[发明专利]一种垂直提升大型波状挡边带式输送机的支撑装置及其应用

权利要求书

1.一种垂直提升大型波状挡边带式输送机，包括机架及设置在机架上的波状挡边输送带、支撑托辊、凸弧段托辊组件、压带轮组件和改向滚筒，所述波状挡边输送带包括依次连接的下部水平承载段、中间垂直提升段、上部水平承载段、上部水平回程段、中间垂直回程段和下部水平回程段；下部水平承载段和中间垂直提升段的连接处设置压带轮组件，中间垂直提升段和上部水平承载段的连接处设置凸弧段托辊组件，上部水平回程段和中间垂直回程段、中间垂直回程段和下部水平回程段的连接处均设置改向滚筒，下部水平承载段和上部水平承载段设置支撑托辊，下部水平回程段及上部水平回程段设置有支撑装置；

所述支撑装置包括轮轴，轮轴的两端设置在轴承座内，轮轴上设置有一对基带压轮和一对挡边压轮，基带压轮和挡边压轮分别通过深沟球轴承与轮轴连接，轮轴上还设置有五星支撑轮，五星支撑轮位于一对挡边压轮之间；

在凸弧段，设定对于物料由于加速度所产生的作用力不予以考虑，并先设定在该凸弧段托辊组件的受力是连续的，为此建立其数学模型；

转弯半径为，单位长度波状挡边输送带和物料的质量为，波状挡边输送带在任意点相对于水平线和转弯中心的夹角为；任取一端波状挡边输送带微单元进行受力分析，并记作，该微单元所受力为：物料和波状挡边输送带的重力、托辊对波状挡边输送带的反作用力、 输送带张力、张力增量、和离心力；

微单元重力为：

微单元离心力为：

运行阻力为：

建立坐标系，沿着Y轴方向对微单元进行受力分解，得：

沿着X轴方向对微单元进行受力分解，得：

将公式代入，整理可得：

此方程的解为：

式中 g ——重力加速度；

f ——摩擦因数；

C ——待定系数；

——待定项；

输送带的张力在凸弧段初始处未知，但根据波状挡边带式输送机传动滚筒与凸弧段布置间距很小的特点，因此设定初始条件待入上式可得：

经整理可得，凸弧段输送带的张力公式为：

推导出了波状挡边输送带在上凸弧段的输送带张力计算公式，即可得在凸弧段输送带对凸弧段托辊组件的压力；

现实中，该凸弧段托辊组件对输送带的作用力dN 并不是连续的，为此设定，输送带对凸弧段第个托辊所产生的压力为：托辊所在位置相对于水平线与弯曲中心的夹角范围内的托辊对输送带所产生作用力的积分，其中为两相邻托辊相对于转弯中心角的弧度差，；

则第n个波状挡边带输送机凸弧段所受力的计算公式即为：

。

2.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：所述五星支撑轮与轮轴通过键连接。

3.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：所述基带压轮和挡边压轮上分别设置有尼龙保护套。

4.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：下部水平回程段及上部水平回程段各设置有三个支撑装置，三个支撑装置等间距分布。

5.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：在下部水平承载段和中间垂直提升段的连接处设置有2个压带轮组件，2个压带轮组件的中心分别位于波状挡边输送带在变角处形成的角度平分线的等距离两侧；压带轮组件包括压带轮轴，压带轮轴的两端设置在压带轴承座内，压带轮轴上设置有一对基带压轮和一对挡边压轮，基带压轮和挡边压轮分别通过深沟球轴承与压带轮轴连接。

6.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：在中间垂直提升段和上部水平承载段的连接处设置有13个凸弧段托辊组件，13个凸弧段托辊组件等夹角布置在90°圆弧范围内。

7.如权利要求6所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：所述凸弧段托辊组件包括轴、套筒和支座，套筒的两端设置有轴承，轴贯穿轴承且轴的两端设置在支座上。

8.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：所述改向滚筒包括滚筒轴，滚筒轴的两端通过深沟球轴承置于轴承座内，滚筒轴上贯穿设置有轮毂和胀套，轮毂和胀套上设置有幅板，幅板外周连接有筒体。

9.如权利要求1所述的垂直提升大型波状挡边带式输送机，其特征在于：所述五星支撑轮的轴向宽度小于波状挡边输送带横隔板的宽度，基带压轮的轴向宽度小于波状挡边输送带基带外侧空边宽度。