устройство для очистки конвейерной ленты

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ, включающее полый корпус с находящейся в нем рабочей средой и выполненным в стенке корпуса сквозным отверстием, установленный с возможностью перемещения в отверстии скребок с лезвием для контакта с конвейерной лентой, при этом одна часть скребка расположена в полости корпуса, а другая его часть выступает из корпуса, и источник давления рабочей среды, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы скребка, корпус выполнен в виде герметичной камеры, причем устройство снабжено упругим герметичным уплотнением, которое выполнено в виде манжеты и установлено между стенками отверстия и скребком, а часть скребка, расположенная в полости корпуса, контактирует с рабочей средой, при этом герметичная камера сообщена с отверстием и источником давления рабочей среды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью облегчения доступа в полость корпуса, в стенке корпуса выполнено дополнительное отверстие, а корпус выполнен со съемной крышкой.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью защиты от пыли, упругое герметичное уплотнение имеет дополнительную манжету, размещенную со стороны лезвия скребка.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что скребок выполнен из двух слоев, при этом материал слоя, обращенного к счищаемому с ленты материалу, имеет твердость выше, чем твердость второго слоя скребка.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения длительного срока службы, скребок выполнен в виде полосы из упругого материала и свернут в спираль внутри корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки конвейерной ленты.

Известен ряд устройств для удаления накапливающейся грязи на поверхности конвейерной ленты. Один тип устройства включает скребковый элемент, выполненный из бруска резины около фута длиной, ширина которого соответствует ширине конвейерной ленты, который прижимают к движущейся ленте посредством шарнира и устройства с противовесом. В другом известном типе скребка для чистки конвейерной ленты лезвие скребка прикрепляют к кронштейну, который прижимают к конвейерной ленте посредством механизма прикладывания крутящего момента, такого как пружинный стальной рычаг или воздушный цилиндр. В другом типе известного устройства лезвие скребка смещается к конвейерной ленте посредством спиральной пружины [1,2].

Изнашивающиеся элементы этих конвейерных скребков сравнительно короткие по длине и имеют тенденцию к быстрому износу. В результате изнашивающиеся элементы этих скребков необходимо часто заменять, что приводит к повышению затрат на рабочую силу. Известные конструкции скребковых устройство неэффективны из-за того, что сравнительно высокий процент от общего объема пространства, занимаемого лезвиями скребков, не используется. В некоторых случаях один дюйм из пятидюймового лезвия должен выбрасываться, что составляет 20% отходов. Поэтому все известные скребки имеют один общий недостаток - большие эксплуатационные расходы, включая стоимость запасных частей и рабочей силы.

Скребковое устройство [1] решает проблему необходимости частой замены изнашивающегося элемента путем обеспечения сравнительно длинной скребковой ленты, намотанной на валик. Однако это устройство имеет сложную конструкцию для поддержания ленты скребка в тесном контакте с конвейерной лентой. Этот громоздкий механизм сделал скребок непригодным для установки в большинстве конвейерных желобов, которые имеют ограниченное пространство для размещения скребкового устройства.

В устройстве очистки конвейерной ленты [2] устраняется необходимость использования независимых подвесных рессор или других механических регулирующих устройств установки лезвия скребка путем использования пневматического мешка. Однако применение такой конструкции ограничивает длину лезвия скребка, так как скребковое устройство должно быть компактным, для того, чтобы оно могло быть размещено в обычных желобах конвейеров. В результате конвейерный скребок влечет за собой высокие эксплуатационные расходы, вызванные частыми перерывами в работе, связанными с обслуживанием, а также и высоким процентом отходов по объему изнашивающегося элемента.

Известно устройство для очистки конвейерной ленты, включающее полый корпус с находящейся в нем рабочей средой и с выполненным в стенке корпуса сквозным отверстием, установленный с возможностью перемещения в отверстии скребок с лезвием для контакта с конвейерной лентой. Одна часть скребка расположена в полости корпуса, а другая его часть выступает из корпуса. Имеется источник давления рабочей среды [3].

Недостаток этого скребка - небольшой срок службы.

Недостатки известных устройств могут быть устранены устройством, приспособленным для воздействия сжатым воздухом или жидкостью непосредственно на сравнительно протяженный изнашивающийся элемент, который свернут в рулон или же иным способом для хранения в корпусе скребка.

Устройство является компактным и не содержит механических частей в механизме подачи скребка. Оно имеет способность выдачи сравнительно длинного скребкового элемента, что влечет за собой очень незначительные потери. В результате данный скребок позволит значительно снизить эксплуатационные расходы, включая стоимость запчастей и рабочей силы, по сравнению с известными скребками. Данная конструкция обеспечивает подходящее давление между изнашивающимся элементом скребка и конвейерной лентой. Путем изменения давления внутри корпуса скребка можно получить оптимальное соотношение между очисткой и износом.

