一种传动机械用纠偏装置的制作方法

本发明属于工业运输技术领域，具体涉及一种传动机械用纠偏装置。

背景技术：

在社会高速发展的今天，生产的高速化、自动化就成了企业发展的必要条件，要实现生产的高速化和自动化，物料及产品传输的高速平稳也就成了一个很受关注的问题。在物料及产品的传送中，输送带的传输在现代机械生产的过程中因其传动平稳、连续，跌落率低、能耗低、成本低等诸多的优点备受各个企业和设计单位的钟爱，但是在输送带传输过程中，一个经常存在而又不可避免的跑偏问题给企业的生产带来许多不便。当输送带跑偏未得到及时处理使得跑偏范围较大时，可能会使输送带边缘与托辊架或安装支架相互摩擦，很快使得输送带边缘出现毛边，使输送带过早的损坏甚至引起输送带的纵向撕裂扯断；如果采用的输送带为非阻燃材质的输送带，在跑偏过程中的摩擦甚至容易引起火灾，引发严重的生产事故；输送带跑偏还会直接影响产品或生产原材料的传输，给生产过程中的定位或计量带来很多的不便，直接影响着企业的生产效率和生产质量。

目前常见的输送带纠偏装置类型有机械式、液压式、气动式三种。其中，液压式和气动式纠偏装置虽具有反应灵敏，性能稳定，纠偏效果好的优点，但由于成本较高，初期投资较大，且组装元件较多、体积较大，占用空间多，使得其实施更为困难；同时，单立辊与输送带边缘摩擦易损坏输送带甚至引起火灾；就传动环节而言，液压式和气动式纠偏装置也相对复杂，调试难度更大，零部件故障率高，运行维护难度大，造成大量人力物力的耗费。

相比较之下，机械式纠偏装置对于带式输送机用户来说是更好的选择。但能及时地发现输送带的跑偏问题并对引起跑偏的原因进行详尽的分析，做出一个准确合理的处理方案，以此提高运输性能、避免不必要的人力物力损失是每个企业乃至整个工业界都要关注的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种传动机械用纠偏装置，通过限位开关感应检测、继电器控制回路、驱动丝杆带动托辊，达到检测、传递、调整、反馈一系列的循环过程，从根源上解决输送带的跑偏问题。

本发明采用以下技术方案：

一种传动机械用纠偏装置，包括机架，机架的两端分别设置有一个可动支架，两个可动支架上分别设置有输送带的主动带轮和从动带轮，主动带轮和从动带轮处的托辊两侧分别设置有限位开关，用于检测输送带的偏移信息并发送给系统控制单元，系统控制单元经主回路和5/12v控制回路分别与主动带轮和从动带轮处的传动执行单元连接，传动执行单元根据系统控制单元反馈的信息通过控制托辊移动实现输送带纠偏。

具体的，机架和可动支架之间均通过滑轨滑动连接。

具体的，传动执行单元包括电动机，电动机设置在机架上，电动机通过齿轮与机架上设置的传动丝杠连接，传动丝杠上套装有可动滑块，可动滑块设置在可动支架上。

进一步的，齿轮包括相互啮合连接的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与电动机的输出轴连接，第二齿轮与传动丝杠的一端连接。

具体的，主动带轮处的可动支架上设置有主电机，主电机通过万向联轴与输送带的主动带轮连接。

具体的，主动带轮和从动带轮处的传动执行单元对角设置在对应的可动支架上。

具体的，主回路的三相电路分两路，一路连接5/12v控制回路，第二路经熔断器fu1、继电器km1和热继电器fr1后连接主动带轮处传动执行单元的电动机，继电器km1处并联连接继电器km2；第三路经熔断器fu2、继电器km3和热继电器fr2后连接从动带轮处传动执行单元的电动机，继电器km3处并联连接继电器km4。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种传动机械用纠偏装置，由于输送带自身组成材料的柔韧性和它在现实工作中的实际带宽要求以及它在传动中的线接触等特点，决定了输送带跑偏原因的多样性和发生的随机性；同时输送带长期处于运行状态，结构应尽可能简单可靠，避免生产运输成本过高而失去输送带本身的意义。本发明根据输送带向紧边运动的一致特性，对工业中最常使用的输送带进行设计改造，通过位置检测单元、系统控制单元和传动执行单元三个基本工作单元的紧密配合来保证输送带的正常运转。在输送带工作过程中自动检测带的位置，当检测到输送带跑偏时，控制执行元件工作使输送带回到正常位置继续运输，减少不必要的跑偏因素分析，便于快速有效地解决各种原因导致的输送带跑偏问题。

