三角皮带拆装工具研制与应用

0 引 言

目前，国内外很多机械设备都采用带传动，它属于摩擦传动，主要由主动轮、从动轮和带所组成。带紧套在两个带轮上，借助于带和带轮间的摩擦力来传递运动和动力。

(1)带传动的优点

弹性好、能缓冲、吸振，工作平稳噪声小。

过载时，带在带轮上打滑，可对其他零件起保护作用。

适用于两轴中心距较大的场合。

结构简单、制造容易、装拆以及维护方便、成本低廉。

(2)带传动的装配要求

带传动机构虽有很多优点，但是它的安装要求却比较高，如果安装不良会损坏设备或降低皮带的寿命。

带轮的安装要正确,通常要求其径向圆跳动量为（0.002 5～0.000 5）D，端面圆跳动量为（0.000 5～0.000 1）D，D为带轮直径；

两带轮的中心平面应重合，其倾斜角和轴向偏移量不应过大。一般倾斜角不应超过1°，否则带易脱落或加快带侧面磨损；

带轮工作表面粗糙度要适当，一般为Ra1.6μm。过于粗糙，工作时发热大而加剧带的磨损；过于光滑，则带易打滑；

带张紧力要适当。

1 三角皮带常规拆装方法

三角皮带的拆装是一个难题，劳动强度大，耗费时间长。三角皮带也常常因为安装质量问题而损坏严重，增加材料消耗。以往人工拆装三角皮带的方法主要有以下两种：

1.1 缩小对轮中心距

把对轮中心距缩小后，将三角皮带套在两带轮上再张紧。这种方法操作起来十分繁琐。首先得松开电机地脚螺栓，然后再松开电机拉紧螺栓，以缩小两对轮中心距，存在着很多的弊端：

(1)在工作环境十分恶劣的情况下，电机地脚螺栓和拉紧螺栓长时间不动很容易锈死，拆卸非常困难。对于大型三角皮带（大型三角皮带主要是指内周长度在3 000 mm以上的皮带）还需要在千斤顶的配合下将皮带撑紧才能紧固螺栓完成安装工作。

(2)带着多根皮带调整两对轮外端面平行度十分困难。多根皮带既要张紧又要对轮找正，很难达到带传动机构的装配要求。如果两对轮中心平面度不够重合，其倾斜角和轴向偏移量过大，带易张紧不足而脱落或加快带侧面磨损；张紧力不足，带将在带轮上打滑，使带急剧磨损；张紧力过大则会使带的寿命降低。

因此，这种方法安装皮带经常会造成设备损坏或降低皮带的寿命。这种拆装方法目前被多数企业广泛采用。然而通过试验发现，单靠简单的沿电机道轨拉紧皮带，而不进行认真的找正，明显体现在皮带寿命的降低和相关轴承过早损坏上。

1.2 皮带拨入轮槽

在不改变两对轮中心距的前提下，先将其套在小带轮轮槽中，然后套在大带轮上，边转动大轮边用旋具或铜棒将带拨入轮槽。这虽然避开了对轮找正难的问题，但也存在很多缺点：

(1)人工拆装方法原始。尤其大型三角皮带紧力大，需要若干个年青力壮的工人来盘皮带轮才能完成，大大增加了工人的劳动强度；

(2)这种方法还具有很大的危险性。边盘对轮边撬皮带很容易因协调不好使皮带挤伤手指或撬杠打滑伤人。

2 三角皮带拆装工具的构想

2.1 研制三角皮带拆装工具需解决的问题

如果按照方法1.1的思路去研制，必须解决大型三角皮带的撑紧问题、两对轮端面平行问题、电机地脚螺栓和拉紧螺栓的紧固问题等。否则安装的皮带就不会符合带传动机构的装配要求。如果按照方法1.2的思路去研制，必须解决盘对轮所带来的劳动强度问题，尤其是大型三角皮带。撬杠撬皮带极易打滑打伤人以及盘皮带过程中，因协调不好，皮带挤伤手指问题等。

2.2 研制三角皮带拆装工具的思路

方法1.1所遇到的问题无论怎样解决，如何改进，都无法避开对轮找正这样一个操作起来十分烦琐的工作。按照方法1.2的思路去研制就会发现具有很大的可改进性。方法1.2所需解决的问题可归结为两个：人力盘对轮和撬杠易打滑。为解决人力盘对轮问题，可设计一种电动盘车装置来代替人力。在操纵下该装置慢速的盘动皮带轮正反方向交替旋转。这是主要针对大型三角皮带的拆装而设计的。例如：对于E5000型三角皮带的安装，须5个年青力壮的工人才能完成。改装置必须使用方便，移动灵活。撬杠容易打滑问题是最难解决的问题，必须是用一种特制的东西来代替撬杠，并且为了实现皮带安装的自动化，消除三角皮带安装过程中易伤人的不安全隐患，最好能在无人靠近皮带轮的情况下完成皮带的拆装工作。

