CN101065304A - 恒角恒压传送带清洁器及张紧器 - Google Patents

Abstract

保持传送带清洁器与传送带持续接合的张紧器，传送带清洁器包括安装在可旋转支架上的一个或多个刮刀。张紧器包括连接到支架以与支架共同旋转的装配部件、连接到装配部件的偏压部件、以及连接到偏压部件的传动器。传动器的操作在偏压部件内储存偏压力，偏压部件再使刮刀旋转，使其与传送带完全面接合。随着刮刀的磨损，偏压部件继续使刮刀旋转，使其与传送带完全面接合，其中偏压力在数量上发生变化。刮刀包括刃面，其面积随着刮刀磨损而改变，以在刮刀磨损期间保持刮刀与传送带接触压强基本恒定。

Description

恒角恒压传送带清洁器及张紧器

在先申请

本申请要求2004年11月24日提交的第110/996,843号美国专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及传送带清洁器和张紧装置，并且具体地，涉及的传送带清洁器和张紧装置，其中传送带清洁器刮刀的刃面与传送带自始至终全面接触，且在刮刀的磨损期限内刮刀与传送带表面保持基本恒定的清洁角并以基本恒定的刮压强接合传送带。

背景技术

传送机构使用环形传送带将散装材料如砂粒、砾石、煤以及其他散装材料从一位置运输至另一位置。这种传送机构在运动的传送带的每端使用旋转鼓轮。当散装材料从运动的传送带上卸下时，部分散装材料常常粘附在传送带的外表面上。使用包括一个或多个刮刀的传送带清洁器在传送带回程中从传送带上刮去粘附的材料，从而清洁传送带。传送带清洁器的刮刀可拆卸地连接到在传送带宽度方向横向延伸的可旋转横轴。张紧装置连接到横轴并向横轴施加旋转偏压力，横轴又使刮刀尖端转动以与传送带刮接合。

安装后先前制造的与在卸货滑轮弯曲部分上的传送带接触的刮刀开始时仅刃面表面的刮边而不是整个或全部的刃面表面与传送带接合。这种边接触类型的刮刀设计在刮刀新使用时清洁效率高，但是经过短期刮刀磨损后就失去了清洁效率。刮刀的刃面表面与传送带全面接触的刮刀，诸如本发明所提供的刮刀，在其磨损期限内均可保持恒定的清洁效率。全面接触的刀刃延长了刮刀的使用寿命，特别是高速传送带上的刮刀，因为全面接触的刀刃用于吸收传送带旋转产生摩擦热的面积更大。全面接触的刀刃减少了仅刮刀刃面接合传送带时主清洁刃面出现的偏转(feathering)问题。

本发明也使刮刀以基本恒定的清洁角和刮压强运行。主刮刀的尖端在传送装置主动滑轮处接合传送带的曲面，在正面的刮边处，传送带表面与刮刀正面形成清洁角。每个刮刀的尖端也包括与传送带表面接合的刮面。刮面与传送带表面接合，其刮压强近似等于接合传送带表面的刮力除以刮刀的刮表面的面积。

在运行中，每个刮刀的刮边和刮面因与附有研磨散装固体的运动传送带刮接合而磨损。张紧器使横轴和刮刀旋转，以保持刮刀与传送带偏压刮接合。随着刮刀磨损并被旋转与传送带持续接合，刮刀相对传动带的方向变化，这一般会引起在刮边处传送带表面和刮刀正面之间的清洁角的改变，以及刮刀与传送带接合的刮压力的改变。为保持传送带表面的最佳清洁效果，并获得最大刮刀寿命与最佳性能，当刮刀磨损并被旋转以与传送带持续接合时，刮刀和传送带表面间的清洁角以及刮刀与传送带接合的刮压力在刮刀磨损期限内应保持基本恒定。部分解决该问题的方法之一见本文专利申请人所有的第4,917,231号美国专利。

发明内容

本发明涉及用于传送带清洁器的张紧器，传送带清洁器包括具有中轴的可旋转支架和连接到支架的用于清洁传送带的刮刀。张紧器包括可接收支架的第一端并将支架有效连接至固定支撑的第一装配部件，第一装配部件包括在第一位置和第二位置之间可移动的固定元件，第一位置配置成使刮刀能与传送带接合，且第二位置配置成将刮刀固定在从传送带旋转离开的位置。第二装配部件可连接到支架，用于与支架绕中轴共同旋转。另外，传动器有效连接到装配部件，且配置成选择性地向装配部件施加旋转偏压力，从而使支架和刮刀绕中轴旋转。

