带式输送机用智能托辊

959 编辑：中冶有色技术网来源：无锡宝通智能物联科技有限公司

2023-11-23 11:11:40

权利要求书： 1.带式输送机用智能托辊，其特征在于，包括：

辊筒，其两端分别设有一轴承座，以形成容置腔；

主轴，同轴穿设所述辊筒并与其转动配合；

智能组件，设置于任一所述容置腔内，所述智能组件包括加速度传感器、转速传感器、温度传感器、热敏电阻、处理器、电路板单元；

信号发射单元，其包括射频天线，所述射频天线通过信号线电连接于所述电路板单元；以及

电源模块，设置于所述辊筒的一端，并与所述电路板单元电连接。

2.根据权利要求1所述的带式输送机用智能托辊，其特征在于，所述电路板单元包括外壳体、设置于所述外壳体内的多个印刷电路板，多个所述印刷电路板首尾相连，形成一个闭合环形，所述闭合环形的最小内切圆直径大于所述主轴的直径。

3.根据权利要求2所述的带式输送机用智能托辊，其特征在于，还包括被配置于为所述转速传感器提供磁场的辅助测速组件，所述辅助测速组件包括安装环、磁块，所述安装环套设在所述主轴上并与其间隙配合，所述磁块固定嵌设在所述安装环上。

4.根据权利要求1所述的带式输送机用智能托辊，其特征在于，所述电源模块包括依次相连的电池、电路保护板和安装壳体，所述安装壳体通螺钉与设置有所述智能组件的轴承座可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的带式输送机用智能托辊，其特征在于，所述主轴上套设有定位环，所述定位环的端面上成型有若干定位凸台，所述定位环的外圈与所述轴承座的侧壁过盈配合。

6.根据权利要求1所述的带式输送机用智能托辊，其特征在于，所述容置腔内设有密封部，所述密封部是由多个密封件组成的迷宫式密封结构。

7.根据权利要求6所述的带式输送机用智能托辊，其特征在于，所述主轴的端部设有卡簧槽，所述卡簧槽内设有轴用卡簧。

说明书：带式输送机用智能托辊技术领域

本申请涉及带式输送机运行状态监测的技术领域，尤其涉及带式输送机用智能托辊。

背景技术

托辊广泛应用在带式输送机上，是支撑输送带、运送物料的关键部件。目前，行业内的托辊安装数量大、使用环境差，故而经常需要进行人工检修。大部分普通托辊存在无法实时监测情况，从而容易导致人工检修不及时和效率低等情况。另外小部分智能托辊则因设有外接电源线和信号线，极易影响皮带机运行，且在其结构上无法取消外接线。

实用新型内容

为了能够解决上述技术问题，本申请的技术方案提供了带式输送机用智能托辊。技术方案如下：

本申请提供了带式输送机用智能托辊，包括辊筒，其两端分别设有一轴承座，以形成容置腔；主轴，同轴穿设所述辊筒并与其转动配合；智能组件，设置于任一所述容置腔内，所述智能组件包括加速度传感器、转速传感器、温度传感器、热敏电阻、处理器、电路板单元；信号发射单元，其包括射频天线，所述射频天线通过信号线电连接于所述电路板单元；以及电源模块，设置于所述辊筒的一端，并与所述电路板单元电连接。

进一步地，所述电路板单元包括外壳体、设置于所述外壳体内的多个印刷电路板，多个所述印刷电路板首尾相连，形成一个闭合环形，所述闭合环形的最小内切圆直径大于所述主轴的直径。

具体的，还包括被配置于为所述转速传感器提供磁场的辅助测速组件，所述辅助测速组件包括安装环、磁块，所述安装环套设在所述主轴上并与其间隙配合，所述磁块固定嵌设在所述安装环上。

特别地，所述电源模块包括依次相连的电池、电路保护板和安装壳体，所述安装壳体通螺钉与设置有所述智能组件的轴承座可拆卸连接。

进一步地，所述主轴上套设有定位环，所述定位环的端面上成型有若干定位凸台，所述定位环的外圈与所述轴承座的侧壁过盈配合。

具体的，所述容置腔内设有密封部，所述密封部是由多个密封件组成的迷宫式密封结构。

特别地，所述主轴的端部设有卡簧槽，所述卡簧槽内设有轴用卡簧。

本申请与现有技术相比所具有的有益效果是：

1、实时监测托辊自身的运行状态，能够及时准确的传出数据，进而能够在故障发生前引导用户提前介入，降低故障排查及修复时间，节约维修成本，提高皮带输送机运行效率；

2、在结构解决外接线的问题，利用电池供电的方式，进一步降低智能托辊运行的不可控概率，提高智能托辊的稳定性，简化结构，方便拆装；

3、提出可更换电池组的结构，进一步解决智能托辊供电的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，其中：

图1为本申请整体结构的剖视图；

图2为本申请的辊筒的剖视图；

图3为本申请的智能组件的结构示意图；

图4为本申请的辅助测速组件的结构示意图；

图5为本申请的定位环的结构示意图；

图6为本申请中体现射频天线的结构示意图；

图7为本申请的电源模块的结构示意图。

附图标记：1、辊筒；11、筒体；12、轴承座；13、穿线管；2、主轴；21、轴用卡簧；3、智能组件；31、加速度传感器；32、转速传感器；33、温度传感器；34、热敏电阻；35、外壳体；36、印刷电路板；37、处理器；38、天线接口；39、电源接口；4、电源模块；41、电池；42、电路保护板；43、安装壳体；5、轴承主体；6、密封圈；7、密封部；8、辅助测速组件；81、安装环；82、磁块；9、定位环；91、定位凸台；10、射频天线；11、信号线；12、柱体；13、穿线管；14、螺钉。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

