皮带偏移检测装置及皮带机的制作方法

本申请涉及皮带机纠偏技术领域，具体而言，涉及一种皮带偏移检测装置及皮带机。

背景技术：

皮带输送机跑偏的原因很多，如：物料的落点不在皮带断面的中间，机头、机尾、导向辊筒、中间架等安装不正，皮带接头不垂直于皮带中心线，皮带内部的张力不均匀，托辊运转不灵活，辊筒磨损不一致，辊筒与皮带间存有物料等因素均可造成皮带的跑偏。

现有技术中，跑偏开关位于皮带的两侧，当皮带跑偏到一定程度后，跑偏开关报警。跑偏开关并不能检测到皮带的跑偏程度，也不能进行自动纠偏，必须依赖于巡查人员的巡查和手动调偏。

技术实现要素：

本申请的目的在于针对上述问题，提供一种皮带偏移检测装置及皮带机，结构紧凑、体积小，检测精度高，能够及时发送纠偏信号，使上述问题得到改善。

根据本申请第一方面实施例的皮带偏移检测装置，包括支架、摆臂、随动轮、弹性件、第一检测单元和第二检测单元，摆臂可转动地连接于支架，随动轮可转动地安装在摆臂上，弹性件用于向摆臂施力以使随动轮保持抵靠于皮带的边缘，第一检测单元和第二检测单元安装于支架上，第一检测单元用于在检测到摆臂运动至第一位置时产生第一纠偏信号，第二检测单元用于在检测到摆臂运动至第二位置时产生第二纠偏信号。

根据本申请实施例的皮带偏移检测装置，结构紧凑、体积小，安装于皮带的一侧，通过随动轮保持与皮带的抵靠，能够实现皮带跑偏的精确检测，检测精度高，能够及时发送纠偏信号，便于控制系统对皮带进行纠偏。

另外，根据本申请实施例的皮带机皮带纠偏装置还具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些具体实施例中，摆臂包括摆臂本体和连接于摆臂本体的检测板，检测板形成为以摆臂的转动轴线为中心的弧形板，第一检测单元和第二检测单元用于检测检测板。

在上述实施方式中，通过检测板与第一检测单元或第二检测单元的配合，减小了摆臂的摆动范围，起到保护摆臂的作用，提高了检测的精度，便于保护皮带偏移检测装置。

可选地，支架上设置有条形孔，摆臂穿设于条形孔，摆臂的一端可转动地连接于支架，另一端设置有随动轮。

在上述实施方式中，条形孔的设置，能够对摆臂起到限位作用。

在本申请的一些具体实施例中，皮带偏移检测装置还包括第一固定件，弹性件的一端与第一固定件相连，另一端与摆臂相连，支架上设有多个第一固定件安装位，第一固定件择一地安装在第一固定件安装位上。

在上述实施方式中，通过选取不同的第一固定件安装位，实现弹性件在支架上的不同位置的连接，适用于不同的弹性件或不同的皮带，保证随动轮保持与皮带抵靠。

在本申请的一些具体实施例中，皮带偏移检测装置还包括第二固定件，弹性件的一端与摆臂通过第二固定件相连，另一端与支架相连，摆臂上设有多个第二固定件安装位，第二固定件择一地安装在第二固定件安装位上。

在上述实施方式中，通过选取不同的第二固定件安装位，实现弹性件在摆臂上的不同位置的连接，适用于不同的弹性件或不同的皮带，保证随动轮保持与皮带抵靠。

可选地，皮带偏移检测装置还包括转轴和隔套，摆臂通过转轴与支架可转动地连接，隔套套设于转轴且位于摆臂与支架之间。

在上述实施方式中，通过隔套实现对摆臂的隔离与支撑，保证摆臂的转动灵活性。

根据本申请第二方面实施例的皮带机，包括机架、皮带、调节辊筒、驱动装置、电气控制系统及根据本申请第一方面实施例的皮带偏移检测装置；

支架安装于机架上，随动轮在弹性件的作用下保持抵靠于皮带的边缘，调节辊筒张紧皮带，调节辊筒包括连接端和自由端，连接端可转动地连接于机架，驱动装置用于驱动自由端前后移动；电气控制系统与第一检测单元和第二检测单元电连接，电气控制系统用于根据第一纠偏信号控制驱动装置动作以使自由端向前移动，并且根据第二纠偏信号控制驱动装置动作以使自由端向后移动。