在优选实施例中，固定元件包括紧定螺钉，第一装配部件包括带毂的轴承托架，用于接收支架的第一端，其中毂包括相对于中轴横向，且用于接收紧定螺钉的开口。紧定螺钉配置成选择性地与支架接合，以将刮刀保持在与传送带连接的第一位置，并将刮刀保持在绕中轴旋转远离传送带的第二位置。

传动器包括安装在有效连接到第二装配部件的轴上的锁紧螺母和调节螺母。可选地，传动器可包括有效连接到第二装配部件的螺丝扣(turnbuckle)以及通常用于线性传动的肘节机构或其他装置。

张紧器还包括弹性偏压部件，其具有有效连接到传动器的第一端和第二端，偏压部件的第二端相对偏压部件的第一端可移动。在传动器向偏压部件施加力时，偏压部件中存储偏压力，所存储的偏压力使刮刀与传送带偏压，使其在刮刀磨损时与传送带持续接合，而无需传动器向偏压部件施加附加的力。在本发明的优选实施例中，偏压部件包括弹簧。

第二装配部件包括滑轮。连接装置包括与传动器有效联合的第一端、与滑轮有效联合的第二端以及第一和第二端之间的中部。滑轮包括可释放地保持连接装置的第二端的插孔，以及可释放地保持连接装置中部的外周槽。

附图说明

图1示出了根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器的正视图；

图2示出了根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器的第二透视图；

图3示出了与根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器联合的斜槽壁侧视图；

图4示出了根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器的部件的第一透视图；

图5示出了根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器的部件的侧视图；

图6示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的部件的第三透视图；

图7示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的部件的正视图；

图8示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的部件的透视图；

图9示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的已装配部件的透视图；

图10示出了根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器的已装配部件的正视图；

图11示出了根据本发明的优选实施例的传送带清洁器和张紧器的已装配部件的透视图；

图12示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的已装配部件的正视图；

图13示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的已装配部件的透视图；

图14示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器的分解图；

图15示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器的透视图；

图16示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的已装配部件的透视图；

图17示出了根据本发明优选实施例的张紧器的部件的透视图；

图18示出了根据本发明优选实施例的张紧器的部件的透视图；

图19示出了根据本发明优选实施例的张紧器的部件的透视图；

图20示出了根据本发明优选实施例的张紧器的部件的侧视图；

图21是示出了根据本发明优选实施例的传送带清洁器和张紧器的操作的示意图；

图22和23是根据本发明优选实施例的传送带清洁器的部件的透视图；

图24a和24b是根据本发明优选实施例的传送带清洁器的部件的正视图。

具体实施方式

传送带清洁器和张紧器装置10，如图1和2所示，适于与传送机构一起使用。传送机构包括具有适于运输散装材料的外表面14的可旋转环形传送带12。散装材料在传送带12部分环绕的大致圆柱形主动皮带16处从传送带12上卸下。可旋转的主动皮带16以及传送带12的卸货端可位于形成传送机构的一部分的传送斜槽18或敞开框架结构内。传送斜槽18包括第一斜槽壁20和相互隔开且基本平行的第二斜槽壁22。第一和第二斜槽壁20、22在其间形成腔室24，主动皮带16和传送带12的卸货端位于该腔室24中。

传送带清洁器和张紧器装置10包括传送带清洁器26以及一个或多个传送带清洁器张紧器28。如图1和2所示，传送带清洁器和张紧器装置10包括第一传送带清洁器张紧器28。但也可在第一张紧器的同侧或传送带的另一侧使用与第一张紧器基本相同结构的第二传送带清洁器张紧器(未示出)。

如图14和15所示，本发明的传送带清洁器26包括支架30、装配杆32以及包括刀架68和刮刀70的一个或多个全面接触的刮刀组件34。支架30由横轴36组成，该横轴36具有第一端38、第二端40和中间部42以及从第一端38延伸至第二端40的纵向支架旋转轴44。可通过将第一和第二端38、40穿过传送带斜槽壁20、22上的孔23(见图3)并被轴承托架42接收(见图1和2)，如下详述，或通过第一和第二端38、40而适于对支架30进行固定定位的固定结构(未示出)接收，第一端和第二端38、40适于将传送带清洁器26固定于临近传送带12的位置。

