具有稳定过渡段的圆管带式输送机的过渡段的确定方法

摘要

本发明提供了一种具有稳定过渡段的圆管带式输送机及其稳定过渡段的确定方法，解决了现有圆管带式输送机的过渡段托辊设定不合理的问题。计算出尾部过渡段（Ⅱ）的长度（1）和头部过渡段（Ⅱ＇）的长度（2），通过对圆管带式输送机过渡段的几何模型进行分析，得出过渡段按椭圆弧曲线进行变化的参数方程，然后运用计算机对过渡段的成形过程进行仿真，得出各截面曲线图、三维成形图和各截面曲线参数，最后根据各截面曲线图来进行托辊的布置结构设计，确定了左右两侧托辊的布置倾角及托辊长度，使过渡段托辊能完全起到对输送带约束与导航作用。本发明过渡段托辊组的布置科学经济合理，为生产现场提供了一种简单易行的装置和方法，提高了圆管带式输送机的运行稳定性。

权利要求

1.一种具有稳定过渡段的圆管带式输送机的过渡段确定方法，包括尾部改向滚筒（3）、头部驱动滚筒（6）、输送带，驱动装置（8）与头部驱动滚筒（6）机械连接，在头部过渡段（Ⅱ＇）和尾部过渡段（Ⅱ）上均设置有过渡段托辊组，每组过渡段托辊（4）由中部水平托辊（10）、左侧托辊（9）和右侧托辊（11）组成，在头部过渡段（Ⅱ＇）与尾部过渡段（Ⅱ）之间设置有圆管成型托辊组，在圆管成型托辊组中设置有输送带卷成圆管（5），尾部过渡段（Ⅱ）的长度l1为：

头部过渡段（Ⅱ＇）的长度l2为：

其中：d—输送带卷成圆管后圆管直径，h—尾部改向滚筒（3）的上表面与第一组圆管成型托辊组底部托辊的上表面的距离，εe—输送带的许可应变系数，k1—过渡段系数，εf＝(k1-1)εe，尾部过渡段系数k1=1.5；头部过渡段系数k1＝1.3，k—温度变化影响系数，k=1.0-1.2；

在尾部过渡段（Ⅱ）上，以与尾部过渡段（Ⅱ）相邻的第一组圆管成型托辊组为开始点，向尾部改向滚筒（3）方向，依次布置过渡段托辊组时，垂直通过输送带的过渡段托辊（4）中的左侧托辊（9）的中心线和右侧托辊（11）的中心线的作垂直截面，过渡段托辊（4）上的输送带所卷成的在输送带传送方向上的该垂直截面上形成的过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度（a）和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度（b）为：其中，B—输送带的带宽，R—输送带卷成圆管（5）的圆管半径，d—输送带卷成圆管（5）的圆管直径，l1—尾部过渡段（Ⅱ）的长度，Z—过渡段托辊（4）与尾部过渡段（Ⅱ）相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度；

垂直通过输送带的过渡段托辊（4）中的左侧托辊（9）的中心线和右侧托辊（11）的中心线的作垂直截面，得到该垂直截面与该组过渡段托辊（4）上的输送带的侧边的交点，将该交点与该组过渡段托辊（4）上的输送带所形成的过渡段椭圆曲线的中心点连接，所得到的连线与该输送带所形成的过渡段椭圆曲线的过渡段椭圆长轴之间的夹角θ为：其特征在于以下步骤：

第一步、采集以下参数：输送带卷成圆管（5）后的圆管直径d，尾部改向滚筒（3）的上表面与第一组圆管成型托辊组底部托辊的上表面的距离h，输送带的许可应变系数εe，过渡段系数k1，εf＝(k1-1)εe，尾部过渡段系数k1取1.5；头部过渡段系数k1取1.3，温度变化影响系数k，k=1.0-1.2；根据以下两公式计算出尾部过渡段（Ⅱ）的长度l1和头部过渡段（Ⅱ＇）的长度l2：第二步、采集以下参数：输送带的带宽B，输送带卷成圆管（5）的圆管半径R，输送带卷成圆管（5）的圆管直径d，过渡段托辊（4）与尾部过渡段（Ⅱ）相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度Z，以及第一步计算出的尾部过渡段（Ⅱ）的长度l1；垂直通过输送带的过渡段托辊（4）中的左侧托辊（9）的中心线和右侧托辊（11）的中心线的作垂直截面，确定过渡段托辊（4）上的输送带所卷成的在输送带传送方向上的该垂直截面上所形成的过渡段椭圆，根据以下两公式计算出该过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度（a）和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度（b）：第三步、垂直通过输送带的过渡段托辊（4）中的左侧托辊（9）的中心线和右侧托辊（11）的中心线的作垂直截面，得到该垂直截面与该组过渡段托辊（4）上的输送带的侧边的交点，将该交点与该组过渡段托辊（4）上的输送带所形成的过渡段椭圆曲线的中心点连接，所得到的连线与该输送带所形成的过渡段椭圆曲线的过渡段椭圆长轴之间的夹角θ，根据以下公式计算出该夹角的一组值：第四步、根据第二步计算出的每组过渡段托辊（4）的过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度（a）和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度（b）和第三步对应的每组过渡段托辊（4）的夹角θ，用计算机进行仿真计算，在绘图软件AUTOCAD中绘制出每组过渡段托辊（4）的垂直截面对应的不封闭的椭圆曲线，然后找出长轴端点与短轴端点所夹椭圆弧曲线的中点，过此中点作椭圆弧曲线的切线，此切线与该垂直截面上的水平线的夹角即为该组过渡段托辊（4）的左侧托辊（9）或右侧托辊（11）的布置倾角。