根据本申请实施例的皮带机，能够实现对皮带跑偏的及时检测，皮带纠偏控制精度高；相对于现有的液压纠偏装置(除了需要执行元件液压缸，还需液压站)、气动纠偏装置(需要气泵)的大体积，皮带偏移检测装置和驱动组件的体积小；通过电气控制系统控制驱动组件动作，使得皮带偏移调节控制精度高；皮带偏移检测装置为非接触式，机械零件和电气元器件的使用寿命长；由于采用电气控制，相对于液压或气动纠偏装置，使用时，无油污或噪音污染。

根据本申请的一些实施例，驱动装置安装于机架，皮带偏移检测装置和驱动装置分别位于皮带的两侧。

在上述实施方式中，驱动装置与皮带偏移检测装置位于皮带的两侧，便于实现皮带的纠偏调节，防止调节操作发生干涉。

根据本申请的一些实施例，机架上固定有第一安装座和第二安装座，第一安装座和第二安装座固定于机架且分别位于皮带的两侧，第二安装座上设有沿前后方向延伸的滑槽，连接端可转动地连接于第一安装座，自由端滑动配合于滑槽。

在上述实施方式中，第一安装座和第二安装座的设置，便于实施调节辊筒与机架的连接，保证调节辊筒移动过程中始终与机架处于连接状态，便于支撑调节辊筒。

根据本申请的一些实施例，驱动装置为电动推杆。

在上述实施方式中，电动推杆的控制精度高，使得调节辊筒的调节准确。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一方面实施例提供的皮带偏移检测装置的一种视角的结构示意图；

图2为本申请第一方面实施例提供的皮带偏移检测装置的另一种视角的结构示意图；

图3为本申请第二方面实施例提供的皮带机的局部示意图；

图4为本申请第二方面实施例提供的皮带机的随动轮与皮带的配合示意图；

图5为本申请第二方面实施例提供的皮带机的左支架的结构示意图(去除皮带后)；

图6为本申请第二方面实施例提供的皮带机的调节辊筒的结构示意图；

图7为本申请第二方面实施例提供的皮带机的皮带偏移检测装置及电动推杆的安装位置示意图；

图8为本申请第二方面实施例提供的皮带机的驱动装置的结构示意图。

图标：1-皮带偏移检测装置；11-支架；111-安装板；112-定位板；113-限位板；114-转轴安装孔；115-检测单元安装孔；116-条形孔；117-第一固定件安装位；12-摆臂；121-摆臂本体；122-检测板；123-第二固定件安装位；13-随动轮；14-弹性件；141-第一固定件；142-第二固定件；15-转轴；16-第一检测单元；17-第二检测单元；18-隔套；100-皮带机；2-调节辊筒；21-调节轴；22-辊筒；23-连接端；24-自由端；25-转动销；31-推杆安装座；32-电动推杆；33-推杆接头；4-电气控制系统；5-机架；51-左机架；511-第二安装座；512-滑槽；52-右机架；521-第一安装座；6-皮带。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

下面参考图描述根据本申请第一方面实施例的皮带偏移检测装置1。

如图1所示，根据本申请实施例的皮带偏移检测装置1，包括：支架11、摆臂12、随动轮13、弹性件14、第一检测单元16和第二检测单元17。

具体而言，支架11用于安装于皮带机的机架上，支架11起到支撑定位的作用；摆臂12可转动地连接于支架11，摆臂12能够相对于支架11摆动；随动轮13可转动地安装在摆臂12上；弹性件14用于向摆臂12施力以使随动轮13保持抵靠于皮带的边缘，在皮带发生偏移时，皮带能够带动随动轮13和摆臂12相对于支架11转动；第一检测单元16和第二检测单元17安装于支架11上，第一检测单元16用于在检测到摆臂12运动至第一位置时产生第一纠偏信号，控制系统响应第一纠偏信号来进行皮带纠偏；第二检测单元17用于在检测到摆臂12运动至第二位置时产生第二纠偏信号，控制系统响应第二纠偏信号来进行皮带纠偏。