装配部件包括轴承托架42，如图7、9和10所示，适于连接在支架30的第一端38，以将支架30固定定位。第二装配部件(未示出)位于相对的斜槽壁22上，接收并将第二端40固定定位。轴承托架42包括底板44，具有与传送装置斜槽壁20上多个开口47(见图3)对应的多个开口46，用于采用螺钉、销或其他紧固件而将轴承托架42固定至传送装置斜槽壁20，或其他固定结构。毂48从底板44的正面延伸，包括延伸穿过毂48和底板44，从而形成穿过轴承托架42的中央通道52的孔50。通道52适于接收支架30的端部38或40。包括内螺纹孔54的开口延伸穿过毂48的壁，且配置成接收紧定螺钉56，以方便将支架30固定于中央通道52内。

毂48内装有可旋转轴承58，可旋转轴承58内径可接收支架30的端部38或40，其外径逐渐减小，相对轴承58的中轴形成弯曲外表面60(图8)。这样轴承58具有简单球面轴承的几何形状。轴承58的弯曲外表面60使其可在轴承托架42的中央通道52内自由旋转。当操作轴承58进入所需位置时，紧定螺钉56将轴承58在毂48中固定定位。轴承58可由尼龙、氨基甲酸乙酯(urethane)、硬化橡胶、塑料或其他可使紧定螺钉56能将轴承58牢固固定定位的适当材料制成。轴承中使用聚合物或塑料材料也有助于减震和降噪。

多位置可旋转轴承58使轴承托架42能固定至斜槽壁20或其他固定结构，与支架30形成不同于90°的角度(安装角)。安装角由毂48的内径和毂48的长度限定。轴承托架42与斜槽壁20的安装角优选为90°±5°。

再参照图14和15，可接收刮刀组件34的装配杆32可使用任何适当方式安装于支架30的中间部42。装配杆32优选通过焊接固定于支架30。但是，可以预料，其他方式包括胶水、其他粘合剂或夹具也可用于将装配杆32固定至支架30。如图3和6所示，至少一个斜槽壁孔23还包括与孔23相连的矩形键槽66。键槽66的尺寸被配置成可容纳装配杆32的尺寸，使支架30-装配杆32组件能穿过斜槽壁20，且进入传送装置腔室24(图1和2)。

刮刀组件34，包括刀架68和刮刀70，可拆卸地连接在装配杆32上。台阶螺栓72和插销74将刮刀组件34固定于装配杆32。如图22和23所示，刀架68为大致W形部件，优选由14级(gauge)或2毫米厚镀锌钢或不锈钢制成。刀架包括第一、第二、第三和第四侧壁71、73、75和77。第一和第二侧壁71、73和第三和第四侧壁75、77在各侧壁下边沿通过连接板部78、80连接，形成开口向上的第一和第二外通道82、84。第二和三侧壁73、75在各侧壁上边沿通过连接板部86连接，形成开口向下的中央通道88。中央通道88配置成以榫槽或套入结构来接收装配杆32(图14和15)。

刮刀70，如图24a和24b最佳所示，包括从底部92向外延伸至刀尖197的刀部90。底部90包括第一和第二腿部94、96以及中央通道98，与刀架68的外形对称，使其可拆卸地连接到刀架68。刀部90和底部92延伸于基本平坦的左侧壁表面200和基本平坦的右侧壁表面202之间。底部92包括基本平坦底壁204a、204b，具有第一腿部94上的前边206和第二腿部96上的后边208。刀部90和底部92主要由弹性材料如氨基甲酸乙酯或橡胶制成。

本文所述刮刀组件34和刮刀70仅用作示例。任何适当的刮刀组件和刮刀均可与本文所述张紧器装置10一起使用。

刮刀70的刀尖197包括大致直线的刮边198。刮刀70还包括正面210和背面212，正面210从前边206延伸至刮边198，形成正面210的远边，并且背面212从后边208延伸至远边214。刃面表面216弯曲成与传送带12(1、2和21)的曲率一致，从而整个刃面表面216与传送带接合且全面接触。

延伸于刀部90的正面210的部分，其结构优选为随刀部90在使用中的磨损在刮边198处可保持与正面210成恒定的清洁角，刮刀70可沿纵轴44被径向调整(图14和15)以保持与传送带全面刮接合。Martin Engineering公司的美国专利第4,917,231和Martin Engineering公司的另一专利6,439,373公开了保持基本恒定清洁角的正面的结构。两项专利全文通过引用结合于此。

