辊参数表B，mm D /ram D，/mm L/mm H /ram H、/mm E mm A/mm P，mln Q/mm d 轴形型号1 000 1O8 176 560 254 504 1 350 1 290 16O 90 M16 G3O51 200 108 194 680 272 529 1 600 1 540 180 90 M16 G3061 400 108 194 780 291 548 1 8o0 1 740 180 90 M16 G3O6表 4 改进型锥形下调心托辊参数表B，mm D、/mm D，/ram /1"lnm H，/mm /mm 1/mm A/ram P，mf1. O/mm d G/I21"1 轴形型号1 000 108 176 560 254 563 1 400 1 290 160 90 M16 1 000 G305l 20o 108 194 670 272 597 1 600 1 540 190 90 M16 1 200 G3061 20o 133 194 670 272 597 1 600 1 540 190 90 M16 1 200 G3061 400 108 194 770 291 616 1 800 1 740 190 90 M16 1 300 G3061 400 133 194 770 291 616 1 800 1 740 190 90 M16 1 300 G3061 600 133 194 880 335 715 2 050 1 980 2l0 150 M16 1 300 G306图 3 原结构锥形下调心托辊图示3 新型锥形调心托辊组的应用及完善锥形上、下调心托辊的改进型设计结构合理，《起重运输机械》 2012(12)图4 改进型锥形下调心托辊图示思路正确 ，制作工艺程序简单清楚。已广泛用于伊泰煤业公司、包头电厂、防城港码头、黄岛电厂、内蒙古土右电厂、神华准东铁路、高家梁选- 37 - 煤厂、苏丹-线及二线 、辅华电可门储运码头、内蒙古察哈素选煤厂等项目带式输送机，用户反映使用效果 良好。目前改进设计的锥形调心托辊组已达到带宽B2 000 mm，辊径D：194 mm，轴承 6310，根据需要可以设计选用更大带宽的锥形调心托辊组♂合实际使用及多年的设计及制作经验，使新型锥形调心托辊组能够在单向或可逆带式输送机运行中都能发挥作用，同时考虑到改进型设计的改进点较多及结构具有较大的差异性，分别将之命名为：双向可逆 自动上调心托辊组、双向可逆 自动下调心托辊组。采用双向可逆 自动调心托辊组，能够最大限度降低胶带的磨损，避免了输送带磨损过快及撕裂，提高了输送带使用寿命。充分起到了自动纠偏作用，防止输送带运行跑偏效果明显。该技术能够广泛应用于大带宽、长距离、高带速的单向或可逆带式输送机。为了更好地保护改进型设计的知识产权，在 2010年 9月同时申报了两项产品的发明、实用新型专利。

并已陆续得到了国家知识产权局的授权。双向可逆 自动上调心托辊组和双向可逆 自动下调心托辊组见图5、图6。

1.中辊 2.侧辊 3.上横梁 4.下横梁 5.旋转机构图5 双向可逆自动上调心托辊组/ 告 --4 3 21.侧辊 2.上横梁 3.下横梁 4.旋转机构图 6 双向可逆 自动下调心托辊组4 结束语新型锥形调心托辊组及已申报授权的双向可逆自动调心托辊组可广泛应用于港 口、电厂、煤矿、水泥等行业的带式输送机，其结构合理，经久耐用，动作灵敏，调偏效果平稳明显。具有 良好的使用性能及较好的经济效益。