用于输送皮带的除冰装置及除冰方法

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用于输送皮带的除冰装置及除冰方法
申请号	CN201210238679.9	申请日	2012-07-11	公开(公告)号	CN102795457B	公开(公告)日	2015-08-19
申请人	大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司;			发明人	高秀娟; 王忠诚; 张德方; 黎启乐; 李宁; 孔凡贵; 孙业栋;
摘要	本发明提供一种用于输送皮带的除冰装置(1)，其包括外周面基本呈圆柱形的刀体(2)，带动该刀体(2)旋转的主轴(3)，该主轴的两端分别由第一轴承(9)和第二轴承(8)支撑，以及向该主轴(3)提供动力的电动机(5)。在垂直于该刀体(2)轴线的中间截面的外缘上，有至少两处且每处设有分别沿所述外周面向该刀体两端延伸的刀齿(21)，并且每处向两端延伸的刀齿(21)的螺旋方向是相反的；该刀体(2)的旋转方向与该输送皮带(13)的旋转方向相同。除冰装置(1)与皮带(13)形成非过度接触，在刀体(2)旋转而有效清除冰层的同时，还能实现连续切削，避免因产生断续切削造成皮带抖动而导致除冰效果不理想的问题。
权利要求	1.一种用于输送皮带的除冰装置(1)，其通过安装架(12)安装到皮带机机架(14)上，该除冰装置(1)包括：-外周面基本呈圆柱形的刀体(2)； -带动该刀体(2)旋转的主轴(3)，该主轴的两端分别由第一轴承(9)和第二轴承(8)支撑；以及向该主轴(3)提供动力的电动机(5)；在垂直于该刀体(2)轴线的中间截面的外缘上，有至少两处且每处设有分别沿所述外周面向该刀体两端延伸的刀齿(21)，并且每处向两端延伸的刀齿(21)的螺旋方向是相反的；该刀体(2)的旋转方向与该输送皮带(13)的旋转方向相同，其中该除冰装置(1)的两侧还分别装有位置调整机构(30)，除冰装置(1)通过该两侧的位置调整机构(30)而连接到所述安装架(12)上，其中一侧的位置调整机构(30)与所述第二轴承(8)相连，另一侧的位置调整机构(30)与所述第一轴承(9)相连；每个位置调整机构(30)具有基座(34)，其特征在于，所述每个位置调整机构(30)还具有设置在基座顶面(36)的至少一个导向装置和设置在基座底面(37)的至少一个调节装置，所述导向装置是由固定在所述安装架(12)上的支撑部件(39)和穿过该支撑部件的导向杆(38)组成的，该导向杆(38)的至少一部分始终在支撑部件(39)内部，该导向杆(38)连接到该基座(34)上；所述调节装置是由固定在所述安装架(12)上的螺母(32)和穿过该螺母的丝杆(31)组成的，该丝杆(31)的一端与所述基座底面(37)形成抵靠配合。 2.根据权利要求1所述的除冰装置，其特征在于，所述的至少两处均匀分布于所述外缘上。 3.根据权利要求1或2所述的除冰装置，其特征在于，每条刀齿(21)的螺距相等。 4.根据权利要求1或2所述的除冰装置，其特征在于，该刀体(2)的轴向尺寸不小于所述输送皮带(13)的宽度。 5.根据权利要求1或2所述的除冰装置，其特征在于，刀刃是切削角为75°的圆弧状刀刃。 6.根据权利要求1或2所述的除冰装置，其特征在于，该刀体(2)直径为160mm，此时分别向该刀体两端延伸的刀齿(21)的条数总和是8至12条。 7.一种利用权利要求1-6任一项所述的除冰装置对输送皮带进行除冰的方法。