刀部90也包括延伸跨越正面210的多个延长脊218A-D。脊218A-D分别指示刀部90被磨损的时间，从而指示刀部90的总磨损量的25％、50％、75％和100％已磨损的时间。脊218A-D也采用槽的形式。

参照图1、5、11-13和19，传送带清洁器张紧器28包括滑轮114等装配部件。滑轮114具有基本圆形的外周边116，包括圆形槽117和至少一内螺纹孔118，用于接收紧定螺钉120。中孔122(图9和20)从滑轮114的正面延伸至背面。中孔122的尺寸被设置成支架30的第一端28紧密配合于孔122中。拧紧紧定螺钉，将滑轮114和支架30连在一起共同旋转。滑轮114也包括滑轮114周围的横向通道124，通道截面大致为C形，由通道壁部126和第一、第二面向内的唇部128、130确定。槽117和横向通道124相交形成插孔132，插孔132可牢固接收连接装置136的第一端134(图18)，连接装置136优选为细长柔性的缆线。

缆线136(图18)可由钢丝绳、链条、尼龙绳和柔性和其他抗拉强度足够的材料制成。缆线136包括第一端和第二端134、138和其间的中部139。缆线136的第一端134包括增大的球形挡块部件140，球形挡块部件140可被插入并保留在插孔132(图19、20)内。缆线136的第二端138与张紧器延长轴144的第一槽形端142相配。

参照图1、2、5和16，张紧器28包括偏压部件，如盘簧146，其具有第一和第二端148、150。弹簧146的第一端148置于L形托架154(图16和17)的水平台部152，L形托架154安装在传送装置斜槽壁20或其他固定结构上。托架的竖直装配部158中的开口156与斜槽壁20上的开口160(图3)相对应，以便于通过螺钉或铆钉等任何合适的装置将托架154安装至斜槽壁20。位于弹簧146第二端150的环形压缩盘162使得张紧器运行过程中弹簧146的张力均匀分布。这样，弹簧146的第二端150相对第一端沿穿过弹簧在46中心的中轴可移动

张紧器延长轴144的外螺纹第二端163(图18)延伸穿过托架154台部152的开口164(图17)，穿过弹簧146的中心，并在圆盘开口165(图16)处延伸穿过压缩盘162。传动器部件166安装在延长轴144的外螺纹第二端163。在优选实施例中，传动器部件166包括垫圈168、设置成“双螺母”结构的调节螺母170和锁紧螺母172。可选地，传动器部件可包括置于偏压部件148的第一端和缆线136的第二端138(图18)之间螺丝扣或肘节机构(未示出)。

再参照图1和2，运行中，支架30-装配杆32组件被形成并插入穿过与键沟66联合的斜槽壁20(图3和6)。支架30的第一和第二端38、40置于传送装置腔室24(图1)外部，支架30的中间部42以及所固定的装配杆32置于腔室24内部。如图4所示，轴承托架42被插在支架30的第一端38上并安装至斜槽壁20，其位置使得轴承托架42的中央通道52与斜槽壁孔23(图3和6)能同轴对齐。

一旦安装了轴承托架42，可拧紧毂54(图9和10)中的紧定螺钉56，以将轴承58和支架30固定在一起，并将支架30保持在保持位置。松开紧定螺钉56使其脱离与轴承58的牢固接触，使支架30能与轴承58一起自由旋转。

第二轴承托架(未示出)可被插在支架30的第二端40上并安装至相对的斜槽壁22。可选地，可使用任何具有中央通道并可牢固接收支架30第二端的装配部件。

在这里所述单个张紧器实施例中，张紧器组件28阻止支架30沿其纵轴远离斜槽壁20的过度横向运动。通过张紧器28与轴承托架42接触而限制支架30朝向相对斜槽壁22的持续横向运动。

在无张紧器的一端，使用定位环(未示出)来防止支架30的第二端40朝相对斜槽壁20的过度横向运动。定位环的内径稍大于支架30的外径。优选地，定位环的外径为约76.2毫米(3英寸)，宽度优选为22.2毫米(7/8英寸)。延伸穿过定位环外周的12.7毫米(1/2英寸)紧定螺钉与支架接合并锁定支架和定位环，使其能共同旋转和横向运动。通过定位环与斜槽壁22上的轴承托架接触而限制支架30朝向对面斜槽壁20的横向运动。

