阅读说明：本技术 一种可调节皮带分料器及其分料比例调节方法 (adjustable belt distributor and distribution proportion adjusting method thereof ) 是由 王波 王铁力 辛德林 王倩 田达理 柳富明 李用芝 路云 张陶清 逯桂平 梁霏飞 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：一种可调节皮带分料器,包括架设在皮带两侧的支架、位于皮带正上方的分料平台、控制系统,所述分料平台上装有主体调节机构、限位装置；根据想达到的分料调节比例计算刮拨旋转所需角度,根据刮拨旋转所需角度,在设定控制系统上设定参数,通过PLC输出脉冲信号传递给驱动伺服电机,驱动伺服电机的转轴根据脉冲数旋转指定角度,通过蜗杆与蜗轮以机构其所固有的传动比驱动分料刮拨旋转所需角度；结构实用可靠；通过皮带上物料按照所需比例进行精准调节分料,精确度高；可广泛应用于皮带输送项目的分料系统中。(An adjustable belt distributor comprises a bracket erected on two sides of a belt, a distribution platform positioned right above the belt and a control system, wherein the distribution platform is provided with a main body adjusting mechanism and a limiting device; calculating the scraping and poking rotation required angle according to the desired material distribution regulation ratio, setting parameters on a setting control system according to the scraping and poking rotation required angle, outputting pulse signals to a driving servo motor through a PLC (programmable logic controller), rotating a rotating shaft of the driving servo motor by a specified angle according to the pulse number, and driving the material distribution scraping and poking rotation required angle through a worm and a worm wheel according to the inherent transmission ratio of the mechanism; the structure is practical and reliable; the materials on the belt are accurately adjusted and distributed according to the required proportion, so that the precision is high; the material distributing system can be widely applied to belt conveying projects.)

一种可调节皮带分料器及其分料比例调节方法

技术领域

本发明涉及一种皮带分料器，具体来说是一种可调节皮带分料器及其分料比例调节方法，可广泛应用于皮带输送项目的皮带尾部分料系统，属于物料输送设备技术领域。

背景技术

传统的皮带分料器设置的档位较少，一般只能将皮带上的物料均分、单侧分料或是特定比例分料，无法根据皮带机后设备的物料需求量对皮带上的物料调整到合适比例进行分料，工况较为单一，无法满足皮带机后设备的物料需求量变化的要求。

发明内容

为了解决传统的皮带分料器分料比例单一，控制操作不方便等问题，本发明提供一种可调节式皮带分料器，其能够满足现场多种分料的需求，可通过精确调节对皮带机上物料进行按需求比例分配。

本发明采用的技术方案是：一种可调节皮带分料器，包括架设在皮带两侧的支架、位于皮带正上方的分料平台、控制系统，其特征在于:所述分料平台上装有主体调节机构、限位机构；

所述主体调节机构包括驱动伺服电机、轴承支架、蜗轮、蜗杆、后端固定转轴及分料刮拨；所述驱动伺服电机的输出端和蜗杆固定连接，蜗轮与蜗杆相配合，蜗轮安装在后端固定转轴上且可带动后端固定转轴旋转，分料刮拨后端安装在后端固定转轴下端且位于分料平台下方，分料刮拨为犁刀型；

所述限位机构包括限位驱动电机、齿轮、齿条、限位活动挡板、限位滑块、限位固定挡板以及与分料刮拨前端相连的前端支撑轴，所述限位驱动电机的输出端和齿轮固定连接，齿条和齿轮相啮合，齿条的前端和限位活动挡板固定连接，限位固定挡板和限位活动挡板之间设有带有滑槽的限位滑块及贯通分料平台的弧形槽，所述前端支撑轴的上端穿过弧形槽并套在限位滑块的滑槽内，限位滑块可在分料平台上左右滑动。

