конвейер с подвесной лентой

Формула изобретения

1. Конвейер с подвесной лентой, включающий опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными в виде одиночных труб и огибающими приводной и концевой барабаны, и бесконечную конвейерную ленту, к которой равномерно прикреплены роликовые подвески с возможностью их движения по направляющим, искривленным в пространстве, причем на грузонесущем участке направляющие сближены для увеличения желобчатости ленты, а в районе барабанов разведены на расстояние, обеспечивающее прилегание ленты к рабочей поверхности барабанов, отличающийся тем, что каждая пара роликовых подвесок, расположенных в одной плоскости перпендикулярно продольной оси конвейера, соединена между собой с помощью двух гибких пластин, к которым прикреплена конвейерная лента, причем параметры гибких пластин определяются соотношением



где В_лен - ширина гибкой пластины, мм;

Р - усилие растяжения в гибкой пластине, Н;

К_неравн - коэффициент неравномерности нагружения гибких пластин;

К_зап - коэффициент запаса прочности гибкой пластины на разрыв;

_p - прочность одной прокладки гибкой пластины, Н/мм;

i - число прокладок в ленте, из которой изготовлена гибкая пластина.

2. Конвейер по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между гибкими пластинами каждой пары подвесок определяется соотношением



где L_л - расстояние между гибкими пластинами каждой подвески, м;

L_c - свободная длина гибкой пластины, м;

D_б - диаметр приводного и концевого барабана конвейера, м;

t - толщина выбранной конвейерной ленты, м;

[_-1] - допускаемые касательные напряжения выбранной конвейерной ленты, МПа;

G_-1 - предел выносливости выбранной конвейерной ленты, МПа.

3. Конвейер по п. 1 или 2, отличающийся тем, что продольная прочность каждой гибкой пластины выполнена более высокой, чем прочность ее крепления к корпусу роликовой подвески.

4. Конвейер по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что скобы крепления конвейерной ленты к гибким пластинам расположены перпендикулярно оси конвейера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к ленточным конвейерам с подвесной лентой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конвейер с подвесной лентой [1], включающий опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными из трубы и огибающими приводной и концевой барабаны, а также бесконечную конвейерную ленту, на бортах которой равномерно закреплены роликовые подвески, движущиеся по направляющим, искривленным в пространстве. В данном конвейере лента имеет вогнутую в плоскости, перпендикулярной оси конвейера, форму. При этом на грузонесущем участке направляющие сближены для увеличения желобчатости ленты, а в районе барабанов направляющие разведены, благодаря чему обеспечивается прилегание ленты к рабочей поверхности барабанов.

Недостатком указанного конвейера является то, что жестко закрепленные на бортах ленты опорные элементы роликовых подвесок, проходя искривленные участки в зоне барабанов и будучи твердыми телами, нагружают, деформируют, а в ряде случаев повреждают борта ленты, являющейся наиболее ответственной и дорогой частью конвейера.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и долговечности конвейерной ленты, опорных элементов и барабанов конвейера.

Указанная задача достигается тем, что предлагаемое изобретение содержит опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными в виде одиночных труб и огибающими приводной и концевой барабаны, а также бесконечную конвейерную ленту, которая прикреплена к роликовым подвескам с возможностью их движения по направляющим, искривленным в пространстве, причем на грузонесущем участке направляющие сближены для увеличения желобчатости ленты, а в районе обоих барабанов разведены на расстояние, обеспечивающее прилегание ленты к рабочей поверхности барабанов.

Согласно предлагаемому изобретению каждая пара роликовых подвесок, расположенных в одной плоскости перпендикулярно продольной оси конвейера, соединена между собой с помощью двух гибких пластин, к которым прикреплена лента. Эти пластины могут быть изготовлены, например, из типовой конвейерной ленты.

На основании проведенного экспериментального исследования установлено, что в случае, если пластины изготовлены из типовой многопрокладочной конвейерной ленты, ширина каждой из пластин определяется соотношением:



где В_лен - ширина пластины, мм;

Р - усилие растяжения в пластине, Н;

К_неравн=1,1...1,3 - коэффициент неравномерности нагружения пластин;

К _зап=1,25...1,40 - коэффициент запаса прочности пластин на разрыв;

i - число прокладок в ленте, из которой изготовлена пластина;

_p - прочность одной прокладки пластины, Н/мм.

Кроме того, согласно предлагаемому изобретению расстояние между пластинами вдоль конвейера, с помощью которых каждая пара подвесок крепится к конвейерной ленте, определяется соотношением:



где L_л - расстояние между гибкими пластинами каждой пары подвесок, м;

L_c - свободная длина пластины, м;

D_б - диаметр барабана конвейера, м;

t - толщина выбранной конвейерной ленты, м;

[_-1] - допускаемые касательные напряжения выбранной конвейерной ленты, МПа;

G_-1- предел выносливости выбранной конвейерной ленты, МПа.