一个或多个刮刀组件34可通过紧固件穿过刮刀组件34和装配杆32上的对齐通孔而可拆卸地固定至装配杆32，如前参照图14和15所述。因而可选择性地拆卸或替换支架30上一个或多个刮刀组件34。

参照图1、2和5，传送带清洁器张紧器28与延伸穿过轴承托架42的支架30的第一端38连接。滑轮114在穿过轴承托架42的中央通道52的支架30的第一端38上方滑动。滑轮114的中孔122(图19)接收支架30的第一端38。紧定螺钉120(图12)被插入滑轮114外周上的孔118(图12)内，并拧紧以连接滑轮114和支架30，使其共同旋转。

参照图11-13，通过首先将缆线136第一端134处的挡块部件140与横向通道124的端部对齐，再将缆线136对齐在与径向延伸远离滑轮114位置，而将缆线136嵌入围绕滑轮114外周的槽117内。然后通过在横向通道124内滑动挡块部件140，且缆线136在通道顶部开口内移动，而将缆线136滑入槽117内。在挡块部件140进入插孔132时，缆线位于滑轮外周槽117内。

缆线136的第二端138与张紧器轴144的槽形第一端142配合。轴144的螺纹第二端163从滑轮114向上延伸，穿过事先安装于斜槽壁或其他固定支撑的L托架154底部的开口164(图17)。弹簧146第一端148位于L-托架154的平台152上，且轴144从弹簧146内穿过。轴144的螺纹第二端163延伸穿过弹簧146第二端150顶上的压缩盘162中的开口165(图16)。压缩盘162的设置使得轴144和弹簧146能同轴对齐。

张紧器传动器166与在压缩盘162上方延伸的轴144的螺纹第二端163配合。通过拧紧调节螺母170来压缩弹簧146，并通过拧紧锁紧螺母172直至其邻接调节螺母170从而对调节螺母170进行固定定位，而向轴144和缆线136施加压力。如图1、2和5所示，弹簧146和传动器166基本同轴延伸，并位于基本垂直方向。但是如果需要，弹簧146和传动器166可被设置成基本水平方向或成任何其他角度。

参照图1、14、15、24和25，最初传送带12清洁器的支架30和刮刀组件34的位置被设置成刮刀70的刃面表面216与传送带12的外表面14全面接触或接合。传动器166可选择性地相对于张紧器轴136旋转，从而弹簧146被压缩在环形压缩盘162和L托架154的平台152之间，在压缩的弹簧146内产生存储的偏压力。弹簧146向张紧器轴144和缆线136施加偏压张力，张紧器轴144和缆线136又向滑轮114和支架30施加旋转偏压力。

随着刀部90与旋转的传送带刮接合而磨损，正面210的远边198沿正面210浮动。由于正面210的结构，刮角在刮刀磨损并绕轴44旋转与传送带12持续全面接触时将保持恒定，其中刮角由经过与传送带12相切的正面210的远边198的第一条线与穿过与正面210基本相切的远边214的第二条线确定。

随着刮刀70的正面104的远刮边110、背面106的远边112和刀尖100通过与旋转的传送带12刮接合而磨损，压缩的弹簧146将伸展延长。弹簧146将绕纵轴44对滑轮114和支架30进行旋转，以保持偏压的磨损刮刀70的新形成的远边110、112和刃面表面108与传送带12全面刮接合。在刮刀70的磨损期限内，弹簧可按所选角度绕纵轴44对支架30和刮刀70进行旋转。

刀部90的尖端表面197的宽度为从左侧壁表面200延伸至右侧壁表面202。刃面表面216的高度为从背面212的远边214延伸至正面210的远边或刮尖端198。因此，刃面表面216的表面积由刃面表面216的宽度和高度确定。弹簧146向滑轮114和支架30施加旋转偏压力，支架30将刃面表面197旋转成以基本垂直于传送带12表面的刮力与传送带12完全面接合。因而刃面表面216以等于刮力除以与传送带12表面接合的刃面表面面积的刮压强来压住传送带12的表面。

为保持传送带12得到有效清洁，在刮刀70的磨损期限内，刃面表面216接合传送带时的刮压强应保持基本恒定。背面212沿刀部90延伸的部分相对于正面210沿刀部90延伸部分被配置成，在刀部90的磨损期限内，在刀部90的尖端198朝底部92方向被磨损时，刃面表面216和传送带12之间的平均刮压力保持基本恒定。