根据本申请实施例的皮带偏移检测装置1，结构紧凑、体积小，用于安装于皮带的一侧，通过随动轮13保持与皮带的抵靠，能够实现皮带跑偏的精确检测，检测精度高，能够及时发送纠偏信号，便于控制系统对皮带进行纠偏。

如图1所示，支架11包括安装板111和与安装板111相连的定位板112，安装板111用于与皮带机的机架相连，起到安装定位的作用；定位板112设置有转轴安装孔114、检测单元安装孔115；

摆臂12，摆臂12通过穿设于转轴安装孔114内的转轴15与支架11可转动地连接；

随动轮13，随动轮13具有用于容纳皮带的边缘的轮槽，随动轮13可转动地安装于摆臂12上，随动轮13能够相对于摆臂12转动；

弹性件14，弹性件14的一端与摆臂12相连，另一端与支架11相连；

第一检测单元16和第二检测单元17，第一检测单元16和第二检测单元17安装于检测单元安装孔115内。

在皮带偏移检测装置1安装于皮带机的机架后，弹性件14用于向摆臂12施力，以使随动轮13保持抵靠于皮带的边缘，随动轮13能够跟随皮带的移动而转动。摆臂121相对于支架11摆动，摆臂12具有第一位置和第二位置，第一位置和第二位置对应皮带的两个极限位置，在皮带发生偏移时，皮带带动随动轮13和摆臂12相对于支架11转动，当皮带向右偏移时，第一检测单元16检测到摆臂12处于第一位置时产生第一纠偏信号；当皮带向左偏移时，第二检测单元17检测到摆臂12处于第二位置时产生第二纠偏信号。

在本申请中，转轴15的一端设置有限位部，转轴15的另一端设置有螺纹，当转轴15将摆臂12定位于支架11后，限位部与螺纹位于支架11的两侧，转轴15与螺母采用螺纹配合将摆臂12与支架11限位。转轴15相对于支架11固定，摆臂12与转轴15可转动地连接，摆臂12在皮带的带动下能够相对于转轴15转动。

进一步地，皮带偏移检测装置1还包括隔套18，隔套18套设于转轴15且位于摆臂12与支架11之间。通过隔套18实现对摆臂12的隔离与支撑，保证摆臂12的转动灵活性。

在本申请中，第一检测单元16和第二检测单元17为接近开关，当摆臂12移动至第一位置或第二位置时，第一检测单元16或第二检测单元17生成第一纠偏信号或第二纠偏信号。

进一步地，如图1和图2所示，检测单元安装孔115为弧形孔，第一检测单元16和第二检测单元17位于检测单元安装孔115的两端，弧形孔的圆心与转轴安装孔114的中心重合。由于弧形孔的设置，根据不同的安装需求及不同的皮带，第一检测单元16和第二检测单元17在检测单元安装孔115内的安装位置可以调整。

进一步地，摆臂12包括摆臂本体121和连接于摆臂本体121的检测板122，检测板122形成为以摆臂12的转动轴线为中心的弧形板，弧形板的两端相对于摆臂12凸出，第一检测单元16和第二检测单元17用于检测检测板122。检测板122的设置，减小了摆臂12的摆动范围，起到保护摆臂12的作用，同时，提高了检测的精度，在皮带发生较小的偏移时，检测单元即可检测到摆臂12，便于保护皮带检测组件。

进一步地，支架11还包括限位板113，限位板113上开设有条形孔116，摆臂12穿设于条形孔116内。条形孔116的设置，使得摆臂12被限位于条形孔116内，便于限制摆臂12的移动范围。

在本申请的一些具体实施例中，弹性件14为拉簧，由于皮带偏移检测装置1安装于皮带的右侧，在拉簧的两端分别与摆臂12和支架11连接后，拉簧对摆臂12施加作用力，以使摆臂12朝向第二检测单元17移动，从而抵靠于皮带。

