本發明涉及動力機械的帶傳動張緊技術領域。特別涉及一種帶傳動彈性張緊裝置。尤其是油田采油機、礦山、起重運輸、發電廠、碼頭輸送機等動力機械領域的帶傳動張緊裝置。

背景技術：
在動力機械運行過程中，帶傳動使用的帶，其經過一段時間使用后會發生松弛和脫落現象，頻繁更換帶直接影響了使用效率和提高了生產成本。目前，調節帶和/或鏈條松緊度所采用的措施是：其一是人工張緊方法，主要靠人員定時巡視和人工調整電機的位置來調整帶和/或鏈條的松緊度；其二是配重張緊裝置，此裝置主要由配重輪、張緊輪等組成。當帶和/或鏈條松弛時，在配重輪的作用下，張緊輪向帶和/或鏈條產生向下壓力，并隨著負荷變化而隨動，使帶和/或鏈條始終處于拉緊狀態；其三是液壓張緊裝置，此裝置主要由供壓系統、液壓油缸、調整座等組成。在帶和/或鏈條松弛或張緊時，通過供壓系統控制油缸，使其液壓油缸拉出或收回，達到帶和/或鏈條張緊的目的；其四是智能張緊裝置，此裝置主要由張緊輪、減速電機、控制箱及傳感器等組成。當帶和/或鏈條松弛或張緊時，通過控制箱指揮減速電機運行，使張緊輪抬高或降低，達到帶和/或鏈條張緊的目的；其五是頂絲張緊裝置，此裝置主要由頂絲、頂絲座等組成。通過改變電機在安裝座上的位置，進而改變主動輪的位置，實現帶和/或鏈條松緊度的調整。上述幾種方法和/或張緊裝置，由于方法和/或結構的局限性，在一定程度上影響了動力機械的使用效率。其一是現場人員更換時耗時費力，特別是在天氣惡劣的情況下更加困難，且張緊力不能任意調整；其二是張緊裝置的張緊效果差，影響了動力機械的傳動效率；其三是液壓張緊裝置和/或智能張緊裝置結構復雜、故障率高且維護費用高等，實際應用受到了一些限制。中國專利數據庫中公布了一種“抽油機皮帶自動張緊裝置”實用新型專利說明書，其專利號：ZL200820017896.4，公開號：CN201166100Y，申請日：2008年2月4日，授權公告日：2008年12月17日。該張緊裝置特征是：包括支架1、橫桿2、斜桿3、配重輪4、輪軸5、張緊輪6、鉸鏈7、固定孔8、固定螺栓9、固定座10；其特征在于，所述的抽油機皮帶自動張緊裝置的支架1上部設有固定孔8，固定螺栓9通過固定孔8將固定座10固定，有橫桿2與斜桿3固定連接組成的隨動架，隨動架通過鉸鏈7與固定座10聯接，橫桿2右端頭固定有分體配重輪4，斜桿3右端頭輪軸5上裝有軸承和張緊輪6.本實用新型結構簡單，安裝方便，使用壽命長，應用范圍廣，可隨著抽油機負荷變化而隨動，使抽油機皮帶處于張緊狀態，抽油機皮帶傳動效率高、節約能源，提高油井生產時率，增加原油產量。但該張緊裝置張緊效果差，影響了抽油機的傳動效率。中國專利數據庫中公布了一種“抽油機皮帶張緊裝置”實用新型專利說明書，其專利號：ZL201020162828.4，公開號：CN201687440U，申請日：2010年4月16日，授權公告日：2010年12月29日。該張緊裝置特征是：包括供壓系統、油缸、底座、調整座，油缸固定在底座上，供壓系統與油缸相連并對其提供液壓油，調整座固定在油缸的缸桿端部，調整座上設有安裝電機的安裝孔。本實用新型的好處是提高了工作效率，降低了生產成本，無需更換皮帶，延長了皮帶的使用壽命。但該張緊裝置結構復雜、故障率高且維護費用高等，實際應用受到了一些限制。中國專利數據庫中公布了一種“抽油機智能皮帶漲緊裝置”實用新型專利說明書，其專利號：ZL200620123238.4，公開號：CN200943680Y，申請日：2006年8月1日，授權公告日：2007年9月5日。