Изобретение относится к устройству для удаления измельченного материала с конвейерной ленты, содержащему гибкий изнашивающийся элемент и корпус. Изнашивающийся элемент к рабочей поверхности движущейся конвейерной ленты удаляет находящийся на ней измельченный материал. Корпусу сообщают форму и размеры для обеспечения выдачи одного конца изнашивающегося элемента и прижатия его к конвейерной ленте и для обеспечения хранения остальной части изнашивающегося элемента внутри корпуса. Поперечные размеры внутренней части корпуса меньше размеров изнашивающегося элемента. Корпус является герметичным и удерживающим рабочее давление при размещении изнашивающегося элемента внутри корпуса. Корпус предназначен для заполнения рабочей средой (т. е. газом, таким как воздух, или жидкостью, такой как вода), которая при сжатии действует непосредственно на изнашивающийся элемент внутри корпуса, осуществляя прижатие изнашивающегося элемента к конвейерной ленте и поддержание тесного контакта изнашивающегося элемента с конвейерной лентой по мере износа изнашивающегося элемента.

Корпус содержит средство выдачи, служащее для выдачи одного конца изнашивающегося элемента против конвейерной ленты, и накопительную камеру, служащую для хранения оставшейся части изнашивающегося элемента внутри корпуса, предпочтительно свернутую в рулон. Средство выдачи включает уплотнительное средство для герметизации места соединения внутренней части корпуса и изнашивающегося элемента таким образом, что корпус является практически герметичным. Уплотнительное средство представляет собой уплотнение с плавающей двойной манжетой.

На фиг. 1 показан конвейерный скребок, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - уплотнительное средство, вид сверху; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.3.

Конвейерный скребок 1 включает корпус 2 и изнашивающийся элемент 3. Корпус 2 включает накопительную камеру 4 и средство выдачи 5. Изнашивающийся элемент 3 хранится в накопительной камере 4 и выдается через средство выдачи 5. Корпус 2 имеет закрытый конец 6 и открытый конец 7, который герметизируется фланцем 8, который может принимать форму соединения Victaulic (торговая марка). Накопительная камера 4 изготовлена из отрезка металлической трубы большого диаметра достаточной прочности для выдерживания подходящего рабочего давления, которое может достигать 100 фунт/кв.дюйм или более.

Средство выдачи 5 корпуса 2 включает нижнюю секцию 9, приваренную к накопительной камере 4, уплотняющий фланец 10, приваренный к верху нижней секции 9, удаляемую поддерживающую уплотнение пластину 11 и верхнюю секцию 12. Нижняя секция 9 имеет щель для приема изнашивающегося элемента 3. Уплотняющий фланец 10 включает полость для размещения уплотняющего средства в виде уплотнения 13 манжетного типа, которое герметизирует накопительную камеру 4 корпуса 2, когда изнашивающийся элемент находится внутри щели средства выдачи 5. Пластина 11, удерживающая уплотнение, включает полость для приема уплотнения 13 манжетного типа и сконструирована для соединения с уплотняющим фланцем 10 посредством множества винтов с головкой 14 под ключ. Верхняя секция 15 приваривается к верху пластины 11 и обеспечивает щель выдачи, которая выравнена с щелью нижней секции 9, когда пластина 11 закрепляется на месте посредством винтов. Уплотнение 13 манжетного типа является сплошным уплотнением, которое простирается вокруг периферии щели выдачи изнашивающегося элемента. Уплотнение 13 манжетного типа включает основную часть 13.1, которая зажимается между уплотняющим фланцем 10 и пластиной 11, внутреннюю уплотняющую манжету 13.2 и внешнюю пыле- и водоуплотняющую манжету 13.3. Усиливающие элементы 15 и 16 обеспечивают средство выдачи 5 достаточной жесткостью для предотвращения его изгиба при повышении давления внутри корпуса 2. Уплотнение 13 манжетного типа изготовлено из полиуретана, но могут использоваться другие материалы, например резина. Изнашивающийся элемент 3 представляет собой гибкий, упругий материал, способный находиться в накопительной камере 4 корпуса 2, в свернутом в рулон виде. Изнашивающийся элемент 3 выполнен из полиуретана, такого как 109Н-А, который обеспечивает хорошее соскабливающее действие без повреждения поверхности конвейерной ленты и продолжительный срок износа. Края 17 изнашивающегося элемента имеют закругленные углы, которые сопрягаются с углами манжетного уплотнения 13 для обеспечения надежной герметизации. Размеры изнашивающегося элемента 3 изменяются в зависимости от применения. Изнашивающийся элемент из полиуретана толщиной 1/4 дюйма и шириной 32 дюйма и длиной около 118 дюймов может размещаться в накопительной камере, имеющей диаметр 8 дюймов и должен быть подходящим для ряда конвейерных применений.