说明书

具有稳定过渡段的圆管带式输送机的过渡段的确定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种带式输送机，特别涉及一种具有稳定过渡段的圆管带式输送机及其稳定过渡段的确定方法。

背景技术

[0002] 圆管带式输送机主要用于散装物料的输送，与普通带式输送机相比，具有密闭输送物料的输送倾角大，占地面积小，可在空间弯曲布置的特点，是一种绿色环保输送设备。圆管带式输送机的头部滚筒或尾部滚筒到成形六边形托辊组的距离称为过渡段，过渡段长度由输送带的成型圆管的管径和输送带的类型来决定，同时也取决于输送带所允许的伸长率。如果过渡段长度太短，则输送带的边缘将产生较大的附加张力，严重时边缘会产生撕裂；如果过渡段长度太长，将减小整个输送线路的密封长度。因此，合理的确定过渡段输送带长度是非常重要的。当输送带过渡段长度确定后，合理的过渡段托辊布置形式，使它们能起到对输送带导向和约束的作用，对过渡段输送带能否顺利地过渡成圆管状及整条输送机的稳定运行有很重要的影响。现有技术的过渡段长度在设计时存在不考虑环境温度系数的缺陷，过渡段托辊两侧托辊的倾角设定不合理，靠经验结合现场调试来达到较好的效果，存在生产成本高，调节费时费力，准确度低，影响到了输送机的稳定运 行。

发明内容

[0003] 本发明提供的一种具有稳定过渡段的圆管带式输送机及其稳定过渡段的确定方法，解决了现有圆管带式输送机的过渡段托辊设定不合理和调节费时费力及准确度低的技术问题。

[0004] 本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的： 种具有稳定过渡段的圆管带式输送机，包括尾部改向滚筒、头部驱动滚筒、输送带，驱动装置与头部驱动滚筒机械连接，在头部过渡段和尾部过渡段上均设置有过渡段托辊组，每组过渡段托辊由中部水平托辊、左侧托辊和右侧托辊组成，在头部过渡段与尾部过渡段之间设置有圆管成型托辊组，在圆管成型托辊组中设置有输送带卷成圆管；尾部过渡段(II)的长度l1为： 头部过渡段(II′)的长度l2为：其中：d-输送带卷成圆管后圆管直径，h-尾部改向
滚筒(3)的上表面与第一组圆管成型托辊组底部托辊的上表面的距离，εe-输送带的许可应变系数，k1-过渡段系数，εf＝(k1-1)ε1，尾部过渡段系数k1＝1.5；头部过渡段系数k1＝1.3，k-温度变化影响系数，k＝1.0-1.2； 在尾部过渡段上，以与尾部过渡段相邻的第一组圆管成型托辊组为开始点，向尾部改向滚筒方向，依次布置过渡段托辊组时，垂直通过输 送带的过渡段托辊中的左侧托辊的中心线和右侧托辊的中心线的作垂直截面，过渡段托辊上的输送带所卷成的在输送带传送方向上的该垂直截面上形成的过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度为：
其中，B-输送带的带宽，R-输送带卷成圆管的圆管半径，d-输送带卷成圆管的圆管直径，l1-尾部过渡段的长度，Z-过渡段托辊与尾部过渡段相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度； 垂直通过输送带的过渡段托辊中的左侧托辊的中心线和右侧托辊的中心线的作垂直截面，得到该垂直截面与该组过渡段托辊上的输送带的侧边的交点，将该交点与该组过渡段托辊上的输送带所形成的过渡段椭圆曲线的中心点连接，所得到的连线与该输送带所形成的过渡段椭圆曲线的过渡段椭圆长轴之间的夹角θ为：

