一种下运带式输送防超速用磁力阻尼辊子

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是涉及一种下运带式输送防超速用磁力阻尼辊子。

背景技术

目前，下运带式输送机已成为矿山矿井、港口码头、洗煤厂等企业生产中一种重要的运输工作。下运带式输送机最大的特点是能够使生产系统更加紧凑、集中和合理。它正朝着长距离、大运量、大倾角方向发展。

在下运带式输送机运行过程中，当物料的下滑力大于输送机的各项阻力之和时，会带动电机加速运转直至超过电机的同步转速，电机进入发电工况运行，并输出制动力矩，最终达到新的平衡点。但是在电机发电工况下，若运量超载，就容易导致电机提供的制动力矩不足以将皮带机维持在稳定的运行工况而失去控制，发生飞车事故。因此改善下运带式输送机的运行工况尤为重要，而改善其运行工况的最有效途径就是增加托辊辊子的旋转阻力，从而可以降低驱动、制动装置及胶带的规格，节约制造成本。

为此有人提出了采用磁力辊子阻尼结构，如发明专利CN 202880382U公开的一种水冷稀土永磁磁力阻尼辊，在辊子内部靠近表面层均匀布置了稀土永磁材料，在辊子周围建立起磁力场，增加了与辊子接触的铁磁材料的吸附力，同时也就建立起辊子与铁磁材料的摩擦力，防止打滑，保证了辊子与其传输材料的同步匀速运输，也保证了材料的稳定拖动，同时该新型采用安装自身水冷装置，避免了运送过热材料导致稀土永磁材料失磁的发生，延长了辊体和轴承的使用寿命，降低成本，提高作业率和产品质量。但是其结构是在辊子内设置一种磁力方向的磁铁，依靠磁铁与铁的吸附来制动，其阻力是固定的，无法随输送机下滑速度实现阻力的调节，阻力有限，因此仅仅适用于小倾角和运输轻质物料的输送机使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种下运带式输送防超速用磁力阻尼辊子。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种下运带式输送防超速用磁力阻尼辊子，包括棍子轴，棍子轴两端通过密封旋转结构连接有托辊筒体，所述托辊筒体内侧固定有铝管，铝管内侧安装有固定在棍子轴上的磁体保持架，磁体保持架上安装有N极磁体和S极磁体，N极磁体的N极朝向铝管，S极磁体的S极朝向铝管；N极磁体和S极磁体交替排列。

进一步的改进，所述磁体保持架为两个，两个磁体保持架分别安装在棍子轴两端。

进一步的改进，所述过密封旋转结构为迷宫轴承。

进一步的改进，所述棍子轴包括中部的粗辊子部，粗辊子部两端为细辊子部；粗辊子部的直径大于细辊子部的直径，粗辊子部与细辊子部连接位置形成台阶，磁体保持架安装细辊子部上且与台阶紧贴设置；磁体保持架外侧安装有固定在细辊子部的可调螺母。

进一步的改进，所述N极磁体和S极磁体为永磁体。

进一步的改进，所述N极磁体和S极磁体为电磁铁；所述磁力阻尼辊子两侧分别安装有侧辊，侧辊与所述磁力阻尼辊子形成U形结构；所述侧辊连接有发电机，发电机与N极磁体和S极磁体电连接；铝管与托辊筒体之间填充有磁流变液。

进一步的改进，所述侧辊端面中部凸起有安装筒，安装筒上固定有第一传动齿轮，第一传动齿轮啮合有第二传动齿轮，第二传动齿轮与发电机连接。

进一步的改进，所述托辊筒体内表面沿周向形成若干阻尼凹槽，阻尼凹槽。沿托辊筒体轴向延伸。

本发明的有益效果在于：

1.无噪音、对运输带无损失，无需后期维护。

2、成本低，制作周期短

3、结构简单轻巧，实用性强。

4、可以实现阻力的自适应调节。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1为实施例1的剖面结构示意图；

图2为磁体保持架的结构示意图；

图3为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步的详细说明。

实施例1

如图1和图2所示的一种下运带式输送防超速用磁力阻尼辊子，包括棍子轴1、粗辊子部101、细辊子部102、台阶103、可调螺母104、托辊筒体2、铝管3、磁体保持架4、N极磁体5、S极磁体6和迷宫轴承7。

其中，棍子轴1与托辊筒体2通过迷宫轴承7轴接，并通过迷宫轴承7实现对磁力阻尼辊子的密封。

棍子轴1上固定有磁体保持架4，磁体保持架4上安装有若干N极磁体5和S极磁体6且N极磁体5和S极磁体6交替排列，在本实施例中其共有共8个4对。本实施例中N极磁体(5)和S极磁体(6)优选为永磁体。

磁体保持架4选用质量较轻、硬度高、抗氧化的铝合金材料，保持架起支撑固定磁体的作用。

棍子轴1包括中部的粗辊子部101，粗辊子部101两端为细辊子部102，粗辊子部101与细辊子部102连接位置形成台阶103，磁体保持架4外侧安装有固定在细辊子部102的可调螺母104，这样磁体保持架4通过棍子轴1的轴肩(即台阶)定位，并用可调螺母将磁体保持架4紧定在托辊轴上，使其在轴上不能移动也不发生转动，铝管贴覆在托辊辊筒的内壁表面随着托辊一起转动。

其阻尼原理如下：

当带式输送机向下运输物料时，铝管3在N、S极交替排列的永磁组产生的磁场中转动，切割磁感线的铝管3会在表面或其内部产生涡流。铝管3的电阻率较低且与永磁体之间的气隙相对较小，所以得到的涡流强度的大小较为可观。涡流不仅会在转子盘中产生焦耳热，还会产生与永磁体作用相反的磁场，方向相反的磁场在旋转的反方向上产生了洛伦兹力，洛伦兹力与转子盘的运动相反，相反的两个磁场相互作用，阻碍了转子盘的转动，这就是永磁阻尼辊子的阻尼力的来源。

同样的其随着带式输送机速度的增加，产生的涡流越大，从而阻力也会越大，从而有效防止带式输送机向下运输物料时由于重力影响而速度越来越快导致失控。

采用铝是考虑到铝的电导率要比托辊筒体材料的高、重量轻、价格便宜，且在相同的永磁组产生的磁场中转动能铝管能产生更大的阻尼力，能有更好的阻尼效果。

实施例2

实施例1的实施方式由于只是依靠磁感的相互作用没有物理接触，因此其实际使用时，相对阻力依然比较低，所以进一步进行以下改进以提高其阻力。

如图3所示，将N极磁体5和S极磁体6设置为电磁铁；磁力阻尼辊子两侧分别安装有侧辊8，侧辊8与磁力阻尼辊子形成U形结构；以使得输送带也对应形成U形运输物料。其中磁力阻尼辊子在底部，因此是物料的主要受力部位，也需要产生较大的阻力，为此设置磁力阻尼辊子内填充磁流变液10，从而当N极磁体5和S极磁体6通电产生磁力时磁流变液10会随着磁力的增加而变得粘稠，从而增加阻力。进一步的，将侧辊8连接有发电机9，发电机9与电磁体电连接供电，从而随着输送机输送速度增加，侧辊旋转速度增加，发电机产生的电流会增加，进而电磁体磁力增加，磁流变液10的粘稠度会随之增加，从而增加阻力，实现对于输送机阻力的自适应调节。。

具体的侧辊8与发电机9连接的结构为侧辊8端面中部凸起有安装筒11，安装筒11上固定有第一传动齿轮12，第一传动齿轮12啮合有第二传动齿轮13，第二传动齿轮13与发电机9连接。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当了解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。