托辊广泛应用在带式输送机上，是支撑输送带、运送物料的关键部件。目前，行业内的托辊安装数量大、使用环境差，故而经常需要进行人工检修。大部分普通托辊存在无法实时监测情况，从而容易导致人工检修不及时和效率低等情况。另外小部分智能托辊则因设有外接电源线和信号线，极易影响皮带机运行，且在其结构上无法取消外接线。

为了能够解决上述技术问题，本申请的技术方案提供了带式输送机用智能托辊。技术方案如下：

下面根据图1至图7对本申请做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本申请提供了带式输送机用智能托辊，包括辊筒1、主轴2、智能组件3、信号发射单元以及电源模块，本实施例中，辊筒1包括筒体11和轴承座12，筒体11为金属辊皮焊接而成，轴承座12在筒体11的两端分别设置有一个，两个轴承座12背向设置，每个轴承座12端面的圆周均与筒体11的内壁焊接固定。

如图1和图2所示，主轴2同轴穿设辊筒1并与每个轴承座12配合，分别形成一个容置腔。另外，主轴2通过轴承5与筒体11转动配合，优选地，轴承5为深沟球轴承且在每个容置腔内分别设有一个，容置腔内还设有密封圈6，为轴承5提供轴向定位。

如图1所示，为了保证托辊的正常运行，避免外界粉尘或污染物进入辊筒1内部，每个容置腔内均设有密封部7，密封部7位于轴承5的外侧，且密封部7是由多个密封件组成的迷宫式密封结构。进一步地，主轴2的端部设有卡簧槽，卡簧槽内设有轴用卡簧21，对密封部7提供轴向限位。

如图1和图2所示，智能组件3设置于任一容置腔内，其中，设有智能组件3的轴承座12上还焊接有穿线管13，穿线管13的一端与该轴承座12的端面连接、另一端与该轴承座12的外圆周面连接，穿线管13呈直角形状。

如图1和图3所示，智能组件3包括加速度传感器31、转速传感器32、温度传感器33、热敏电阻34、处理器37以及电路板单元。电路板单元包括外壳体35和印刷电路板36，外壳体35为PCB外壳。印刷电路板36可以是单个或者多个，本实例中设置的数量为四个，四个印刷电路板36首尾相连，形成一个闭合环形电路板。闭合环形的印刷电路板36最小内切圆直径大于主轴2的直径，闭合环形的印刷电路板36螺纹固定在外壳体35上。

如图3所示，加速度传感器31、转速传感器32、温度传感器33均焊接在闭合环形的印刷电路板36上，既可以在闭合环形的印刷电路板36的外侧，也可以在闭合环形的印刷电路板36的内侧。外壳体35端面紧靠外圆周位置有圆柱形孔，用于放置热敏电阻34，热敏电阻34与温度传感器33配合使用。

如图1和图4所示，本申请还包括辅助测速组件8，辅助测速组件8为转速传感器32提供所需磁场。辅助测速组件8包括安装环81、磁块82，安装环81套设在主轴2上并通过螺纹固定安装，安装环81与主轴2间隙配合。

如图4所示，磁块82可以为圆形或者方形或者环形，磁块82的数量为1个或者多个，本实施例中，磁块82固定嵌设在安装环81的任一端面上，且中心对称设置有若干。磁块82的端面正对转速传感器32端面，且保持一定的间隙。

如图1和图5所示，为了对智能组件3进行轴向和径向定位，主轴2上套设有定位环9，定位环9的外圈与轴承座12的内壁过盈配合。定位环9的端面上成型有若干定位凸台91。

如图1和图6所示，信号发射单元与智能组件3位于同一个容置腔内，包括射频天线10和信号线11，射频天线10安装在轴承座12的端面。信号线11设置在穿线管13内，信号线11的一端与射频天线10相连、另一端与印刷电路板36相连。

如图3所示，为了保证连接的稳定性，闭合环形的印刷电路板36上还设有天线接口和电源接口。外壳体35的端面上开设有若干槽口，信号线11通过槽口，槽口为圆槽或者方槽，为信号线11提供稳定的支撑和接引的导向。

如图1和图7所示，电源模块与信号发射单元电连接，电源模块包括电池41、电路保护板42和安装壳体43，电池41固定在电路保护板42上，电路保护板42与安装壳体43相连。安装壳体43上成型有多个柱体12，柱体12中间设置有孔，安装有智能组件3的轴承座12和柱体12上的孔通过螺钉14进行连接。

本申请的实施原理为：运行时，智能组件3实施检测托辊的主要用来监测智能托辊的温度、振动以及转速等运行参数，信号发射单元将所测得数据传出，进而在故障发生前能够引导用户提前介入，降低故障排查及修复时间，节约维修成本，提高皮带输送机运行效率。

同时，电源模块进行供电，无需使用外接线，减少了对皮带机运行的印象，进一步降低智能托辊运行的不可控概率，提高智能托辊的稳定性，简化结构，拆装便捷。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。