如图21所示，当刀部90的刃面表面216的中心在位置A与传送带12的外表面14接合时，由弹簧146施加于缆线136和滑轮144的偏压张力(T_A)等于弹簧146的弹簧常数(单位可采用磅/英寸)乘以弹簧被传动器(未示出)压缩的距离。偏压张力T_A产生的绕纵轴44的力矩(M₄₄)等于偏压张力T_A乘以纵轴44至位于滑轮114的槽(未示出)内缆线的中心线的半径(r_p)。弹簧146产生的绕纵轴44的力矩M₄₄等于从纵轴44延伸至刃面表面216的半径(R_A)的长度乘以基本垂直于半径R_A的力(F_A)的相反力矩，并与该相反力矩对抗。通过计算刃面表面216的弧角，再将弧角除以2以确定刮刀70的平均半径接触皮带表面14的点，从而计算半径R_A。该半径用作刮刀接触面杠杆臂。

力F_NA是力F_A垂直于传送带12的表面14的分量。将力(F_NA)除以刃面表面216的面积，获得尖端表面216与传送带12接合的刮压强。刮刀70每磨损5°计算一次半径R_A。这使得能计算合适的弹簧常数，从而在刮刀70的磨损期限内保持恒定刮压强。通过接触面积的迭代过程，选择杠杆臂和弹簧常数，使得在实用程度上刮刀70的磨损期限内清洁压强保持恒定。一个实施例使用9英寸半径，因为18英寸直径滑轮直径是在该普通应用中使用的较大直径。通过将设计基于最大半径，较小直径的接触最初在R_A处将为接触点。随着刮刀磨损该接触很快变为全面接触，并适应较小直径。

另一实施例使用12英寸的半径以适合较大直径滑轮及其相应的传送带表面直径。同样，根据应用，用于设计刮刀形状的半径可从任何直径开始。

随着刀部90向装配底部92方向磨损，弹簧146将变长，以使刀部90转动成与传送带12持续接合，刃面表面216将从图21所示位置A移至位置B。随着弹簧146的变长，弹簧向缆线136和滑轮114施加的张力T_B小于张力T_A。由于滑轮114的半径R_P保持恒定，张力T_B产生的绕纵轴44的力矩小于张力T_A产生的绕纵轴44的力矩。另外，随着刀部90的磨损，从纵轴44至位置B处的刃面表面216中心的半径R_B的长度小于半径R_A。随着刀部90从位置A移至位置B，半径R_A和R_B相对传送带12曲面所成角也而发生变化。这使得抵抗弹簧146产生的偏压力的垂直于传送带12表面的力从位置A的F_NA变为位置B的F_NB。

随着刮力F_NA变为刮力F_NB，刃面表面216的面积应随之改变以保持恒定的刮压强。由于刃面表面216的宽度在刀部90磨损期间保持基本恒定，正面210的远边198和背面212的远边214之间的刃面表面216的高度(大致对应刮刀的厚度)应随刀部90的磨损而改变，以保持刃面表面216和传送带12之间的全面刮压强基本恒定。

刀部90的正面210和背面212分别配置，且相互位置关系使得在刀部90磨损并被弹簧146转动成与传送带12持续完全面接合时，刃面表面216与传送带12的表面14之间刮压强保持基本恒定。刀部90在与半径R1小于或等于约225毫米(9英寸)的传送带12一起使用中磨损期间，刀部90正面210和传送带12之间的清洁角基本恒定，且刃面表面216和传送带12之间的刮压强基本恒定。尽管本发明的优选实施例是结合半径R1小于或等于约225毫米(9英寸)的传送带12描述的，可以理解如Martin Engineering公司的美国专利第4,917,231号以及Martin Engineering公司的另一美国专利第6,439,373号所述，同样原则也适用于主动皮带16的半径R1介于约600至1200毫米(12至24英寸)之间以及1200毫米(24英寸)以上的传送带，两个专利的全文均通过引用结合于此。

刮压强优选为约19Kpa(2.75磅每平方英寸)。如本文所用，在刀部90的磨损期限内，基本恒定的刮压力可最多偏离平均刮压力±15％，基本恒定的刮角可最多偏离初始刮角±15％。初始刮角优选介于约25°至60°范围内，且有优选的40°角。正面210的结构为渐开线。背面212由需保持基本恒定清洁压力的接触面积确定。为制造模具，希望实际轨迹的曲面公差为±1/4(0.25)英寸，优选为±1/10(0.1)英寸。在实践中这些公差仍可保持清洁角和全面刮压强基本恒定。