該張緊裝置特征是：機械漲緊單元由漲緊輪2、漲緊輪支撐座3、支撐輪支架9、彈簧拉桿支架10、支撐座11、支撐軸20、彈簧拉桿支架21、拉桿18、絲杠18、萬向節13組成，電動機7與萬向節13之間通過連接軸17、連接套16相聯接；所述傳感單元由線陣式固定光電傳感器陣列和該陣列中滑動的擋片組成，所述傳感器陣列安裝在彈簧拉桿支架10上，擋片安裝在支撐輪支架9的底端，中央控制單元由微處理器構成，所述電動機控制單元發出正、反信號。該裝置能夠實現對抽油機皮帶的漲緊力進行智能化調整。但該張緊裝置結構復雜、故障率高且維護費用高等，實際應用受到了一些限制。中國專利數據庫中公布了一種“鏈傳動張緊裝置”發明專利說明書，其專利申請號：200910192966.9，授權公告號：CN101672352B，申請日：2009年9月30日，授權公告日：2011年5月11日。該張緊裝置特征是：用于鏈傳動中對鏈條進行張緊與調節，所述鏈傳動張緊裝置包括：張緊鏈輪、支撐軸、調節板、調節螺栓、調整塊以及彈簧，所述調節板上開設有一縱向長槽、與所述縱向長槽連通的調節孔；所述調整塊安裝于所述縱向長槽內且與所述調節板滑動連接，所述支撐軸頂端穿過所述張緊鏈輪且與所述張緊鏈輪樞接，所述支撐軸末端安裝于所述縱向長槽內且與所述調節板滑動連接；所述彈簧的一端抵于所述調整塊上，另一端抵于所述支撐軸的一側上，所述調節螺栓穿過所述調節孔且抵于所述支撐軸的另一側。本發明所述鏈傳動張緊裝置不但結構簡單、加工容易，且具有自動適用功能、平穩可靠、操作方便、易于調節，適應范圍廣。但該張緊裝置預緊力小，且需人工調整。

技術實現要素：
本發明是為了克服現有技術中的不足，為提高傳動效率而提供一種帶傳動彈性張緊裝置。一種帶傳動彈性張緊裝置的作用是：其一是保證帶和/或鏈條具有足夠的預緊力，以滿足傳動效率不變的要求；其二是滿足帶和/或鏈條松弛的限制條件；其三是滿足帶和/或鏈條傳動時預緊力引起的彈性伸長要求的拉緊行程；其四是補償帶和/或鏈條的永久伸長等。本發明提供一種帶傳動彈性張緊裝置，包括輥輪、主軸、平面渦卷彈簧、止動板、蝸桿、蝸輪、軸承、密封圈、閉合式筒體、支撐架、輥輪軸、支撐臂、限位銷軸、限位槽、張力顯示盤，其中，所述輥輪通過所述輥輪軸、所述支撐臂與閉合式筒體固定連接，所述輥輪與帶或/鏈條處于接觸狀態，并與帶或/鏈條同步運動；所述支撐架由左支撐板、右支撐板、安裝底板組成；所述閉合式筒體由左側板、右側板、外筒組成，所述閉合式筒體支撐在主軸上，并用軸承等支撐在支撐架上；所述止動板固定在所述閉合式筒體的內壁上；所述主軸通過軸承和密封圈支撐在閉合式筒體兩端的左側板和右側板上，主軸兩端分別與位于支撐架兩側的左支撐板和右支撐板及右支撐板的上蝸輪固定連接；所述蝸輪與蝸桿通過螺紋連接；所述平面渦卷彈簧安裝在所述閉合式筒體內，所述平面渦卷彈簧的內端彎鉤與所述主軸上的溝槽固定連接，所述平面渦卷彈簧的外端彎鉤與所述止動板固定連接；在所述支撐架上設置限位銷軸、限位槽和張力顯示盤，以控制輥輪運動。進一步地，所述一種帶傳動彈性張緊裝置還包括鏈輪和鏈條的傳動結構形式。進一步地，所述平面渦卷彈簧為變扭矩平面渦卷彈簧和/或恒扭矩平面渦卷彈簧。進一步地，所述平面渦卷彈簧數量為一個或多個。