трубчатый конвейер

Формула изобретения

1. Трубчатый конвейер, содержащий цепь, снабженную скребками, охватывающую натяжную и приводную звездочки и проходящую внутри направляющих труб, имеющих грузовой и холостой участки, каждый из которых содержит горизонтальную и крутонаклонную ветви, а также сочленяющее их поворотное колено, причем на грузовом участке горизонтальная ветвь расположена по направлению движения материала перед поворотным коленом и крутонаклонной ветвью, отличающийся тем, что направляющие трубы на грузовом участке выполнены из труб разного внутреннего диаметра, причем трубы поворотного колена и крутонаклонной ветви имеют диаметр больший, чем внутренний диаметр трубы горизонтальной ветви.

2. Трубчатый конвейер по п.1, отличающийся тем, что размеры внутренних диаметров труб определяются из соотношения:



где d_в - внутренний диаметр труб крутонаклонной ветви и поворотного колена;

d_г - внутренний диаметр трубы горизонтальной ветви;

k_г - скоростной коэффициент горизонтальной ветви;

k_в - скоростной коэффициент вертикальной ветви,

при условии, что скоростной коэффициент равен отношению скорости перемещения материала к скорости перемещения цепи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конвейерному машиностроению и предназначено для транспортирования сыпучих материалов.

Известен трубчатый скребковый конвейер, содержащий цепь, снабженную скребками, охватывающую натяжную и приводную звездочки, и проходящую внутри направляющих труб, имеющих грузовой и холостой участки, каждый из которых содержит горизонтальную и крутонаклонную ветви, а также сочленяющие их поворотные колена (М. А. Израйлевич, Б. Я. Гиндин, Конвейеры с погруженными скребками. М., Машиностроение, 1970, c. 91).

Недостатком конвейеров этого типа является недостаточная надежность, определяемая быстрым износом поворотного колена и скребков, а также зафиксированной на практике большой вероятностью заклинивания цепи.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является конвейер скребковый, содержащий натяжную и приводную звездочки, направляющие трубы и расположенные в них тяговую цепь из шарнирно соединенных звеньев и дисковые скребки, боковая поверхность которых выполнена конической с вершиной конуса, направленного в сторону движения дискового скребка. Направляющие трубы имеют грузовой и холостой участки, каждый из которых содержит горизонтальную и крутонаклонную ветви, а также сочленяющее их поворотное колено, причем на грузовом участке горизонтальная ветвь расположена по направлению движения материала перед поворотным коленом и крутонаклонной ветвью (авт.св. СССР N 1459978, В 65 G 19/14, 1987).

Однако конические скребки, подвергаясь износу, очень быстро теряют коническую форму, что приводит к быстрому износу и угрозе заклинивания.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение надежности работы конвейера.

Поставленная задача решается следующим образом.

Трубчатый конвейер содержит цепь, снабженную скребками, охватывающую натяжную и приводную звездочки и проходящую внутри направляющих труб, имеющих грузовой и холостой участки, каждый из которых содержит горизонтальную и крутонаклонную ветви, а также сочленяющее их поворотное колено, причем на грузовом участке горизонтальная ветвь расположена по направлению движения материала перед поворотным коленом и крутонаклонной ветвью. Направляющие трубы на грузовом участке выполнены из труб разного внутреннего диаметра, причем трубы поворотного колена и крутонаклонной ветви имеют диаметр, больший, чем внутренний диаметр трубы горизонтальной ветви.

Размеры внутренних диаметров труб определяются из соотношения:



где d_в - внутренний диаметр крутонаклонной ветви и поворотного колена,

d_г - внутренний диаметр трубы горизонтальной ветви,

k_г - скоростной коэффициент горизонтальной ветви,

k_в - скоростной коэффициент вертикальной ветви, при условии, что скоростной коэффициент равен отношению скорости перемещения материала к скорости перемещения цепи.