在本申请的一些具体实施例中，如图1和图2所示，皮带偏移检测装置1还包括第一固定件141，弹性件14的一端与第一固定件141相连，另一端与摆臂12相连，支架11上设有多个第一固定件安装位117，第一固定件141择一地安装在第一固定件安装位117上。通过选取不同的第一固定件安装位117，实现弹性件14在支架11上的不同位置的连接，适用于不同的弹性件14或不同的皮带，保证随动轮13保持与皮带抵靠。可选地，第一固定件141为销轴，第一固定件安装位117为定位孔，销轴的一端具有限位头，销轴的另一端插入定位孔内与支架11配合，拉簧的一端套设于销轴上，拉簧的另一端与摆臂12相连。

在本申请的一些具体实施例中，如图1和图2所示，皮带偏移检测装置1还包括第二固定件142，弹性件14的一端与摆臂12通过第二固定件142相连，另一端与支架11相连，摆臂12上设有多个第二固定件安装位123，第二固定件142择一地安装在第二固定件安装位123上。通过选取不同的第二固定件安装位123，实现弹性件14在摆臂12上的不同位置的连接，适用于不同的弹性件14或不同的皮带，保证随动轮13保持与皮带抵靠。可选地，第二固定件142为螺栓，第二固定件安装位123为螺纹孔，拉簧的一端通过销轴与支架11相连，拉簧的另一端通过螺栓固定于摆臂12上。

在本申请的一些具体实施例中，弹性件14与摆臂12和支架11的连接位置可以同时调节，通过第一固定件141择一地安装于第一固定件安装位117和第二固定件142择一地安装于第二固定件安装位123实现。

根据本申请第一方面实施例的皮带偏移检测装置1的工作原理为：

摆臂12、第一检测单元16、第二检测单元17集中于支架11上，支架11用于安装于皮带一侧的皮带机的机架上；通过随动轮13保持与皮带的抵靠，能够实现皮带跑偏的精确检测，检测精度高，能够及时发送纠偏信号，便于控制系统对皮带进行纠偏。

根据本申请实施例的皮带偏移检测装置1，结构紧凑、体积小，随动轮13为轻触式，与皮带是滚动接触，与皮带无相对滑动，很小的摩擦力就能使其工作，随动轮13对皮带的磨损可以忽略不计。

下面参考图描述根据本申请第二方面实施例的皮带机100。

如图3所示，根据本申请第二方面实施例的皮带机100，包括机架5、皮带6、调节辊筒2、驱动装置、电气控制系统4及根据本申请第一方面实施例的皮带偏移检测装置1。

具体地，机架5起到支撑定位的作用；支架11的安装板111安装于机架5上，如图4所示，随动轮13在弹性件14的作用下保持抵靠于皮带6的边缘，调节辊筒2张紧皮带6，调节辊筒2包括连接端23和自由端24(如图6所示)，连接端23可转动地连接于机架5，驱动装置用于驱动自由端24前后移动，电气控制系统4用于根据第一纠偏信号控制驱动装置动作以使自由端24向前移动，并且根据第二纠偏信号控制驱动装置动作以使自由端24向后移动。

需要指出的是，前、后、左、右方向为图3中所示方向。

根据本申请实施例的皮带机100，能够实现对皮带6跑偏的及时检测，皮带6纠偏控制精度高；相对于现有的液压纠偏装置(除了需要执行元件液压缸，还需液压站)、气动纠偏装置(需要气泵)的大体积，皮带偏移检测装置1和驱动组件的体积小；通过电气控制系统4控制驱动组件动作，使得皮带6偏移调节控制精度高；皮带偏移检测装置1为非接触式，机械零件和电气元器件的使用寿命长；由于采用电气控制，相对于液压或气动纠偏装置，使用时，无油污或噪音污染。