进一步的，所述齿条上还设有齿条限制板，齿条限制板呈矩形，固定在分料平台上，齿条可在齿条限制板上滑动。

进一步的，所述前端支撑轴为阶梯轴，用于防止分料刮拨被物料冲击而产生垂直抬起。

进一步的，所述限位固定挡板靠近前端支撑轴的一侧设有U形卡槽，限位活动挡板恰好卡入U形卡槽内且沿U形卡槽内壁可滑动。

进一步的，所述分料刮拨前端设置流线型防撞角，减少物料对分料刮拨的冲击，分料刮拨表面及底面包覆耐磨且表面光滑的高分子量聚乙烯。

进一步的，所述限位滑块、限位固定挡板、限位活动挡板的接触面均安装橡胶摩擦片，用于通过摩擦片之间压紧时产生的摩擦力锁定限位滑块。

进一步的，所述限位滑块中间安装孔设置一圈耐磨橡胶。

本发明的有益效果和特点是：1、结构实用可靠；2、通过皮带上物料按照所需比例进行精准调节分料，精确度高。可广泛应用于皮带输送项目的分料系统中。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的整体俯视结构示意图；

图2为本发明图1实施例的侧视结构示意图；

图3为图1的立体结构示意图；

图4为图3虚线处放大的结构示意图；

图5为图3另一角度的结构示意图；

图6为本发明较佳实施例分料刮拨(带后端固定转轴和前端支撑轴)的立体结构示意图；

图7、图8为本发明较实施例提供的两种工况下分料刮拨角度与皮带上分料比例转换的计算演示图；

图9为本发明较佳实施例的控制原理图；

图中标号分别表示：1-支架；2-工作平台；3-驱动伺服电机；4-轴承支架；5-蜗杆；6-蜗轮；7-限位驱动电机；8-后端固定转轴；9-分料刮拨；10-齿条；11-齿轮；12-限位活动挡板；13-限位滑块；14-机壳；15-前端支撑轴；16-限位固定挡板；17-齿条限制板，18-弧形槽，19-控制系统，20-U形卡槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明：

实施例1：

请参考图1～图5，一种可调节皮带分料器，包括架设在皮带两侧的支架1、位于皮带正上方的分料平台2、控制系统19，所述分料平台2上装有主体调节机构、限位机构；

所述主体调节机构包括驱动伺服电机3、轴承支架4、蜗轮6、蜗杆5、后端固定转轴8及分料刮拨9；所述驱动伺服电机3的输出端和蜗杆5固定连接，蜗轮6与蜗杆5相配合，蜗轮6安装在后端固定转轴8上且可带动后端固定转轴8旋转，分料刮拨9后端安装在后端固定转轴8下端且位于分料平台2下方(使用时，位于皮带上方用于对皮带上物料进行分料)，分料刮拨9为犁刀型(如图6)，该形状有助于减少物料在刮拨处堆积，增大设备处理量；

所述限位机构包括限位驱动电机7、齿轮11、齿条10、限位活动挡板12、限位滑块13、限位固定挡板16以及与分料刮拨9前端相连的前端支撑轴15，所述限位驱动电机7的输出端和齿轮11固定连接，齿条10和齿轮11相啮合，齿条10的前端和限位活动挡板12固定连接，限位固定挡板16和限位活动挡板12之间设有带有滑槽的限位滑块13及贯通分料平台2的弧形槽18，所述前端支撑轴15的上端穿过弧形槽18并套在限位滑块13的滑槽内，限位滑块13可在分料平台2上左右滑动；限位滑块中间设置弧形槽18用于支撑轴转动以切换分料刮拨角度；带有滑槽的限位滑块13可以固定前端支撑轴，减少后端固定转轴受力，提高设备使用寿命。

所述限位活动挡板被齿轮驱动向前滑动时，限位滑块13被固定，前端支撑轴15被随之固定，分料刮拨9无法在水平面继续转动，限制了分料刮拨9被物料冲击而产生的转动；限位活动挡板12被齿轮驱动向后滑动时，限位滑块13被解锁，前端支撑轴15被随之解锁；前端支撑轴15在弧形槽18中滑动，以切换分料刮拨角度。

分料平台上设置有机壳，能有效防止物料运输过程中产生大量的灰尘以及飞溅的物料造成设备故障。

实施例2：

与实施例1不同在于，本实施例设计了多个位置限定机构，所述齿条10上还设有齿条限制板17，齿条限制板17呈矩形，固定在分料平台上，齿条可在齿条限制板上滑动；所述前端支撑轴为阶梯轴，用于防止分料刮拨被物料冲击而产生垂直抬起；所述限位固定挡板16靠近前端支撑轴15的一侧设有U形卡槽20，限位活动挡板12恰好卡入U形卡槽20内且沿U形卡槽内壁可滑动。