Закрытый конец 6 корпуса 2 снабжен воздушным входным клапаном 18, обеспечивающим возможность заполнения корпуса 2 сжатым воздухом. Корпус 2 является герметичным вплоть до подходящего рабочего давления, когда открытый конец 7 уплотняется фланцем 8 и корпус 2 заполняется сжатой рабочей средой, например воздухом. Термин "рабочая среда" относится к газам и жидкостям. Подходящими являются внутренние рабочие давления воздуха, находящиеся в пределах 20-100 фунт/кв.дюйм, но могут быть более высокие или низкие давления, зависящие от обеспечения желаемого давления соскабливания.

Поперечные размеры Г и Д накопительной камеры 5 выбираются меньшими, чем длина изнашивающегося элемента 3 для получения сравнительно компактного скребка, способного хранить сравнительно длинный изнашивающийся элемент в свернутом в рулон виде. Внутренняя поверхность накопительной камеры является цилиндрической, в этом случае поперечные размеры Г и Д должны представлять внутренний диаметр цилиндра, но могли бы также использоваться корпуса, имеющие внутренние поверхности нецилиндрической формы.

В процессе работы конвейерный скребок 1 устанавливают в рабочее положение рядом с конвейерной лентой 19 (на фиг.2 стрелкой указано направление перемещения конвейерной ленты), так что изнашивающийся элемент 3 простирается поперек ширины конвейерной ленты. Затем в корпусе 2 повышается давление путем нагнетания сжатого воздуха от внешнего источника через редуктор до достижения подходящего внутреннего рабочего давления (которое может составлять 100 фунт/кв.дюйм или более). Давление в 100 фунт/кв.дюйм вызывает действие силы до 800 фунтов на изнашивающийся элемент, имеющий толщину 1/4 дюйма и ширину 32 дюйма. Сжатый воздух внутри накопительной камеры 4 действует непосредственно на изнашивающийся элемент, раскручивая его и проталкивая его наружу из корпуса 2 до контакта с поверхностью конвейерной ленты 19. Уплотнение, обеспечиваемое уплотнением 13 манжетного типа внутри средства выдачи 22 поддерживает давление воздуха, в то же самое время обеспечивая возможность перемещения изнашивающегося элемента относительно средства выдачи 5 корпуса 2. Так как изнашивающийся элемент изнашивается, сжатый воздух действует на изнашивающийся элемент, раскручивая его, и его наружный конец должен упираться в конвейерную ленту при приемлемо высоком сравнительно постоянном соскабливающем давлении (действительном давлении, оказываемом изнашивающимся элементом на конвейерную ленту) на протяжении срока службы изнашивающегося элемента. Например, подходящим соскабливающим давлением могло бы быть 60 фунт/кв.дюйм, зависящим от материала конвейерной ленты, скорости перемещения ленты, угла контакта скребка, желаемого срока службы изнашивающегося элемента и других факторов.

Изнашивающийся элемент 3 может загружаться в корпус 2 несколькими способами. Например, он мог бы вручную загружаться путем удаления фланца 8 и размещения изнашивающегося элемента 3 внутри накопительной камеры 4 в свернутом в рулон виде и затем путем подачи наружного конца изнашивающегося элемента 16 в средство выдачи 5 мимо уплотнения 13. Изнашивающийся элемент 3 мог бы быть подан назад через щель в средстве выдачи 5 в отсутствие давления в корпусе 2 и затем свертывания в рулон механическим загружающим устройством. Подходящим загружающим устройством является вытянутый брусок, имеющий продольную щель для удержания внутреннего конца изнашивающегося элемента 3 и на одном конце снабженный рукояткой ручного привода, а на другом конце - средством для сопряжения с центрирующим ниппелем и т.п., простирающемся от внутренней поверхности закрытого конца 6 корпуса 2.