进一步的，在位置检测单元的触发上，现有纠偏装置大多采用传感器实现，但其使用范围受外界环境因素的限制，且在前期调试和后期检修时耗费了不必要的人力，所以本发明仅采用传感器的思想原理，选用限位开关来作为整个控制回路的检测和触发点，降低成本、结构更简单，也避免了复杂的安装调试维护工作。在输送带两侧托辊上的限位开关来检测输送带的偏移情况，通过输送带两端不同位置限位开关接点的闭合和断开，可靠地检测到输送带发生偏移的位置，并把信息传送给控制单元。

进一步的，系统控制单元是整个装置的核心，考虑到输送带的偏移具有随机性，是一个偏移、调整、再偏移、再调整的反复过程，本发明采用一系列的继电器、接触器、电路保护元件组成闭环控制系统，实现随机偏移的不断调整，避免输送带偏离正常运输路径，以提高纠偏效率。

进一步的，传动执行单元分为驱动和传动两部分。驱动部分为输送带两端各增加一台小功率的三相电动机，传动部分增加丝杆做承接传动，同时在普通输送带主电机机架的基础上增加可动支架，并将主电机、两侧主轴和丝杆都固定此可动支架上，另一端仅需增加可动支架及啮合齿轮和丝杆。工作时由电动机驱动一对啮合齿轮，带动丝杆转动引起可动支架的纵向移动，进而驱动托辊，在改变单侧输送带松紧度的同时，由另一端的电动机驱动啮合齿轮带动丝杆做配合调节。

进一步的，由于输送带偏移的随机性和不确定性，就使得纠偏装置需要不断调整和反馈，故增加控制单元，当一次纠偏后位置检测单元检测到输送带回到正常工作位置时，控制系统通过时间继电器控制电动机反转，使棍子回到正常工作位置，保证输送带继续正常工作。

综上所述，本发明采用三个基本工作单元反馈调节、紧密配合，保证纠偏效果的同时，保护输送带、避免检修的人力耗费，在经济性、时效性、准确性上具有很大的优势。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为整体框架图；

图2为位置检测单元框架图；

图3为输送带电机位置传动执行单元框架图；

图4为对角位置传动执行单元框架图；

图5为主回路电路图；

图6为控制回路电路图。

其中：1.电动机；2.齿轮；21.第一齿轮；22.第二齿轮；3.传动丝杠；4.万向联轴器；5.滑轨；6.主电机；7.机架；8.可动支架；9.输送带；10.限位开关。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种传动机械用纠偏装置，通过限位开关检测到偏移位置并将信息传送给系统控制单元，控制单元由一系列的继电器、接触器、电路保护元件组成闭环控制系统，控制小功率电动机驱动传动单元执行纠偏，当检测到输送带回到正常位置时，控制单元通过时间继电器控制电动机反转，使托辊也回到正常位置，保证输送带继续正常工作。通过单元化设计，对于长时间使用，在维修及功能单元升级上具有很大的优势。

请参阅图1和图2，本发明一种传动机械用纠偏装置，包括位置检测单元、系统控制单元和传动执行单元三个基本工作单元，进行机械式纠偏装置的优化。位置检测单元由安装在输送带9前后两端两侧托辊上的限位开关10组成，通过输送带9两端不同位置限位开关10接点的闭合和断开，可靠地检测到输送带9发生偏移的位置，并把信息传送给系统控制单元；输送带9正常工作时限位开关10不工作，当输送带9向某一侧跑偏时，输送带9会下压装在托辊两端的限位开关10，开关接点闭合，控制电路接通，对角设置在输送带9主动带轮和从动带轮处的传动执行单元开始工作，使得输送带9在工作的同时向跑偏的反方向移动，输送带回到正确位置。

请参阅图3，传动执行单元包括电动机1、齿轮2、传动丝杠3、万向联轴4、滑轨5、主电机6、机架7和可动支架8，机架7上设置有电动机1，电动机1通过第二齿轮22与传动丝杠3一端设置的第一齿轮21啮合连接，传动丝杠3上设置有可动滑块，可动滑块与可动支架8固定连接，可动支架8与机架7之间通过滑轨5滑动连接，可动支架8的一端设置有主电机6，主电机6通过万向联轴4与输送带9的主动带轮连接。

偏动作依靠传动执行单元完成，具体动作如下：主电机6通过万向联轴器4与主动带轮相连，保证输送带9以一定的速度水平前进；当输送带9发生左右偏移或者拉紧变形时，将会触动安装在输送带两侧的限位开关sq1、sq2(或sq3、sq4)，此时限位开关由断开状态转为闭合状态，这里限位开关发挥位置传感器的作用，且工作适应性更强，当限位开关闭合后，控制单元得电，首先控制电动机1启动，开始顺时针旋转，电动机1产生的转速和扭矩通过一对齿轮2啮合，达到降低转速增大扭矩的作用。