3 三角皮带拆装工具的研制

将一特制的拨带工具置于轮槽中，当电动盘车装置缓慢地正反方向交替旋转时，三角皮带会自动装入或脱离轮槽，从而完成三角皮带的拆装工作。因此，该拆装工具由两部分组成。我们给用来缓慢盘动皮带轮的电动盘车装置命名为“盘车”；给能够自动将皮带拨入下一个轮槽的特制工具命名为“拨带扳手”。

3.1 盘车

盘车解决了人力盘对轮的问题，其构造如图1所示，外型大小与拨对轮的电动拉马大小相同。由于凡有对轮的地方其前面都留有拆皮带轮的空间，因此也就有足够的放置盘车的空间。

盘车为推车式，由小车、减速机、盘轮器组成。小车底部安装有四个万向轮，后部焊有扶手，扶手上装有倒相开关按纽。小车底部同时还在四角安装了四个伸长臂，每个伸长臂上安装有调节丝杠。当盘车移动到被盘的对轮前时，伸长臂向四周张开，通过调节丝杠来完成盘车与被盘对轮的同轴心联结并牢牢将盘车固定；盘轮器上有两根调节杠可插到被盘对轮轮辐内；减速机在操作人员的操纵下以6 r/min的转速正反方向交替旋转，从而解决了人力盘皮带轮问题。

图1 盘车构造

3.2 拨带扳手

拨带扳手的研制解决了用撬杠撬皮带易打滑问题，它利用自身特殊的结构自动完成皮带的拆卸工作。其外形如图2所示。

图2 拨带扳手

拨带扳手由压紧翅、固定筋、轮槽卡、扳头和滑道组成。压紧翅由弹性较好的弹簧钢片制成，可贴合在不同直径的对轮轮槽内。拨带扳手能够在皮带轮低速旋转的过程中靠皮带的张紧力自行固定；固定筋是为了防止扳手周向倾斜；轮槽卡是为了防止扳手轴向倾斜；扳头作成半圆型，直径地方是为了阻挡皮带向后脱离扳手，半圆地方上部做成尖型过渡是为了让拨带扳手能顺利的从两皮带之间穿过，从而完成皮带的拆卸工作；滑道做成一斜面，粗糙度为Ra0.8μm，两侧成圆弧过渡，是为了皮带不受棱角损坏并沿光滑的斜面进入下一个轮槽。滑道斜度过大势必会增加拨带扳手的高度，但又受到对轮与机械台板位置的限制；角度过小皮带将不能沿滑道滑进下一个轮槽。最后得出滑道倾斜角度为75°，从而兼顾了上述两个条件。

4 拆装工具的应用

对于大型三角皮带，由于其价格昂贵，只有依靠不断地增加对轮间距来延长皮带的寿命。皮带报废后再把间距调整过来，增加了工人的劳动强度。如果我们将每三台设备组成一组，分别设计成不同的对轮间距。新的皮带首先安装在对轮间距较小的设备上，运行一段时间后，皮带变松，我们就用三角皮带拆装机将其换到对轮间距较大的设备上得到再次利用，依次类推，等安装到对轮间距最大的设备上再变松时，这副皮带也就该报废了。既节省了大量的人力，又使价格昂贵的皮带得到了充分利用。

如果同种皮带规格的设备只有一到两台，为保证拆装工作的安全进行，我们可以用皮带拆装机将皮带先拆下来，调整对轮间距并认真找正后再将皮带装上去。这样既保证带传动机构的装配要求，又省去了在千斤顶的配合下拉紧和紧固电机地脚螺栓的工作。

对于小型三角皮带的拆装可省去盘车，只需1～2人轻轻盘动皮带轮并在拨带扳手的配合下即可完成。对于不同型号的三角皮带我们设计了不同规格的拨带扳手。

[1]韩芳亭,彭振亚.机械零件[M].北京：水利电力出版社，1993.10.

[2]万象.钳工工艺学[M].北京：中国劳动出版社，1997.2.

[3]祝权.实用五金手册[M].北京：上海科学技术出版社，1990.8.