[0005] 过渡段托辊与尾部过渡段相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度Z为1.2的整数倍。

[0006] 在尾部改向滚筒上连接有张紧滑轮组，在张紧滑轮组上设置有张紧装置，在头部驱动滚筒上设置有增面滚筒。

[0007] 具有稳定过渡段的圆管带式输送机的过渡段确定方法，包括以下步骤： 第一步、采集以下参数：输送带卷成圆管后的圆管直径d，尾部改向滚筒的上表面与第一组圆管成型托辊组底部托辊的上表面的距离h，输送带的许可应变系数εe，过渡段系数k1，εf＝(k1-1)εe，尾部过渡 段系数k1取1.5；头部过渡段系数k1取1.3，温度变化影响系数k，k＝1.0-1.2；根据以下两公式计算出尾部过渡段的长度l1和头部过渡段的长度l2： 第二步、采集以下参数：输送带的带宽B，输送带卷成圆管的圆管半径R，输送带卷成圆管的圆管直径d，过渡段托辊与尾部过渡段相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度Z，以及第一步计算出的尾部过渡段的长度l1；垂直通过输送带的过渡段托辊中的左侧托辊的中心线和右侧托辊的中心线的作垂直截面，确定过渡段托辊上的输送带所卷成的在输送带传送方向上的该垂直截面上所形成的过渡段椭圆，根据以下两公式计算出该过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度： 第三步、垂直通
过输送带的过渡段托辊中的左侧托辊的中心线和右侧托辊的中心线的作垂直截面，得到该垂直截面与该组过渡段托辊上的输送带的侧边的交点，将该交点与该组过渡段托辊上的输送带所形成的过渡段椭圆曲线的中心点连接，所得到的连线与该输送带所形成的过渡段椭圆曲线的过渡段椭圆长轴之间的夹角θ，根据以下公式计算出该夹角的一组值： 第四步、根据第二步计算出的
每组过渡段托辊的过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度和第三步对应的每组过渡段托辊的夹角θ，用计算机进行仿真计算，在绘图软件AUTOCAD中绘制出每组过渡段托辊的垂直截面对应的不封闭的椭圆曲线，然后找出长轴端点与短轴端点所夹椭圆弧曲线的中点，过此中点作椭圆弧曲线的切线，此切线与该垂直截面上的水平线的夹角即为该组过渡段托辊的左侧托辊或右侧托辊的布置倾角。

[0008] 本发明过渡段托辊组的布置科学经济合理，为生产现场提供了一种简单易行的装置和方法，并且稳定合理的过渡段托辊组的布置方法，大大提高了圆管带式输送机的运行稳定性。

附图说明

[0009] 图1是圆管带式输送机主视方向的结构示意图； 图2是圆管带式输送机俯视方向的结构示意图； 图3是圆管带式输送机过渡段托辊布置结构示意图； 图4是圆管带式输送机尾部过渡段输送带俯视方向的几何模型图； 图5是圆管带式输送机尾部过渡段输送带主视方向的几何模型图； 在图4、5中，输送带形成圆管后的底部为坐标原点O，X轴方向为输送带形成圆管后下母线的水平方向，Y轴方向为经过椭圆中心的铅垂线方向，Z轴方向沿输送带的底部指向滚筒的方向，OA、OB为输送带的边缘曲线，过渡段长度为l1； 图6为图4中的III-III方向的剖视图； 图7为过渡段托辊与正逐渐卷成圆管的输送带之间的结构示意图； 在图7中，C点为椭圆弧OF的中点。