如图3和图5所示，机架5包括左机架51和右机架52，左机架51和右机架52分别位于皮带6的两侧，左机架51上固定有第二安装座511，第二安装座511上设有前后方向延伸的滑槽512，右机架52上固定有第一安装座521，连接端23可转动地连接于第一安装座521，自由端24滑动配合于滑槽512。

调节辊筒2包括调节轴21和辊筒22，如图6所示，调节轴21的一端(也即连接端23)通过转动销25与第一安装座521可转动地连接，调节轴21的另一端(也即自由端24)插入滑槽512内并与滑槽512滑动配合；辊筒22可转动地套设于调节轴21，辊筒22用于承载皮带6。

为了便于各部件的安装及防止干涉，如图7所示，支架11的安装板111安装于右机架52上，皮带偏移检测装置1位于皮带6的右侧；驱动装置安装于左机架51上。

作为本申请的可选方式，驱动装置为电动推杆32。电动推杆32通过推杆安装座31与左机架51相连，推杆安装座31固定于左机架51上，如图8所示，电动推杆32的一端与推杆安装座31铰接，电动推杆32的另一端连接有推杆接头33，电动推杆32与电气控制系统4电连接。电动推杆32与调节轴21通过推杆接头33铰接，电动推杆32沿皮带机100的长度方向延伸，并且位于皮带6运行的下游(如图4所示，电动推杆32位于调节轴21的后方)。

电气控制系统4包括plc控制器，plc控制器与第一检测单元16、第二检测单元17及电动推杆32电连接，用于根据纠偏信号控制电动推杆32执行对应的动作。

需要指出的是，皮带6的运行方向，由调节辊筒2向前移动。

根据本申请第二方面实施例的皮带机100的皮带6偏移检测及纠偏工作原理为：

当皮带6朝右偏移时，皮带6带动摆臂12朝右转动，第一检测单元16检测到检测板122时(此时摆臂12处于第一位置)，第一检测单元16向电气控制系统4发送第一纠偏信号，电气控制系统4根据第一纠偏信号控制电动推杆32伸出，电动推杆32带动调节轴21向前转动，由于辊筒22的位置发生偏移，皮带6在运行的过程中逐渐朝左移动并回位，实现皮带6的右偏移纠偏；

当皮带6朝左偏移时，皮带6带动摆臂12朝左转动，第二检测单元17检测到检测板122时(此时摆臂12处于第二位置)，第二检测单元17向电气控制系统4发送第二纠偏信号，电气控制系统4根据第二纠偏信号控制电动推杆32缩回，电动推杆32带动调节轴21向后转动，由于辊筒22的位置发生偏移，皮带6在运行的过程中逐渐朝右移动并回位，实现皮带6的左偏移纠偏。

根据本申请第二方面实施例的皮带机100的有益效果为：

1、体积小。现有液压纠偏装置，除了需要执行元件液压缸，还需要液压站等器件；气动纠偏装置还需要气泵等，因此，液压纠偏装置和气动纠偏装置体积大。而本申请中，皮带偏移检测装置1结构紧凑，体积小，电动推杆32一体化设计，体积小。

2、精度高。电动推杆32是通过伺服电机程序控制的，控制精度高。

3、寿命长。现有的机械纠偏装置一般没有超负荷保护装置，在厚皮带大跑偏的情况下，立辊连杆机构受到超大的皮带推力而不能卸荷，此时机械纠偏装置寿命会大大小于正常寿命，通常为六个月至一年，甚至更短，而且对皮带的损伤也很大。本申请的检测是非接触式的，机械零件和电气元器件的使用寿命都很长，使用寿命通常超过五年以上。

4、无污染。现有的液压或气动纠偏装置，通常在使用一段时间后，会出现漏油或漏气的现象，会产生油污或噪音的污染。而本申请采用电气控制，不会产生油污或噪音的污染。

5、对皮带6基本无磨损。随动轮13被调成轻触式，与皮带6是滚动接触，与皮带无相对滑动，很小的摩擦力就能使其工作，随动轮13对皮带6的磨损可以忽略不计。

6、降低维护人员的劳动强度，大大降低了维护次数，从而也降低了维护成本，提高了经济效益。