滑轮114的半径R_P与支架30的半径基本相同，并优选为稍大于支架30的外半径。小滑轮半径设计使得刮刀70在全部磨损过程中从无磨损未使用过的刮刀70与传送带12接触的第一位置至已磨损使用后的刮刀70与传送带12接触的第二位置之间旋转45°。

另外，通过保持较小的滑轮半径R_P，45°旋转要求传动器166经过的线性路程较少，使得弹簧146的压缩较少。在本发明的张紧器中，滑轮114的45°旋转是向滑轮114施加旋转偏压力实现的，旋转偏压力来源于弹簧146的压缩产生的线性偏压力。弹簧146须预先加载传动器产生的力，该力等于与刮刀70完全磨损时所需的偏压力。在本实施例中，预加载距离为距弹簧静止位置约10毫米(0.39英寸)。另外需要25毫米(0.98英寸)的压缩，用于在第一位置和第二位置间共同旋转滑轮和支架，从而弹簧总行程为35毫米(1.38英寸)。与此相对，某些现有技术的张紧器要求弹簧总行程高达150毫米(5.9英寸)。在本发明张紧器的众多优点之中，其紧凑的尺寸有助于其较小的总路程。另外张紧器的紧凑结构有助于增加安全，因为张紧器的运动仅为约35毫米(1.38英寸)。故障时连接装置138中存有的惯性非常小。

传送带清洁器刮刀可能被传送带上的障碍物或传送带表面的缺陷卡住，并被传送带的速度拉向传送带前进方向。在现有的张紧器设计中，这可能为传送带清洁器的检查和调整人员带来危险。本发明设计相对于现有设计存在安全改进，因为没有突出的紧固件或杠杆连接到传送带清洁器的支撑轴。如果传送带清洁器刮刀被拉动，装于传送带清洁器轴的滑轮的直径较小，减少了滑轮经过的距离。与固定杠杆臂相比，滑轮与偏压弹簧之间的柔性连接装置减少了传送带清洁器刮刀被拉动时人员受伤的机会。

已结合本发明的所示实施例具体示出并说明了本发明的各特征，但是应理解具体的安排仅用作说明，本发明的完整阐释仅在所附权利要求的条款中给出。

Claims (31)

1.一种用于传送带清洁器的张紧器，所述传送带清洁器包括具有中轴的可旋转支架和连接到所述支架的用于清洁传送带的刮刀，所述张紧器包括：

第一装配部件，其可接收所述支架的第一端并将所述支架有效连接至固定支撑，所述第一装配部件包括在第一位置和第二位置之间可移动的固定元件，所述第一位置配置成使所述刮刀能与所述传送带接合，且所述第二位置配置成将所述刮刀固定在从所述传送带旋转离开的位置；

第二装配部件，其可连接到所述支架，用于与所述支架绕所述中轴共同旋转；以及

传动器，其有效连接到所述第二装配部件，且配置成选择性地向所述第二装配部件施加旋转偏压力，从而使所述支架与所述刮刀绕中轴旋转。

2.如权利要求1所述的张紧器，其中所述固定元件包括紧定螺钉。

3.如权利要求2所述的张紧器，其中所述第一装配部件包括带毂的轴承托架，用于接收所述支架的所述第一端，其中所述毂包括设置成相对于所述中轴横向，用于接收所述紧定螺钉的开口。

4.如权利要求1所述的张紧器，其中所述传动器包括调节螺母和锁紧螺母，所述调节螺母和锁紧螺母安装在有效连接在所述第二装配部件的轴上。

5.如权利要求1所述的张紧器，其中所述传动器包括有效连接到所述第二装配部件的螺丝扣。

6.如权利要求1所述的张紧器，其中所述传动器包括有效连接到所述第二装配部件的铰接夹。

7.如权利要求1所述的张紧器，其中所述第二装配部件包括滑轮。

8.如权利要求7所述的张紧器，还包括连接装置，所述连接装置具有有效连接到所述传动器的第一端、有效连接到所述滑轮的第二端以及在所述第一和第二端之间的中部。

9.如权利要求7所述的张紧器，其中所述滑轮包括适于可释放地保持连接装置第二端的插孔，以及适于可释放地保持所述连接装置中部的槽。

10.如权利要求7所述的张紧器，其中连接装置包括钢丝绳。

11.如权利要求7所述的张紧器，其中连接装置包括缆线。

12.如权利要求1所述的张紧器还包括具有第一端和第二端的偏压部件，第二端有效连接到所述传动器，且相对所述偏压部件的所述第一端可移动。

13.如权利要求12所述的张紧器，其中所述偏压部件配置成储存所述传动器产生的偏压力，且其中所述偏压部件还配置成释放偏压力来偏压所述刮刀，使所述刮刀在所述刮刀的磨损期限内与所述传送带持续接合，而无需传动器产生附加的力。