Уплотняющее средство представляет собой уплотняющее средство с двойной плавающей манжетой 20, включающее уплотняющую часть 21 и манжеты 22 и 23. Часть 21 представляет собой сплошное кольцо из сравнительно жесткого уплотняющего материала, например полиуретана, в виде вытянутого овала, соответствующего периферии изнашивающегося элемента 3. Поперечное сечение части 21 имеет такие размеры, чтобы со скольжением входить внутрь полости 24, которая образуется при прикреплении фиксатора уплотнения 25 к уплотняющему фланцу 26. Часть 21 имеет форму блока из полиуретана, имеющего манжеты 22 и 23, простирающиеся от диагонально противоположных углов блока. Манжета 22 простирается от внутреннего угла части 21, ближайшего к изнашивающемуся элементу 3 (т.е. угла, ближайшего к накопительной камере 4) и формируется для прилегания к поверхности изнашивающегося элемента 3, когда к ней прилагается давление воздуха или другой жидкости. Аналогично манжета 23 простирается от диагонально противоположного угла части 21 и формуется для прилегания к части фиксатора уплотнения 25, который образует потолок полости 24. На фиг. 4 и 5 показано пылевое уплотнение 27 в виде упругого башмака, которое предотвращает попадание пыли на уплотняющее средство.

В процессе работы, когда в накопительной камере повышается давление, сжатый воздух заполняет полость 24 и давлением воздуха манжета 22 прижимается к изнашивающемуся элементу 3 и манжета 23 прижимается к фиксатора уплотнения 25, так как давление воздуха на противостоящие поверхности манжет 22, 23 больше, чем на их противоположные поверхности, создавая герметичное уплотнение. Так как изнашивающийся элемент расширяется и сокращается при изменениях окружающей температуры, уплотняющее средство с двойной манжетой 20, плавает с изнашивающимся элементом 3, т.е. оно заходит и выходит из полости 24, в то же время обеспечивая необходимое уплотняющее действие. Таким образом, использование плавающего уплотнения, такого как уплотняющее средство 20, дает возможность конвейерному скребку быть использованным в конвейерах, расположенных в окружающих условиях со значительными изменениями окружающей температуры (например 30^оС). Уплотняющее средство 20 необходимо в таких окружающих условиях, так как коэффициент теплового расширения полиуретана намного больше коэффициента теплового расширения стали, латуни и других обычных металлов и ширина изнашивающегося элемента 3, который выполнен из полиуретана, будет значительно изменяться при изменениях температуры. Однако так как толщина изнашивающегося элемента 3 намного меньше его ширины, например 1/4 дюйма по сравнению с 32 дюймами, не нужно приспосабливаться уплотняющему средству 20 для плавания на какое-то значительное расстояние вдоль стороны изнашивающегося элемента 3. Поэтому нет необходимости в том, чтобы полость 24 была такой же глубокой вдоль сторон изнашивающегося элемента 3, как в его торцах, и соответственно должна быть уменьшена глубина части 21.

Изнашивающийся элемент покрывают смазочным веществом высокой вязкости при размещении его внутри корпуса 2 с целью снижения силы сопротивления волочению. Или же во внутренней поверхности накопительной камеры 4 могут быть выполнены канавки или предусмотрены направляющие полоски для уменьшения поверхности соприкосновения изнашивающегося элемента с внутренней поверхностью корпуса.

Использование сравнительно длинного лезвия свернутого в рулон скребка резко снижает потери по сравнению с большинством известных конструкций, что является значительным преимуществом настоящего изобретения, так как полиуретаны являются очень дорогостоящими. В данной конструкции в отходы должно пойти менее двух дюймов из 118 дюймов лезвия скребка, что составляет менее 2% . Данная компактная конструкция дает возможность устанавливать скребок в конвейерных желобах ограниченных размеров. В то же время большая вместимость конвейерного скребка резко снижает затраты на рабочую силу, связанные с заменой лезвия скребка по сравнению с известными конструкциями.

В альтернативном воплощении изнашивающийся элемент состоит из двух слоев полиуретана, имеющих различные характеристики, связанные с износом. Так как соскребающее действие имеет место на передней кромке изнашивающегося элемента, эта кромка, предпочтительно, изготовлена из слоя полиуретана, который является сравнительно твердым для противодействия истиранию. Задняя кромка изнашивающегося элемента изготовлена из сравнительно мягкого материала, который не был захвачен твердой передней кромкой, в то же время обеспечивая достаточную жесткость для предотвращения чрезмерного отклонения более тонкого твердого изнашивающегося элемента.

Хотя в предпочтительном воплощении изобретения используется пневматическое давление, оказываемое сжатым воздухом, могли бы использоваться другие газы. Аналогично корпус мог бы заполняться водой под давлением или другой жидкостью. В этом случае действовало бы непосредственно на часть изнашивающегося элемента, свернутого в рулон внутри корпуса гидравлическое давление, а не пневматическое. Вместо уплотнения 13 манжетного типа или плавающего уплотнения 20 могли бы использоваться другие уплотняющие средства, например одно или более О-образных в сечении колец. Хотя корпус предпочтительного воплощения изобретения имеет накопительную камеру цилиндрической формы, могли бы использоваться накопительные камеры, имеющие другие геометрические формы.