说明书全文	用于输送皮带的除冰装置及除冰方法技术领域 [0001] 本发明涉及除冰装置，尤其涉及用于输送皮带的除冰装置及除冰方法。背景技术 [0002] 冬季，尤其是北方寒冷地区，例如东北、内蒙古等冬季持续时间长、气温底的地区，输送皮带的表面结冻形成冰层是保证输煤系统正常运行的一个难题，长期困扰着工作于输煤现场利用输煤机输煤的人们。 [0003] 输送皮带表面出现结冻的冰层，严重时可形成3～8mm左右厚度的冰层，在内蒙锡盟多伦地区甚至可以形成10mm厚度的冰层。这些冰层冻结在输送皮带表面，此时输送机长时间运行会给皮带造成跑偏、返程大量带粉等危害，以致极大地缩短输送皮带的使用寿命，严重时甚至可能会妨碍安全生产进而造成经济损失。 [0004] 此时，由于冻结冰层比较坚硬，普通的用于清除皮带表面的粘土等不那么坚硬的物质的常用皮带清扫器就不能发挥作用了。如果依靠人力清除这些冰层，不但会大量耗费人力，还有可能影响正常的作业时间，甚至对人本身的生命安全造成威胁。发明内容 [0005] 为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够在有效清除输送皮带表面冻结冰层的同时还能对皮带产生纠偏作用的除冰装置及除冰方法。 [0006] 为了实现这个目的，本发明提供一种用于输送皮带的除冰装置，其通过安装架安装在皮带机机架上，该除冰装置包括外周面基本呈圆柱形的刀体，带动该刀体旋转的主轴，该主轴的两端分别由第一轴承和第二轴承支撑，以及向该主轴提供动力的电动机。在垂直于该刀体轴线的中间截面的外缘上，有至少两处且每处设有分别沿所述外周面向该刀体两端延伸的刀齿，并且每处向两端延伸的刀齿的螺旋方向是相反的，该刀体的旋转方向与该输送皮带的旋转方向相同，其中该除冰装置的两侧还分别装有位置调整机构，除冰装置通过该两侧的位置调整机构而连接到安装架上，其中一侧的位置调整机构与第二轴承相连，另一侧的位置调整机构与第一轴承相连；每个位置调整机构具有基座，每个位置调整机构还具有设置在基座顶面的至少一个导向装置和设置在基座底面的至少一个调节装置，导向装置是由固定在安装架上的支撑部件和穿过该支撑部件的导向杆组成的，该导向杆的至少一部分始终在支撑部件内部，该导向杆连接到该基座上；调节装置是由固定在安装架上的螺母和穿过该螺母的丝杆组成的，该丝杆的一端与基座底面形成抵靠配合。 [0007] 这种由电动机带动主轴上的刀体旋转的除冰装置与输送皮带形成非过度接触，在旋转刀体旋转而有效清除冰层的同时，还能实现连续切削，从而避免因产生断续切削造成皮带抖动而导致除冰效果不理想的问题。此外，为防止切削产生的不平衡力造成皮带跑偏而致被输送物品洒落的缺陷，根据本发明设计的刀体在垂直于其轴线的中间截面的外周缘上有至少两处、每处设有分别向刀体两端延伸的刀齿，这能够保证切削时产生平衡力而对皮带产生纠偏作用。而且，螺旋状的切削刀齿能够降低刀刃本身与输送皮带表面的接触面积，也就是减小了切削面积，因而不需要太大的驱动力就能完成基本的除冰任务，从而节省能源。 [0008] 作为上述技术方案的进一步改进，可以规定所述的至少两处均布于所述外周缘上，以此形成均匀分布于该刀体外圆周面上的刀齿。 [0009] 作为另一种改进，可以规定当该除冰装置被安装后所述刀刃与该输送皮带形成非过度接触。由于除冰装置的根本作用是清除皮带表面冻结的冰层和/或板结层，因而为防止刮伤皮带本身，将刀刃与皮带表面的接触程度控制在允许范围内是必要的，该允许范围是确保皮带不受到刀刃转动时可能造成的磨损的最低限度。 [0010] 针对刀体还可以做出这样的改进，将刀齿加工成具有相等的螺纹螺距。以更好地实现上述提到的对皮带的纠偏作用。 [0011] 为了更好地实现本发明的目的，可以规定，该刀体的轴向尺寸大于所述输送皮带的宽度或者相等。尤其是在刀体的轴向尺寸不小于所述皮带的宽度的情况下，更加有利于本发明实现对皮带的纠偏功能。 [0012] 作为本发明的进一步改进，所述刀刃是切削角为75°的圆弧状刀刃。这样的刀刃可以在保证实现除冰目的的前提下，尽可能地减小对输送皮带可能造成的磨损。 [0013] 作为一种优选方案，所述基本呈圆柱体的刀体其直径为160mm，此时所述刀齿的条数总和可以例如是8条、10条或12条。这时刀体的体积较小，保证良好的除冰效果的前提下，还具有便于安装的优点。 [0014] 在上述基础上，对本发明做出进一步改进，能够想到该除冰装置的两侧还分别装有位置调整机构。除冰装置通过该两侧的位置调整机构而连接到安装架上，其中一侧的位置调整机构与第一轴承相连，另一侧的位置调整机构与第二轴承相连，每个位置调整机构具有基座、设置在基座顶面的至少一个导向装置和设置在基座底面的至少一个调节装置。 [0015] 上述所有组件共同组成了一个完整的用于调整输送皮带与刀体相对位置的位置调整机构，该位置调整机构用于改变该刀体上所述刀刃与输送皮带表面的距离，进而调整二者之间的相互作用力，即切削力的大小。 [0016] 作为进一步改进，能够想到所述电动机可以分别按照两个相反的方向转动，进而带动所述主轴按照相应的方向转动，二者之间总是形成相向运动，以确保能够有效地清除输送皮带表面的冰冻层或板结层。附图说明 [0017] 以下，结合附图详细说明本发明的实施例，其中： [0018] 图1是本发明一个实施例的正视图； [0019] 图2是图1中所示实施例的俯视图； [0020] 图3是本发明另一个实施例的位置调整机构的示意图； [0021] 图4示意性示出本发明除冰装置安装在皮带机机架上的状态图。具体实施方式 [0022] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。 [0023] 图1和图2分别是根据本发明的一个实施例的正视图和俯视图。 [0024] 在该实施例中，用于输送皮带的除冰装置1通过安装架12安装到输送皮带机机架14上(参见图4)。结合图1和图2，除冰装置1包括外周面基本呈圆柱形的刀体2，带动刀体2旋转的主轴3，该主轴的两端分别由第一轴承9和第二轴承8支撑。以及向主轴3提供动力的电动机5。在垂直于刀体2轴线的中间截面的外周缘上，有至少两处、每处设有分别向刀体2两端延伸的刀齿21，且在每处向两端延伸的刀齿21的螺旋方向是相反的。刀体2的旋转方向与输送皮带13的旋转方向相同，即同为顺时针旋转或同为逆时针旋转。 [0025] 这种由电动机5带动主轴3上的刀体2旋转的除冰装置1与皮带13形成非过度接触，在旋转刀体2旋转而有效清除冰层的同时，还能实现连续切削。这里所说的“非过度接触”对于在完成本发明除冰目的的同时，保证皮带不受到刀刃在旋转下可能造成的磨损来说非常重要。由于除冰装置1的根本作用是清除皮带表面冻结的冰层和/或板结层，因而为防止刮伤皮带本身，将刀刃与皮带表面的接触程度控制在允许范围内是必要的，该允许范围是确保皮带不受到刀刃转动时可能造成的磨损的最低限度。 [0026] 另外，如果刀齿21呈直线型而不是如本发明中限定的螺旋刀齿，当主轴3带动刀体2旋转，在运行过程中，就会出现所述刀刃脱离皮带工作面的间隙。当刀刃重新与该皮带工作面接触的时候，势必会在接触的瞬间与皮带发生碰撞，这样的碰撞很容易对皮带甚至整个输送系统产生危害。而本发明的除冰装置1采用螺旋方向相反的螺旋刀齿，这能够避免因断续切削造成的皮带抖动而导致除冰效果不理想的问题，并延长输送皮带甚至输送系统的工作寿命。 [0027] 为防止切削产生的不平衡力造成输送皮带跑偏而致被输送物品洒落的缺陷，根据本发明设计的刀体2在垂直于其轴线的中间截面的外周缘上有至少两处且每处设有分别向刀体2两端延伸的刀齿21。这样的设计能够保证切削产生平衡力而对皮带13产生纠偏作用。 [0028] 为了更好地实现上述纠偏作用，可以将刀齿21加工成螺纹螺距相等的刀齿。还可以想到使这些刀齿21均匀地分布在所述外周缘上。 [0029] 另外，螺旋状的切削刀刃可以降低刀刃本身与输送皮带13表面的接触面积，也就是减小了切削面积，因而不需要太大的驱动力就能完成基本的除冰任务，从而节省能源。 [0030] 在上述实施例中，可以理解的是，各组件的特征以及它们之间的连接关系并不局限于该实施例中所作的描述。 [0031] 例如，刀体2可以是金属制的，显然本领域内常用的任何具有一定强度的，特别是那些经常被加工成各种刀具或可以用于切削的金属材料都可以被制造成本发明除冰装置的刀体部分。