皮帶輸送機調心托輥調心原理及特點

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。

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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。

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1-立輥; 2-槽形輥子; 3-上橫梁; 4-下橫梁; 5-底座; 6-回轉軸

圖3 槽形調心托輥示意圖

其優點是：當跑偏量少時，跑偏側的托輥轉動的角度較小，對輸送帶產生的橫向推力也較小；當跑偏量大時，跑偏側的托輥轉動的角度就較大，對輸送帶產生的橫向 推力也較大。這樣，就實現了不同跑偏量的自動調整。擋偏立輥的另一個作用，還可以在跑偏嚴重的情況下，直接阻止和限制輸送帶跑偏，在調心托輥的共同作用 下，促使輸送帶逐步對中運行，不會產生皮帶跑出機架的現象。 其缺點是：一般輸送帶跑偏范圍不太大，可用槽形調偏托輥自動調整。但由于上橫梁強度較弱，在大運量時會出現上橫梁彎曲、變形現象，影響自動調心效果；另 外，回轉軸與底座之間采用間隙滑動配合，沒有安裝軸承，磨擦阻力大，加上灰塵、雜質的入侵，容易出現卡阻、生銹而導致轉動不靈活。立輥會損傷輸送帶邊緣。

2、錐形調心托輥

錐形調心托輥見圖4，主要依據DTⅡ選型手冊，其2個錐形輥子分別安裝在各自的回轉架上，錐形輥子安裝時，大頭在中間，小頭在外側，2個回轉架通過連桿機 構實現同步轉動，橫梁直接連接在中間架上。由于錐形輥子兩端的直徑大小不同，故輥子旋轉時，相同的輥子角速度產生在錐徑上不同的線速度。根據角速度與線速 度之間的關系，在角速度一定的情況下，線速度與半徑成正比。因此，在錐形輥子上，大端線速度大，小端線速度小，在一個輥子上存在著線速度差。當輸送帶跑偏 后，輸送帶就與輥子的小端接觸，因小的線速度使輥子與輸送帶間產生額外的一個阻力，帶動回轉架繞回轉軸旋轉一定角度，形成托輥組產生給皮帶施加橫向推力， 促使跑偏后的皮帶回復原位，從而實現跑偏皮帶的自動糾偏，確保皮帶對中運行。

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1-錐形輥子; 2-回轉架; 3-回轉軸; 4-橫梁

圖4 錐形調心托輥示意圖

其優點是：將槽形輥子換成了錐形輥子，利用線速度差使托輥回轉架產生一個前傾的力，并改變了托輥的受力狀況，使輸送帶跑偏后產生的橫向推力增大，調心效果更加明顯。

其缺點是：由于錐形調心托輥2個回轉軸是分開的，2個回轉架實現同步的連桿機構，由于中間聯接零件較多，加上制造、安裝等多種因素，影響了同步轉動的靈活性，同步效果不太理想，會影響自動調心效果。