三角皮帶拆裝工具研制與應(yīng)用

0 引 言

目前，國內(nèi)外很多機(jī)械設(shè)備都采用帶傳動(dòng)，它屬于摩擦傳動(dòng)，主要由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和帶所組成。帶緊套在兩個(gè)帶輪上，借助于帶和帶輪間的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

(1)帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)

彈性好、能緩沖、吸振，工作平穩(wěn)噪聲小。

過載時(shí)，帶在帶輪上打滑，可對(duì)其他零件起保護(hù)作用。

適用于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、裝拆以及維護(hù)方便、成本低廉。

(2)帶傳動(dòng)的裝配要求

帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但是它的安裝要求卻比較高，如果安裝不良會(huì)損壞設(shè)備或降低皮帶的壽命。

帶輪的安裝要正確,通常要求其徑向圓跳動(dòng)量為（0.002 5～0.000 5）D，端面圓跳動(dòng)量為（0.000 5～0.000 1）D，D為帶輪直徑；

兩帶輪的中心平面應(yīng)重合，其傾斜角和軸向偏移量不應(yīng)過大。一般傾斜角不應(yīng)超過1°，否則帶易脫落或加快帶側(cè)面磨損；

帶輪工作表面粗糙度要適當(dāng)，一般為Ra1.6μm。過于粗糙，工作時(shí)發(fā)熱大而加劇帶的磨損；過于光滑，則帶易打滑；

帶張緊力要適當(dāng)。

1 三角皮帶常規(guī)拆裝方法

三角皮帶的拆裝是一個(gè)難題，勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。三角皮帶也常常因?yàn)榘惭b質(zhì)量問題而損壞嚴(yán)重，增加材料消耗。以往人工拆裝三角皮帶的方法主要有以下兩種：

1.1 縮小對(duì)輪中心距

把對(duì)輪中心距縮小后，將三角皮帶套在兩帶輪上再張緊。這種方法操作起來十分繁瑣。首先得松開電機(jī)地腳螺栓，然后再松開電機(jī)拉緊螺栓，以縮小兩對(duì)輪中心距，存在著很多的弊端：

(1)在工作環(huán)境十分惡劣的情況下，電機(jī)地腳螺栓和拉緊螺栓長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)很容易銹死，拆卸非常困難。對(duì)于大型三角皮帶（大型三角皮帶主要是指內(nèi)周長(zhǎng)度在3 000 mm以上的皮帶）還需要在千斤頂?shù)呐浜舷聦⑵尉o才能緊固螺栓完成安裝工作。

(2)帶著多根皮帶調(diào)整兩對(duì)輪外端面平行度十分困難。多根皮帶既要張緊又要對(duì)輪找正，很難達(dá)到帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配要求。如果兩對(duì)輪中心平面度不夠重合，其傾斜角和軸向偏移量過大，帶易張緊不足而脫落或加快帶側(cè)面磨損；張緊力不足，帶將在帶輪上打滑，使帶急劇磨損；張緊力過大則會(huì)使帶的壽命降低。

因此，這種方法安裝皮帶經(jīng)常會(huì)造成設(shè)備損壞或降低皮帶的壽命。這種拆裝方法目前被多數(shù)企業(yè)廣泛采用。然而通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單靠簡(jiǎn)單的沿電機(jī)道軌拉緊皮帶，而不進(jìn)行認(rèn)真的找正，明顯體現(xiàn)在皮帶壽命的降低和相關(guān)軸承過早損壞上。

1.2 皮帶撥入輪槽

在不改變兩對(duì)輪中心距的前提下，先將其套在小帶輪輪槽中，然后套在大帶輪上，邊轉(zhuǎn)動(dòng)大輪邊用旋具或銅棒將帶撥入輪槽。這雖然避開了對(duì)輪找正難的問題，但也存在很多缺點(diǎn)：

(1)人工拆裝方法原始。尤其大型三角皮帶緊力大，需要若干個(gè)年青力壯的工人來盤皮帶輪才能完成，大大增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；

(2)這種方法還具有很大的危險(xiǎn)性。邊盤對(duì)輪邊撬皮帶很容易因協(xié)調(diào)不好使皮帶擠傷手指或撬杠打滑傷人。

2 三角皮帶拆裝工具的構(gòu)想

2.1 研制三角皮帶拆裝工具需解決的問題

如果按照方法1.1的思路去研制，必須解決大型三角皮帶的撐緊問題、兩對(duì)輪端面平行問題、電機(jī)地腳螺栓和拉緊螺栓的緊固問題等。否則安裝的皮帶就不會(huì)符合帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配要求。如果按照方法1.2的思路去研制，必須解決盤對(duì)輪所帶來的勞動(dòng)強(qiáng)度問題，尤其是大型三角皮帶。撬杠撬皮帶極易打滑打傷人以及盤皮帶過程中，因協(xié)調(diào)不好，皮帶擠傷手指問題等。

2.2 研制三角皮帶拆裝工具的思路

方法1.1所遇到的問題無論怎樣解決，如何改進(jìn)，都無法避開對(duì)輪找正這樣一個(gè)操作起來十分煩瑣的工作。按照方法1.2的思路去研制就會(huì)發(fā)現(xiàn)具有很大的可改進(jìn)性。方法1.2所需解決的問題可歸結(jié)為兩個(gè)：人力盤對(duì)輪和撬杠易打滑。為解決人力盤對(duì)輪問題，可設(shè)計(jì)一種電動(dòng)盤車裝置來代替人力。在操縱下該裝置慢速的盤動(dòng)皮帶輪正反方向交替旋轉(zhuǎn)。這是主要針對(duì)大型三角皮帶的拆裝而設(shè)計(jì)的。例如：對(duì)于E5000型三角皮帶的安裝，須5個(gè)年青力壯的工人才能完成。改裝置必須使用方便，移動(dòng)靈活。撬杠容易打滑問題是最難解決的問題，必須是用一種特制的東西來代替撬杠，并且為了實(shí)現(xiàn)皮帶安裝的自動(dòng)化，消除三角皮帶安裝過程中易傷人的不安全隱患，最好能在無人靠近皮帶輪的情況下完成皮帶的拆裝工作。