除此之外，还可以想到使用陶瓷等类似的能够清除皮带工作面较厚冰层的坚固材质加工而成。 [0032] 本文中的金属制部件还可以包括刀体2上的刀齿21以及刀刃，甚至带动整个刀体2旋转的主轴3也可以是由上述金属或材料加工制成的。正如本发明在背景技术中所提到的要解决的问题那样，本发明的刀体等类似组件要求具有一定的强度，在满足此要求的情况下，金属制的组件在特别是无法避免摩擦的情况下，可以使装置的使用寿命更长、更耐用可靠。 [0033] 作为上述防止皮带13本身可能受到磨损的进一步改进措施，可以想到将刀刃加工成例如切削角为75°的圆弧状刀刃。这样的刀刃可以在保证实现除冰目的的前提下，尽可能地减小对输送皮带13可能造成的磨损。 [0034] 正如上述，为了在有效清除冰冻层和/或板结层的同时对皮带13产生纠偏作用，进一步优选刀体2的轴向尺寸大于输送皮带13的宽度，此时更加有利于实现对皮带13的纠偏功能。当然，刀体2的轴向尺寸只要满足不小于输送皮带13的宽度，就可以实现本发明有效清除冰层和/或板结层的目的。 [0035] 作为适用于现有的常见输送机的一种除冰装置，可以选择这样的优选方案，即将基本呈圆柱体的刀体2加工成直径为160mm的结构，此时所述刀齿的条数总和可以是8条、10条或12条，也就是说分布于所述中心截面两侧的刀齿21条数相应地是4条、8条或6条。这时刀体2的体积较小，在保证良好的除冰效果的前提下，还具有方便安装的优点。 [0036] 作为一种优选方案，每条刀齿21可以是非均匀地分布在刀体2的外表面上，即各条刀齿在所述外周缘上的交汇点非均匀地分布在该外周缘上。由于输送皮带13表面的冻结层和/或板结层的性质不同，其厚度也可能不同，则根据本发明的除冰装置1的切削力所产生的除冰效果也就可能不同，此时若采用非均匀分布地刀齿21，则可以获得更好的除冰效果。 [0037] 要说明的是，为了叙述方便，本发明中所说的“顶”、“底”、“上”以及“下”等等表示方向的词语都与附图本身的方向是一致的，这样做仅仅是为了表达清楚简练，不会也不应该对本发明的保护范围产生任何限制。 [0038] 作为优选方案，还可以设置减速器4等类似装置以控制刀体2的转速。减速器4可以通过例如第二连接件6与第二轴承8连接，并通过第一连接件6’与电动机5连接，参见图1和图2。这些连接关系以及减速器4等类似装置的设置都是为了更好地实现本发明的目的而做出的改进，可以使用任何本领域技术人员熟知的手段或方法进行替代而不超出本发明的保护范围。 [0039] 尽管像电动机5、第一轴承9、第二轴承8等结构可以通过安装架12安装在皮带机机架14上，还是可以在第二轴承8、第二连接件6、第一连接件6’、减速器4以及电动机5的下方设置底板7。当选择增设底板7时，其能够保证整个除冰装置在运行过程中更加平稳。 [0040] 另外，底板7的设置还可以具有如下所述的作用，具体将结合图3进行说明。 [0041] 为了使本发明更加完善，能够想到除冰装置1的两侧还分别装有位置调整机构30。除冰装置1通过该两侧的位置调整机构30而连接到安装架12上，其中一侧的位置调整机构30与底板7相连，另一侧的位置调整机构30与第一轴承9相连。每个位置调整机构30具有基座34，设置在基座顶面36的至少一个导向装置和设置在基座底面37的至少一个调节装置。 [0042] 具体地说，可以将一个位置调整机构30与底板7相连，另一个位置调整机构30与第一轴承9相连，再将这两个位置调整机构30安装到安装架12上。也可以如图4中示出的那样，将一个位置调整机构30与第二轴承8相连，另一个位置调整机构30与第一轴承9相连，再将这两个位置调整机构30安装到安装架12上。 [0043] 此时，电动机5、第二轴承8、第二连接件6、第一连接件6’、减速器4等可以通过本领域公知的方式被固定安装到底板7上，而底板7通过紧固件35等方式安装到基座34上，如图3所示。