В известных конвейерах, в которых внутренние диаметры направляющих труб горизонтальной ветви, поворотного колена и крутонаклонной ветви грузового участка приняты одинаковыми, абразивное зерно транспортируемого материала, попадающее под скребок при входе в поворотное колено, увлекается в клиновой зазор между скребком и поверхностью трубы на меньшем радиусе закругления поворотного колена. Так как между этим зерном и внутренней поверхностью трубы на меньшем радиусе закругления поворотного колена нет других зерен, а клиновой зазор в направлении движения уменьшается, то неизбежно раздавливание этого зерна, сопровождающееся значительными давлениями и износом. Иначе обстоит дело у предлагаемого конвейера. Зерно, непосредственно контактирующее со скребком, вовлекается в кольцевой зазор не с поверхностью трубы на меньшем радиусе закругления на поворотном колене, а с подушкой из других зерен, находящихся в кармане на стыке поворотного колена и горизонтальной ветви. Под воздействием давления зерно раздвигает другие зерна, составляющие подушку на меньшем радиусе закругления r_min поворотного колена. Эти зерна, раздвигающиеся в окружном направлении, перемещаются в зону большего радиуса закругления r_max на поворотном колене и увлекаются далее в движение вдоль трубы. Раздавливания зерен при этом не происходит, что предопределяет эффект увеличения надежности.

Трубы поворотного колена и крутонаклонной ветви могут иметь одинаковый диаметр или поворотное колено может быть выполнено с переменным внутренним диаметром, изменяющимся по направлению движения материала от диаметра, равного внутреннему диаметру горизонтальной ветви, до диаметра, равного внутреннему диаметру вертикальной ветви.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 представлена схема трубчатого конвейера, а на фигуре 2 - узел перехода трассы от горизонтальной к поворотному колену.

Трубчатый конвейер содержит цепь 1, на которой закреплены скребки 2. Цепь охватывает приводную 3 и натяжную 4 звездочки. Цепь 1 со скребками 2 проходит внутри направляющих труб, имеющих горизонтальную ветвь 5, поворотное колено 6 и крутонаклонную ветвь 7 грузового участка. Внутренний диаметр труб крутонаклонной ветви 7 и поворотного колена 6 d_в и внутренний диаметр трубы горизонтальной ветви d_г выбраны таким образом, что отношение квадратов этих диаметров равно отношению скоростного коэффициента горизонтальной трассы к скоростному коэффициенту вертикальной трассы.

В соответствии с практическими замерами скоростной коэффициент для вертикальной трассы k_в всегда меньше скоростного коэффициента для горизонтальной трассы k_г. Так, по данным (М.Л.Израйлевич, Б.Я.Гиндин. Конвейеры с погруженными скребками. М., Машиностроение, 1970, с. 101) скоростной коэффициент горизонтальной трассы для различных материалов колеблется в диапазоне k_г = 0,8...0,95, а для вертикальной трассы k_в= 0,4...0,8.

Трубчатый конвейер работает следующим образом. Сыпучий материал, попадая через загрузочное отверстие на горизонтальную ветвь, захватывается скребками и транспортируется в направлении от натяжной звездочки 4 к приводной 3.

При этом через сечение горизонтальной трубы протаскивается количество материала, равное: Q_г=0,8 k_уk_ok_гd_г² (М.Л.Израйлевич, Б.А.Гиндин. Конвейеры с погруженными скребками. М., Машиностроение, 1970, с. 101)

где k_у = 1,1...1,2 - коэффициент уплотнения,

k_о = 0,97 - геометрический коэффициент, учитывающий потери объема из-за размещения в трубе цепи со скребками.

Материал подтаскивается к поворотному колену и крутонаклонной ветви. По этим ветвям через сечение может пропускаться количество материала: Q_в= 0,8k_уk_оk_вd_в².

Так как принято k_гd_г² = k_вd_в², то Q_г = Q_в. При этом материал свободно проходит вдоль всей трассы направляющих труб.

Иначе обстоит дело у известных трубчатых конвейеров, характеризуемых зависимостью d_в = d_г. В этом случае Q_г > Q_в. Материал, принесенный по горизонтальной ветви к поворотному колену, не может быть пропущен крутонаклонным участком. Для его перемещения становится необходим подпор со стороны материала горизонтальной ветви. Таким образом, натяжение S цепи при входе на поворотное колено у известных конвейеров оказывается в несколько раз большим, чем соответствующее натяжение S_п у предлагаемого. Это обстоятельство обуславливает значительно меньшие потери на трение и износ у предлагаемого конвейера по сравнению с известными, что соответственно увеличивает надежность и долговечность работы предлагаемого трубчатого конвейера.