進一步地，所述輥輪的加載通過蝸桿與蝸輪作螺旋運動而驅使平面渦卷彈簧卷緊而產生扭矩完成。進一步地，所述輥輪的卸載通過蝸桿與蝸輪作反向螺旋運動而使平面渦卷彈簧釋放而完成。進一步地，所述鏈條的加載通過蝸桿與蝸輪作螺旋運動而驅使平面渦卷彈簧卷緊而產生扭矩完成。進一步地，所述鏈條的卸載通過蝸桿與蝸輪作反向螺旋運動而使平面渦卷彈簧7釋放而完成。進一步地，所述蝸桿與蝸輪具有反向自鎖功能。進一步地，所述蝸輪設有與主軸連接采用花鍵配合連接的花鍵孔，所述主軸花鍵的斷面形狀為凸緣式或凹槽式。進一步地，所述支撐臂與主軸的連接采用花鍵配合連接的花鍵孔，所述花鍵的斷面形狀為凸緣式或凹槽式。進一步地，所述鏈輪與主軸的連接采用花鍵配合連接的花鍵孔，所述花鍵的斷面形狀為凸緣式或凹槽式。一種帶傳動彈性張緊裝置100的實施例一的輥輪1與帶200始終處于接觸狀態，與帶200同步旋轉。當環境溫度下降時，帶200遇冷收縮時，和/或當環境溫度上升時，帶200遇熱膨脹時和/或長時間運行后，帶200松弛時，輥輪1的負載通過蝸輪12和主軸3傳遞到平面渦卷彈簧7，使其形成扭矩的變形。當帶200出現收縮和/或膨脹(松弛)時，平面渦卷彈簧7會卷緊或釋放，通過輥輪1同步動作，從而抵消帶200出現松緊時預緊力的變化。一種帶(鏈)傳動彈性張緊裝置100能確保將帶200的松緊度控制在最佳范圍內，提高傳動效率和防止帶200打滑，延長帶200的使用壽命。一種帶傳動彈性張緊裝置100實施例二的連接件25、鏈條24與電機200的底座連接，電機200安裝在滑軌內。通過一種帶傳動彈性張緊裝置100的平面渦卷彈簧7的卷緊和釋放，從而改變電機200在滑軌內的安裝位置，確保帶和或鏈條的松緊度的控制在最佳范圍內，提高傳動效率和防止帶打滑，延長帶的使用壽命。附圖說明下面結合附圖對本發明作進一步的說明：圖1A為本發明實施例一的結構示意圖；圖1B為本發明實施例一的側視圖；圖1C為圖1A和圖2A的局部剖視放大圖；圖2A為本發明實施例二的結構示意圖；圖2B本發明實施例二的側視圖。具體實施方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處描述的實施例僅用于解釋本發明，而不是用于限制本發明。實施例一如圖1A、圖1B、圖1C所示，本發明提供的一種帶傳動彈性張緊裝置100，包括輥輪1、左側板2、主軸3、左支撐板4、安裝底板5、右側板6、平面渦卷彈簧7、止動板10、蝸桿11、蝸輪12、軸承13、密封圈14、右支撐板15、閉合式筒體16、支撐架17、輥輪軸18、支撐臂19、限位銷軸20、限位槽21、張力顯示盤22、指針23等組成。左側板2和右側板6與外筒組成閉合式筒體16；左支撐板4和右支撐板15與安裝底板5組合成支撐架17。閉合式筒體16安裝在支撐架17上，閉合式筒體16內壁固定有止動板10。主軸3通過軸承13和密封圈14支撐在閉合式筒體16兩端的左側板2和右側板6上，主軸3兩端分別與位于支撐架17兩側的左支撐板4和右支撐板15及右支撐板15的上蝸輪12固定連接。作為彈性元件的平面渦卷彈簧7安裝在所述閉合式筒體16內，平面渦卷彈簧7的內端彎鉤8與主軸3上的溝槽固定連接，平面渦卷彈簧7的外端彎鉤9與止動板10固定連接。輥輪1通過輥輪軸18、支撐臂19與閉合式筒體16固定連接。