具体实施方式

[0010] 一种具有稳定过渡段的圆管带式输送机，包括尾部改向滚筒3、头部驱动滚筒6、输送带，驱动装置8与头部驱动滚筒6机械连接，在头部过渡段II′和尾部过渡段II上均设置有过渡段托辊组，每组过渡段托辊4由中部水平托辊10、左侧托辊9和右侧托辊11组成，在头部过渡段II′与尾部过渡段II之间设置有圆管成型托辊组，在圆管成型托辊组中设置有输送带卷成圆管5，尾部过渡段II的长度l1为：头部过渡段II′的长度l2为： 其中：d-输送带卷成
圆管后圆管直径，h-尾部改向滚筒3的上表面与第一组圆管成型托辊组底部托辊的上表面的距离，εe-输送带的许可应变系数，k1-过渡段系数，εf＝(k1-1)εe，尾部过渡段系数k1＝1.5；头部过渡段系数k1＝1.3，k-温度变化影响系数，k＝1.0-1.2； 在尾部过渡段II上，以与尾部过渡段II相邻的第一组圆管成型托辊组为开始点，向尾部改向滚筒3方向，依次布置过渡段托辊组时，垂直通过输送带的过渡段托辊4中的左侧托辊9的中心线和右侧托辊11的中心线的作垂直截面，过渡段托辊4上的输送带所卷成的在输送带传送方向上的该垂直截面上形成的过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度a和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度b为： 其中，B-输送带的带宽，R-输送带卷成圆管5的圆管
半径，d-输送带卷成圆管5的圆管直径，l1-尾部过渡段II的长度，Z-过渡段托辊4与尾部过渡段II相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度； 垂直通过输送带的过渡段托辊4中的左侧托辊9的中心线和右侧托辊11的中心线的作垂直截面，得到该垂直截面与该组过渡段托辊4上的输送带的侧边的交点，将该交点与该组过渡段托辊4上的输送带所形成的过渡段椭圆曲线的中心点连接，所得到的连线与该输送带所形成的过渡段椭圆曲线的过渡段椭圆长轴之间的夹角θ为：

[0011] 过渡段托辊4与尾部过渡段II相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度Z为1.2的整数倍。

[0012] 在尾部改向滚筒3上连接有张紧滑轮组2，在张紧滑轮组2上设置有张紧装置1，在头部驱动滚筒6上设置有增面滚筒7。

[0013] 具有稳定过渡段的圆管带式输送机的过渡段确定方法，包括以下步骤： 第一步、采集以下参数：输送带卷成圆管5后的圆管直径d，尾部改向滚筒3的上表面与第一组圆管成型托辊组底部托辊的上表面的距离h，输送带的许可应变系数εe，过渡段系数k1，εf＝(k1-1)εe，尾部过渡段系数k1取1.5；头部过渡段系数k1取1.3，温度变化影响系数k，k＝1.0-1.2；根据以下两公式计算出尾部过渡段II的长度l1和头部过渡段II′的长度l2： 第二步、采集以下
参数：输送带的带宽B，输送带卷成圆管5的圆管半径R，输送带卷成圆管5的圆管直径d，过渡段托辊4与尾部过渡段II相邻的第一组圆管成型托辊组的间隔长度Z，以及第一步计算出的尾部过渡段II的长度l1；垂直通过输送带的过渡段托辊4中的左侧托辊9的中心线和右侧托辊11的中心线的作垂直截面，确定过渡段托辊4上的输送带所卷成的在输送带传送方向上的该垂直截面上所形成的过渡段椭圆，根据以下两公式计算出该过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度a和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度b：
第三步、垂直通过输送带的过渡段托辊4中的左侧托辊9的中心线和右侧托辊11的中心线的作垂直截面，得到该垂直截面与该组过渡段托辊4上的输送带的侧边的交点，将该交点与该组过渡段托辊4上的输送带所形成的过渡段椭圆曲线的中心点连接，所得到的连线与该输送带所形成的过渡段椭圆曲线的过渡段椭圆长轴之间的夹角θ，根据以下公式计算出该夹角的一组值： 第四步、根
据第二步计算出的每组过渡段托辊4的过渡段椭圆的椭圆长半轴的长度a和过渡段椭圆的椭圆短半轴的长度b和第三步对应的每组过渡段托辊4的夹角θ，用计算机进行仿真计算，在绘图软件AUTOCAD中绘制出每组过渡段托辊4的垂直截面对应的不封闭的椭圆 曲线，然后找出长轴端点与短轴端点所夹椭圆弧曲线的中点，过此中点作椭圆弧曲线的切线，此切线与该垂直截面上的水平线的夹角即为该组过渡段托辊4的左侧托辊9或右侧托辊11的布置倾角。

[0014] 几种常见管径过渡段长度及左右两侧托辊布置倾角： 输送带卷成圆管5后的圆管直径d为200毫米，织物芯输送带过渡段长度取6米，布置4组三托辊槽型托辊组，每一个托辊组的托辊布置倾角分别为2°、6°、12°和23°。

[0015] 输送带卷成圆管5后的圆管直径d为350毫米，织物芯输送带过渡段长度取9.6米，布置7组三托辊槽型托辊组，每一个托辊组的托辊布置倾角分别为1°、3°、6°、9°、13°、20°和30°。

[0016] 输送带卷成圆管5后的圆管直径d为500毫米，织物芯输送带过渡段长度取13.2米，布置10组三托辊槽型托辊组，每一个托辊组的托辊布置倾角分别为1°、2°、4°、5°、7°、10°、14°、18°、25°、34°。

[0017] 下表为本发明的具体实施例中过渡段托辊组的一组数据：