14.如权利要求12所述的张紧器，其中偏压部件包括弹簧。

15.一种用于传送带清洁器的张紧器，所述传送带清洁器包括具有中轴的可旋转支架和连接到所述支架的用于清洁传送带的刮刀，所述张紧器包括：

第一装配部件，其可连接到所述支架，用于与所述支架绕所述中轴共同旋转，所述第一装配部件包括在所述第一装配部件外周上的插孔和槽；

传动器，其有效连接到所述第一装配部件，且配置成选择性地对所述第一装配部件施加旋转偏压力，从而使所述支架和所述刮刀绕中轴旋转；以及

连接装置，其包括与所述传动器有效联合的第一端、与所述第一装配部件有效联合且与所述插孔可释放接合的第二端，以及在所述第一和第二端之间，与所述槽可释放地接合的中部。

16.如权利要求15所述的张紧器，还包括可接收所述支架且将所述支架有效连接至固定支撑的第二装配部件，所述第二装配部件包括在第一位置和第二位置之间可移动的固定元件，所述第一位置配置成使所述刮刀能与所述传送带接合，且所述第二位置配置成将所述刮刀固定在从所述传送带旋转离开的位置。

17.如权利要求16所述的张紧器，其中所述固定元件包括紧定螺钉。

18.如权利要求17所述的张紧器，其中第二装配部件包括带毂的轴承托架，用于接收所述支架的所述第一端，其中所述毂包括设置成相对于所述中轴横向，用于接收所述紧定螺钉的开口。

19.如权利要求15所述的张紧器，其中传动器包括调节螺母和锁紧螺母，所述调节螺母和锁紧螺母安装在有效连接到所述第二装配部件的轴上。

20.如权利要求15所述的张紧器，其中所述传动器包括有效连接到所述第二装配部件的螺丝扣。

21.如权利要求15所述的张紧器，其中所述传动器包括有效连接到所述第二装配部件的铰接夹。

22.如权利要求15所述的张紧器，还包括具有效连接到所述传动器的第一端和第二端的偏压部件，所述偏压部件的所述第二端相对所述偏压部件的所述第一端可移动。

23.如权利要求22所述的张紧器，其中所述偏压部件配置成储存所述传动器产生的偏压力，且其中所述偏压部件还配置成释放偏压力来偏压所述刮刀，使所述刮刀在所述刮刀的磨损期限内与所述传送带持续接合，而无需传动器产生附加的力。

24.如权利要求23所述的张紧器，其中所述偏压部件包括弹簧。

25.如权利要求15所述的张紧器，其中所述连接装置包括钢丝绳。

26.如权利要求15所述的张紧器，其中所述连接装置包括缆线。

27.一种用于传送带清洁器的张紧器，所述传送带清洁器包括具有中轴的可旋转支架和连接到所述支架的用于清洁传送带的刮刀，所述张紧器包括：

装配部件，其可连接到所述支架，以与所述支架绕中轴共同旋转；

传动器，其有效连接到所述装配部件，且配置成选择性地向所述装配部件施加旋转偏压力，从而使所述支架和所述刮刀绕中轴旋转，所述装配部件和支架配置成从所述刮刀与所述传送带完全面接合的第一位置共同旋转45°至所述刮刀与所述传送带完全面接合的第二位置。

28.如权利要求27所述的张紧器，其中所述旋转偏压力来自所述传动器产生的且储存在有效连接到所述传动器的偏压部件中的线性偏压力。

29.如权利要求28所述的张紧器，其中所述偏压部件包括弹簧。

30.如权利要求29所述的张紧器，其中通过将所述弹簧从静止位置压缩约35毫米而获得使所述装配部件和支架在所述第一和第二位置之间共同旋转所需的所述旋转偏压力，所述压缩产生所述线性偏压力。

31.如权利要求27所述的张紧器，其中所述装配部件包括滑轮。

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