也可以不设置底板7，而使一侧的位置调整机构30与第二轴承8相连，另一侧的位置调整机构30与第一轴承9相连。实现这两个位置调整机构30同步调整，能够在改变刀体2与皮带13之间距离的同时保证除冰装置1的平稳。 [0044] 位置调整机构30通过改变刀体2上刀刃与输送皮带13工作面的距离，调整二者之间的相互作用力，即切削力的大小。这使得除冰装置1可以灵活地根据所输送物品的重量实时调整所述刀刃与皮带工作面之间的相互作用力，而不会因为刀体2等其他结构被固定在安装架12上而无法执行相应地调整，从而导致皮带13与刀刃之间配合不紧密而不能有效除冰，或者相反地由于接触过度造成刀刃可能对皮带本身造成损害。 [0045] 更具体地，可以规定位置调整机构30的所述导向装置是由固定在安装架12上的支撑部件39(例如带有孔的金属块、螺母等类似物)和穿过该支撑部件的导向杆38组成的，其中导向杆38的至少一部分始终在支撑部件39内部。导向杆38随着基座34一同移动进而对位置调整机构30导向。这可以通过以下详述的方式实现，但并不限于所提到的这些方式。 [0046] 所述调节装置由固定在安装架12上的螺母32和穿过该螺母的丝杆31组成，其中丝杆31的至少一部分始终在该螺母32内部，丝杆31的一端与基座底面37形成抵靠配合。 [0047] 为了实现对基座34导向，导向杆38的一端具有外螺纹，设置在基座顶面36处的孔具有与所述外螺纹形成配合的内螺纹，然后将导向杆38旋入该孔内形成固定连接。还可以直接将导向杆38焊接在基座顶面36上。还可以想到，导向杆38固定在支撑部件39上，二者一起固定安装在安装架12上，将导向杆38插入设在基座顶面36处的孔内，二者之间可移动地配合，实现导向作用。导向装置实现对位置调整机构30导向的方式并不限于这里提到的几个具体例子。 [0048] 当基座34在所述调节装置的调节作用下在上下方向上移动时，由于导向杆38与基座34之间的固定连接关系，使得二者保持同步移动，导向杆38的其余部分在支撑部件39内部滑移，从而实现对位置调整机构30导向。 [0049] 下面，具体地参照图3以本发明另一个实施例来说明如何通过调节位置调整机构30改变刀体2与皮带13之间的相互作用力。 [0050] 如图3所示，根据扭转丝杆31的方向不同，其可以相应向上或向下移动地改变位置，进而带动基座34在上下方向上改变位置。导向装置在此时就起到按照丝杆31的运动方向相应地对基座34进行导向的作用。基座34并不是固定在安装架12上的，而是紧贴着或者适当留有微小间隙地设置在安装架12如图3中所示的一侧。 [0051] 接下来，由于基座34位置的变化，自然使得底板7的位置相应地发生变化，进而改变刀刃与皮带13之间的距离，改变它们之间的相互作用力。 [0052] 以这样的方式调整刀刃和皮带之间的相互作用力大小，能够根据输送机运行过程中的具体状况实时地进行调整，以更加有效地清除冰冻层和/或板结层的而实现本发明的目的。 [0053] 此外，还可以想到电动机5分别按照两个相反的方向转动，进而带动主轴3也按照相应的方向转动。通过本领域公知的例如联锁等方式控制由主轴3带动旋转的刀体2的旋转方向总是与皮带的旋转方向一致，以确保能够有效地清除输送皮带13表面的冰冻层或板结层等物质。 [0054] 另外，为进一步加强除冰装置1在运行过程中的平稳性，可以增设支撑架10，将其设置在第一轴承9的下方用于支撑该轴承，且支撑架10还能够配合位置调整机构30的调整动作而在高度上进行调节。 [0055] 本发明主要是用于具有输送皮带机构的输送系统，特别是针对那些被输送的物品容易造成皮带工作面冻结冰层的输送装置，例如输煤机等。 [0056] 然而应理解，以上描述皆为示范性而非限制性的，对于阅读了以上描述的本领域技术人员而言，除了所给出的实施例外，任何在本发明教导的基础上做出的显而易见的改变、变型及等同替换都属于本发明所保护的范围。