寬幅皮帶機(jī)動(dòng)態(tài)糾偏機(jī)構(gòu)的研究

錢海寧，朱 鳳，王野平

(1.蘇州伍得人造板設(shè)備有限公司，江蘇 蘇州 215100；2.同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201804)

寬幅皮帶機(jī)是人造板生產(chǎn)線常用的生產(chǎn)設(shè)備，如貼面加工中的鋪紙工段、素板生產(chǎn)中的板坯輸送工段等。寬幅皮帶輸送機(jī)由于皮帶周長(zhǎng)誤差較大，輥筒很難加工出可自動(dòng)糾偏的鼓形結(jié)構(gòu)，其糾偏問題比較突出。一般要采用專用的糾偏輥筒進(jìn)行糾偏，通過調(diào)整糾偏輥筒的角度，使皮帶運(yùn)行過程中產(chǎn)生的軸向力與糾偏輥筒產(chǎn)生的軸向力達(dá)到平衡狀態(tài)，從而使皮帶穩(wěn)定運(yùn)行。

1 寬幅皮帶機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

寬幅皮帶機(jī)主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

寬幅皮帶機(jī)由主動(dòng)輥、被動(dòng)輥、皮帶、糾偏輥等組成，引起皮帶跑偏的因素較復(fù)雜[1-2]，關(guān)于這方面的研究資料也很多，雖然目前提出了一些糾偏結(jié)構(gòu)及處理方法，但在實(shí)際操作過程中皮帶糾偏仍存在一些問題。

1.1 皮帶選型

應(yīng)選擇品牌廠家生產(chǎn)的皮帶，只有嚴(yán)格控制皮帶的質(zhì)量，才有可能保證皮帶不跑偏。根據(jù)目前生產(chǎn)工藝，長(zhǎng)度10 m以內(nèi)的皮帶，兩邊的周長(zhǎng)誤差應(yīng)控制在3 mm以內(nèi)，誤差超差的不建議使用；皮帶接縫應(yīng)平整，無明顯高低不平；皮帶硫化工藝要滿足質(zhì)量要求。

圖1 寬幅皮帶機(jī)主要結(jié)構(gòu)

1.2 主動(dòng)輥

主動(dòng)輥一般設(shè)計(jì)為固定輥筒，不能前后調(diào)節(jié)，輥筒的圓柱度、跳動(dòng)按照8級(jí)公差要求制造，避免因輥筒形狀誤差引起皮帶跑偏。輥筒安裝時(shí)，必須保證輥筒的軸線與皮帶的中心線垂直。

1.3 被動(dòng)輥

被動(dòng)輥一般設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)輥筒，皮帶的松緊程度由被動(dòng)輥的前后安裝位置調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，輥筒的圓柱度、跳動(dòng)按照8級(jí)公差要求制造，避免因輥筒形狀誤差引起皮帶的跑偏。安裝時(shí)，被動(dòng)輥中心線與主動(dòng)輥的中心線兩側(cè)距離誤差控制在1 mm以內(nèi)。如果超出范圍，需調(diào)整到合格位置。

1.4 糾偏輥

由于主動(dòng)輥為固定輥筒，不能夠前后調(diào)節(jié)，所以一般糾偏輥安裝在主動(dòng)輥附近。糾偏輥一般設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)輥筒，能夠前后移動(dòng)。糾偏輥受力分析如圖2所示。

根據(jù)皮帶機(jī)運(yùn)行方向，皮帶給糾偏輥一個(gè)摩擦力F，將其分解為輥筒自轉(zhuǎn)的動(dòng)力和向下的力，由于糾偏輥軸向固定，所以必然給皮帶一個(gè)反向的力F，這個(gè)力使皮帶向上移動(dòng)。在皮帶運(yùn)行方向不變的情況下，上端糾偏輥向右移動(dòng)，皮帶會(huì)向上運(yùn)動(dòng)。如果運(yùn)行方向改變，糾偏方向與圖示方向相反。所以此結(jié)構(gòu)不適合皮帶機(jī)正反轉(zhuǎn)的情況，如果需要正反轉(zhuǎn)，則需要進(jìn)行皮帶的動(dòng)態(tài)糾偏，根據(jù)檢測(cè)開關(guān)的數(shù)據(jù)，判斷皮帶的位置，結(jié)合皮帶的運(yùn)行方向，對(duì)糾偏輥進(jìn)行合理地調(diào)整。

2 動(dòng)態(tài)糾偏裝置結(jié)構(gòu)

動(dòng)態(tài)糾偏裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示。

動(dòng)態(tài)皮帶糾偏裝置一般成對(duì)使用，分別位于皮帶的兩側(cè)，主要由光電開關(guān)、糾偏氣缸、滾筒支座、糾偏滾筒、旋轉(zhuǎn)銷軸、魚眼接頭、氣缸安裝座等組成。動(dòng)態(tài)皮帶糾偏裝置一般可安裝在專用的安裝橫撐上，下層皮帶的下方。首先由光電開關(guān)檢測(cè)皮帶的工作狀態(tài)，當(dāng)皮帶出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象時(shí)，跑偏側(cè)的光電開關(guān)由于皮帶的反射光而出現(xiàn)信號(hào)，從而觸發(fā)氣閥動(dòng)作，使一側(cè)的氣缸向上頂起進(jìn)行糾偏(根據(jù)皮帶的運(yùn)動(dòng)方向不同，頂起氣缸可能位于光電開關(guān)的同側(cè)，也可能位于光電開關(guān)的另一側(cè))。這時(shí)皮帶就會(huì)向原來跑偏的相反方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)糾偏。當(dāng)皮帶向原來跑偏的相反方向運(yùn)動(dòng)一段距離后，光電開關(guān)感應(yīng)不到信號(hào)就會(huì)停止糾偏，此時(shí)氣缸向下運(yùn)動(dòng)和皮帶脫離接觸。由于糾偏輥筒只有在皮帶跑偏的情況下才會(huì)升起與皮帶接觸，所以皮帶正反向運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠進(jìn)行合理地調(diào)節(jié)，此結(jié)構(gòu)能夠滿足皮帶雙向運(yùn)動(dòng)的要求。

圖2 糾偏輥受力分析

圖3 動(dòng)態(tài)糾偏裝置結(jié)構(gòu)

3 結(jié)束語

動(dòng)態(tài)糾偏不僅滿足皮帶雙向運(yùn)動(dòng)的功能，而且能夠保證輸送物體橫向的位置精度。在人造板貼面行業(yè)，需要進(jìn)行紙張紋路的對(duì)花，精度要求較高，對(duì)相應(yīng)的寬幅皮帶機(jī)增加動(dòng)態(tài)調(diào)偏機(jī)構(gòu)，解決了原來輸送位置偏移的問題，該機(jī)構(gòu)在蘇州伍得人造板設(shè)備有限公司6×12貼面生產(chǎn)線中得以應(yīng)用。但此機(jī)構(gòu)存在制造成本較高、對(duì)電氣控制要求高等缺點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇調(diào)偏機(jī)構(gòu)。