使用時，將帶200與本發明的一種帶傳動彈性張緊裝置100的輥輪1連接，采用一種專用扳手套在蝸桿11的左端上，通過蝸桿11與渦輪12作螺旋運動，使蝸輪12帶動主軸3，迫使平面渦卷彈簧7卷緊而產生扭矩，進而通過支撐臂19使輥輪1向上運動，使帶200與輥輪1緊密接觸，與帶200作同步運動。當帶200長時間運行磨耗后會出現松弛現象其張力降低，此時輥輪1向上運動，再次使平面渦卷彈簧7卷緊，從而增大帶200的預緊力和加大行程，確保帶200與輥輪1緊密接觸，與帶200作同步運動。當帶200與輥輪1緊密接觸時，此時指針23隨著主軸3的轉動指向張力顯示盤22規定的初始張力時，停止蝸桿11與蝸輪12的螺旋運動。此時蝸桿11與蝸輪12實現反向自鎖，其反向自鎖性可確保輥輪1向上運動，起著安全保護作用。限位銷軸20在限位槽21內運行，確保將最大預緊力和最大行程控制在一定范圍內，暨將輥輪1的運動控制在一定范圍內。由于蝸桿11和蝸輪12具有傳動效率大，結構緊湊，較好地解決了平面渦卷彈簧7的加載和卸載功能。當帶200達到使用壽命極限時而更換皮帶時，采用一種專用扳手套在蝸桿11的左端上，通過蝸桿11與渦輪12作反向螺旋運動，使平面渦卷彈簧7的扭矩得以釋放。此時的輥輪1降至最低點與帶200松開，即可快速方便地拆除舊帶200而更換新帶200。對于上述實施方式，其中的止動板10優選為弧形板。對于上述實施方式，其中帶200可改為鏈傳動的鏈條。作為優選實施例，平面渦卷彈簧7為變扭矩平面渦卷彈簧，當然，根據不同的需要，平面渦卷彈簧7可以為一個或多個。實施例二如圖2A、2B和1C所示，本發明提供的一種帶傳動彈性張緊裝置100，包括鏈輪26、左側板2、主軸3、左支撐板4、安裝底板5、右側板6、平面渦卷彈簧7、止動板10、蝸桿11、蝸輪12、軸承13、密封圈14、右支撐板15、閉合式筒體16、支撐架17、限位銷軸20、限位槽21、張力顯示盤22、指針23、鏈條24、連接件25等組成。實施例二與實施例一不同之處在于采用一種鏈輪26、鏈條24及連接件25的結構，其主體結構與實施例一相同。使用時，將電機200與本發明的一種帶傳動彈性張緊裝置100的連接件25和鏈條24連接，采用一種專用扳手套在蝸桿11的左端上，通過蝸桿11與渦輪12作螺旋運動，使蝸輪12帶動主軸3，迫使平面渦卷彈簧7卷緊而產生扭矩，進而通過鏈輪26、鏈條24和連接件25運動，使電機200與作同步運動。當電機200長時間運行，帶傳動的帶和/或鏈傳動的鏈條磨耗后會出現松弛現象其預緊力降低，此時鏈條24向前運動，再次使平面渦卷彈簧7卷緊，從而增大傳動的帶和/或鏈傳動的鏈條的預緊力和加大行程，確保電機200與鏈條24處于拉直狀態，與電機200作同步運動。本發明與現有技術相比，具有以下顯著優點：1、具有加載和卸載功能，且使用時占用空間位置小，能適應各種情況下安裝使用。2、采用了一種高性能的平面渦卷彈簧7，真正做到免維護，使用壽命大于10年以上，節約了維護成本和采購成本。3、由于采用了一種高性能的平面渦卷彈簧7，帶傳動的帶和/或鏈傳動的鏈條張緊實現全自動調節、延長使用壽命。4、尤其是在油田采油機中能增加沖次，提高了采油產量。5、所選平面渦卷彈簧品種單一，可組合使用，以適應各種預緊力的不同需求，便于自動化、流水線生產。上述僅為本發明的較佳實施例，當然，根據實際需要和進一步的探索還可以有其它實施方式。但是，應該明確的是，基于類似上述的或者其它沒有表述出的具有相同構思的實施方式的變換，均應涵蓋在本發明權利要求的保護范圍之中。