3 三角皮帶拆裝工具的研制

將一特制的撥帶工具置于輪槽中，當(dāng)電動(dòng)盤車裝置緩慢地正反方向交替旋轉(zhuǎn)時(shí)，三角皮帶會(huì)自動(dòng)裝入或脫離輪槽，從而完成三角皮帶的拆裝工作。因此，該拆裝工具由兩部分組成。我們給用來緩慢盤動(dòng)皮帶輪的電動(dòng)盤車裝置命名為“盤車”；給能夠自動(dòng)將皮帶撥入下一個(gè)輪槽的特制工具命名為“撥帶扳手”。

3.1 盤車

盤車解決了人力盤對(duì)輪的問題，其構(gòu)造如圖1所示，外型大小與撥對(duì)輪的電動(dòng)拉馬大小相同。由于凡有對(duì)輪的地方其前面都留有拆皮帶輪的空間，因此也就有足夠的放置盤車的空間。

盤車為推車式，由小車、減速機(jī)、盤輪器組成。小車底部安裝有四個(gè)萬向輪，后部焊有扶手，扶手上裝有倒相開關(guān)按紐。小車底部同時(shí)還在四角安裝了四個(gè)伸長(zhǎng)臂，每個(gè)伸長(zhǎng)臂上安裝有調(diào)節(jié)絲杠。當(dāng)盤車移動(dòng)到被盤的對(duì)輪前時(shí)，伸長(zhǎng)臂向四周張開，通過調(diào)節(jié)絲杠來完成盤車與被盤對(duì)輪的同軸心聯(lián)結(jié)并牢牢將盤車固定；盤輪器上有兩根調(diào)節(jié)杠可插到被盤對(duì)輪輪輻內(nèi)；減速機(jī)在操作人員的操縱下以6 r/min的轉(zhuǎn)速正反方向交替旋轉(zhuǎn)，從而解決了人力盤皮帶輪問題。

圖1 盤車構(gòu)造

3.2 撥帶扳手

撥帶扳手的研制解決了用撬杠撬皮帶易打滑問題，它利用自身特殊的結(jié)構(gòu)自動(dòng)完成皮帶的拆卸工作。其外形如圖2所示。

圖2 撥帶扳手

撥帶扳手由壓緊翅、固定筋、輪槽卡、扳頭和滑道組成。壓緊翅由彈性較好的彈簧鋼片制成，可貼合在不同直徑的對(duì)輪輪槽內(nèi)。撥帶扳手能夠在皮帶輪低速旋轉(zhuǎn)的過程中靠皮帶的張緊力自行固定；固定筋是為了防止扳手周向傾斜；輪槽卡是為了防止扳手軸向傾斜；扳頭作成半圓型，直徑地方是為了阻擋皮帶向后脫離扳手，半圓地方上部做成尖型過渡是為了讓撥帶扳手能順利的從兩皮帶之間穿過，從而完成皮帶的拆卸工作；滑道做成一斜面，粗糙度為Ra0.8μm，兩側(cè)成圓弧過渡，是為了皮帶不受棱角損壞并沿光滑的斜面進(jìn)入下一個(gè)輪槽?；佬倍冗^大勢(shì)必會(huì)增加撥帶扳手的高度，但又受到對(duì)輪與機(jī)械臺(tái)板位置的限制；角度過小皮帶將不能沿滑道滑進(jìn)下一個(gè)輪槽。最后得出滑道傾斜角度為75°，從而兼顧了上述兩個(gè)條件。

4 拆裝工具的應(yīng)用

對(duì)于大型三角皮帶，由于其價(jià)格昂貴，只有依靠不斷地增加對(duì)輪間距來延長(zhǎng)皮帶的壽命。皮帶報(bào)廢后再把間距調(diào)整過來，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如果我們將每三臺(tái)設(shè)備組成一組，分別設(shè)計(jì)成不同的對(duì)輪間距。新的皮帶首先安裝在對(duì)輪間距較小的設(shè)備上，運(yùn)行一段時(shí)間后，皮帶變松，我們就用三角皮帶拆裝機(jī)將其換到對(duì)輪間距較大的設(shè)備上得到再次利用，依次類推，等安裝到對(duì)輪間距最大的設(shè)備上再變松時(shí)，這副皮帶也就該報(bào)廢了。既節(jié)省了大量的人力，又使價(jià)格昂貴的皮帶得到了充分利用。

如果同種皮帶規(guī)格的設(shè)備只有一到兩臺(tái)，為保證拆裝工作的安全進(jìn)行，我們可以用皮帶拆裝機(jī)將皮帶先拆下來，調(diào)整對(duì)輪間距并認(rèn)真找正后再將皮帶裝上去。這樣既保證帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配要求，又省去了在千斤頂?shù)呐浜舷吕o和緊固電機(jī)地腳螺栓的工作。

對(duì)于小型三角皮帶的拆裝可省去盤車，只需1～2人輕輕盤動(dòng)皮帶輪并在撥帶扳手的配合下即可完成。對(duì)于不同型號(hào)的三角皮帶我們?cè)O(shè)計(jì)了不同規(guī)格的撥帶扳手。

[1]韓芳亭,彭振亞.機(jī)械零件[M].北京：水利電力出版社，1993.10.

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