当电动机1顺时针旋转时，传动丝杠3逆时针转动，可动滑块向前运动，由于可动支架8与机架7之间采取滑轨5滑动连接，当可动滑块向前运动时，与之固连的可动支架8也向前运动。由于控制回路存在通电延时时间继电器kt1、kt2的存在，使得电动机1在顺时针旋转一定时间后开始逆时针转动，同理，可动支架8向后运动，以此往复进行，将输送带9紧边变松、松边调紧，实现纠偏动作，当输送带9回到正常位置，限位开关断开，控制回路失电，系统控制单元不进行作用，以此实现自动化机械式纠偏的完整动作方式。

请参阅图4，传动执行单元与图3为对角布置，主要作用于从动带轮一端，其工作原理与主动带轮一端的传动执行单元相同，由限位开关sq3、sq4控制和调整电动机1顺时针或逆时针转动，通过一对齿轮2啮合，将转矩传递到传动丝杠3上，带动可动滑块，使与其固连的可动支架8做前后往复滑动，从而实现完整的纠偏动作。

系统控制单元包括中央处理器，中央处理器与控制电路连接，当输送带发生偏移时，限位开关处于闭合状态，中央处理器接收到信号，始终保持纠偏装置的工作；当输送带不发生偏移时，限位开关接点断开，中央处理器无法接收到信号，则纠偏完成，纠偏回路被切断已保证输送带继续正常工作，一个反馈周期完成。

输送带9正常工作时系统控制单元不工作，当接收到来自位置检测单元的信息时，控制回路接通，通过一系列继电器来控制接触器的断开与闭合，继而控制执行元件中电动机的正反转与停止，最终控制传动执行单元的运动以达到纠正输送带跑偏的目的。

请参阅图5，系统控制单元由一系列的继电器、接触器、电路保护元件组成主回路。包括继电器线圈及触点km1～km4、熔断器fu1和fu2、热继电器fr1和fr2及电动机m1和m2，三相电路首先连接熔断器组fu1和fu2，熔断器fu1连接继电器km1和km2，熔断器fu2连接继电器km3和km4，后电路上装有热继电器组fr1和fr2最后连接电动机m1和m2，电动机m1和m2为主动带轮和从动带轮处两个传动执行单元对应的电动机1。

请参阅图6，5/12v控制回路中有六条支路并联，具体为：

第一支路上继电器km2开关、时间继电器kt2线圈、继电器km4线圈、继电器km1线圈、时间继电器kt2开关及限位开关sq1和限位开关sq2的并联电路依次串联。

第二支路中继电器km1开关、时间继电器kt1线圈、继电器km2开关、时间继电器kt2开关依次串联。

第三支路中时间继电器kt3开关、时间继电器kt3线圈、时间继电器kt1开关和时间继电器kt2开关的并联电路、继电器km2线圈、继电器km3线圈和继电器km1开关依次串联。

第四支路中继电器km1开关、时间继电器kt4开关、时间继电器kt4线圈、继电器km2线圈、继电器km3线圈、限位开关sq2和限位开关sq3并联电路依次串联。

第五支路中继电器km4开关、时间继电器kt5线圈、继电器km3开关、时间继电器kt4开关依次串联。

第六支路中时间继电器kt6开关、时间继电器kt6线圈、时间继电器kt4开关和时间继电器kt5开关并联电路、继电器km4线圈、继电器km1线圈、继电器km3开关依次串联。

熔断器起保护电路的作用；限位开关sq1与sq4为安装在输送带9一侧的两组限位开关，限位开关sq2、sq3为安装在输送带9另一侧的两组限位开关。输送带9未发生跑偏时回路是断开的，此时系统不工作。

当输送带向一侧跑偏时，会压下装在输送带一侧的一组限位开关(例如压下sq1或sq2)，此时电路接通，控制继电器触点km1、km4闭合，同时通电延时时间继电器kt2计时后使回路断开，控制电动机工作一段时间，电动机m1正转m2反转，两端托辊偏置使得输送带紧边变松，松边变紧并保持一段时间。此时通电延时时间继电器kt1工作，延时结束后接通继电器km2、km3使得电动机m1反转、m2正转，同时经通电延时时间继电器kt3计时使输送带两端托辊回到正常工作位置后断开电路完成输送带纠偏。

本发明仅提供传动机械纠偏装置的设计方案、工作原理和动作方式，根据输送带在不同环境下工作的不确定性，在此不涉及零件材料及加工方式的选择、电机选取、齿轮配比和强度校核等内容。该装置结构设计简单、时效性较强、纠偏精度较高，极大程度上减小了当前因输送带发生偏移而造成的实际损害，在生产、使用、维护和优化等方面具有很大优势。由限位开关代替传感器工作，使生产成本大幅度降低，并且可以形成完整的闭环控制系统，在实际应用中有较高的执行能力。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。