实施例3：

与实施例1不同在于，本实施例采取了多种耐磨措施，所述分料刮拨9前端设置流线型防撞角，减少物料对分料刮拨的冲击，分料刮拨9表面及底面包覆耐磨且表面光滑的高分子量聚乙烯，减少分料刮拨工作时对皮带及分料刮拨的磨损；

实施例4：

与实施例1不同在于，本实施例采取多种锁定滑块措施，具体为所述限位滑块13、限位固定挡板16、限位活动挡板12的接触面均安装橡胶摩擦片，防止分料刮拨工作时出现震颤松动，依靠摩擦力来锁定滑块；所述限位滑块13中间安装孔设置一圈耐磨橡胶，以减少前端支撑轴及限位滑块的磨损。

上述各种传动机构设置防尘及润滑组件，提高设备安全性及使用寿命。

图9展示了本发明较佳实施例的控制原理图，上位机将处理过的脉冲数据经PLC发送至伺服放大器，伺服放大器将脉冲数据转化为所需脉冲数传递至伺服电机驱动伺服电机精确运动。

所述的可调节皮带分料器的分料比例调节方法如下：

当控制系统19输出动作信号时，发送预设定量正脉冲信号至限位驱动电机7，限位驱动电机7的通过齿轮11驱动齿条10及限位活动挡板12向后移动定量距离，限位滑块13此时为解锁状态，

限位驱动电机7运行完全后，根据想达到的分料调节比例a：b计算刮拨9旋转所需角度，根据刮拨9旋转所需角度，在设定控制系统19上设定参数，位机输出脉冲信号传递给驱动伺服电机3，驱动伺服电机3的转轴根据脉冲数旋转指定角度(常规控制技术，所以没有展开描述)，通过蜗杆5与蜗轮6以机构其所固有的传动比驱动分料刮拨9旋转所需角度；

分料刮拨9每次固定时的角度会在上位机中存储数据，当需要调整角度时，上位机会根据所需角度与现有角度差值对驱动伺服电机3发出所需正或负脉冲，以此调整分料刮拨9正传或反转至所需角度；

当分料刮拨旋转至目的位置时，驱动伺服电机停止转动，此时上位机输出预设定量负脉冲信号至限位驱动电机7，限位驱动电机7的转轴反转定量角度，齿轮11驱动齿条10及限位活动挡板12后反向移动定量距离，限位滑块13此时为锁定状态。

根据想达到的分料调节比例a：b计算刮拨(9)旋转所需角度的计算方法如下：

分料刮拨9的初始角度设置为α，本实施例中分料刮拨9从初始角度旋转旋转后角度为β，β-α即为驱动分料刮拨(9)旋转所需角度：

分为两种工况：

工况一：β<90°时，如图7所示，设O为后端固定转轴8轴心在水平面上的投影点，O位置设定在皮带中间，OB为分料刮拨9长度，A、Z为OB以O为圆心在皮带上所画弧线与皮带边沿的交点，AZ等于皮带宽度；，角度α为初始角度，β为旋转后角度，OD为OA的水平投影，OE为OB的水平投影，OD垂直于OM，则皮带上分料比例a：b等于分料刮拨9前端将皮带隔离出的长度比例AC:CZ，图中AC²＝AB²-BC²，AB＝2·OB·sin(1/2·(β-α))，BC＝BE-AD，BE＝OB·sinβ，AD＝OA·sinα，CZ＝AZ-AC，以上计算中只有旋转角度β为未知量，分料比例a：b为可变设置量，此外α、OB及AZ为已知参数，则旋转角度β可由以上计算求得；

工况二：β＞90°时，如图8所示，BE＝OB·sin(180°-β)，其余参数与计算与工况一一致，同样可以求得旋转角度β；

由于两种工况下的计算过程略有差异，则当分料比例设置为a：b≤1:1时，选择工况一计算结果对设备进行控制，当分料比例设置为a：b＞1:1时，选择工况二计算结果对设备进行控制；

本实施例中附图及具体实施环境设置为皮带机尾部，无需在皮带机下重新安装托辊，所分离物料落料至皮带机尾下方的二分溜槽进入各自的储料仓中；

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平"、“页”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二"等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、"第二"等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。