Крепление каждой пары роликовых подвесок, расположенных в одной плоскости перпендикулярно продольной оси конвейера, к конвейерной ленте с помощью двух гибких пластин, к которым прикреплена лента, позволяет не только полностью устранить боковые нагрузки на ленту, но и значительно уменьшить нагрузки, действующие на ролики и трубчатые направляющие.

В данном случае на ролики действуют только радиальные усилия от силы тяжести груза и элементов конвейера, и они катятся по трубчатым направляющим без перекосов и заеданий, что уменьшает сопротивление качению. Это, в свою очередь, позволяет повысить точность монтажа конвейера при использовании реальных конвейерных лент с их геометрическими и другими дефектами, способствует более плавному движению роликовых подвесок по трубчатым направляющим на всех участках конвейера, что повышает эксплуатационную надежность кинематических узлов: конвейерная лента - роликовые подвески - трубчатые направляющие.

В предлагаемом изобретении на всех участках конвейера прикрепленные к ленте с помощью гибких пластин роликовые подвески под действием силы тяжести меняют свою ориентацию и, приспосабливаясь к трубчатым направляющим, перемещаются по ним без перекосов, т.е. при минимальном сопротивлении движению, незначительном износе трущихся пар и отсутствии шума.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, который заключается в том, что предлагаемая конструкция крепления каждой пары подвесок, расположенных в одной плоскости перпендикулярно оси конвейера, к конвейерной ленте с помощью двух гибких пластин, к которым прикреплена лента, позволяет устранить боковые усилия и разгрузить конвейерную ленту.

Исследования показали, что в связи с отсутствием в данной конструкции боковых сил воздействия роликовых подвесок на борта конвейерной ленты крепление конвейерной ленты к каждой пластине может быть выполнено менее прочно. Например, возможно крепление пластин с помощью небольших скоб, расположенных перпендикулярно оси конвейера и не мешающих прохождению пластин на барабанах.

Кроме того, при указанном выше соединении роликовых подвесок с лентой, как показали исследования, продольная прочность каждой пластины оказывается заведомо выше прочности ее крепления к роликовой подвеске. Это приводит к тому, что в критических ситуациях, приводящих к отрыву роликовых подвесок от конвейерной ленты, дорогостоящая конвейерная лента оказывается неповрежденной, а обрыв пластин происходит в местах крепления их к подвеске. При этом, как показала практика, замена оборванных дешевых гибких пластин может быть произведена в течение нескольких минут.

Значительное увеличение расстояния между точками крепления гибких пластин каждой пары подвесок способствует снижению перекосов роликовых подвесок при их движении по трубчатым направляющим. Это обстоятельство, а также правильно подобранные в соответствии с вышеприведенными зависимостями геометрические параметры гибких пластин позволяют уменьшить контактные давления между роликами и трубчатыми направляющими и существенно повысить долговечность этих важнейших и наиболее изнашиваемых элементов конвейера.

Особенно эффективно применение гибких пластин при модернизации изношенных типовых роликовых ленточных конвейеров с использованием их стандартных барабанов и ранее эксплуатирующейся конвейерной ленты с ее геометрическими и другими дефектами. В данном случае несущественно - имеет конвейерная лента дефекты или нет, поскольку применение размещенных под нею гибких пластин позволяет достаточно точно выставить подвески вдоль оси конвейера.

На фиг.1 показан общий вид конвейера сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 показано крепление с помощью гибких пластин одной из роликовых подвесок к конвейерной ленте; на фиг.4 - то же (вид А на фиг.3); на фиг.5 и 6 - соответственно сечения А-А и Б-Б на фиг.2.

Конвейер с подвесной лентой включает две укрепленные на стойках 1 и размещенные по обе стороны конвейера продольные балки 2, на которых с помощью кронштейнов 3 смонтированы направляющие 4 (см. фиг.1 и 2), выполненные в виде замкнутых и вытянутых вдоль конвейера труб. На приводном 5 и концевом 6 барабанах размещена бесконечная лента 7. Каждая пара подвесок 11 в поперечном направлении соединена посредством двух гибких пластин 8, которые крепятся к подвеске 11 и к конвейерной ленте 7 с помощью планок 9 и скоб 10 (см. фиг.3, 4, 5 и 6). Подвески 11 снабжены роликами 12 и 13, обечайки которых имеют вогнутую поверхность, в результате чего ролики охватывают трубчатую направляющую 4 со всех сторон. При этом для обеспечения необходимой прочности и жесткости каждая из подвесок 11 включает продольную, т.е. расположенную вдоль ленты конвейера, балку 14, имеющую на своих концах отгибы 15, предназначенные для крепления на них гибких пластин 8, а также поперечную балку 16 коробчатого сечения, снабженную двумя отверстиями, в которых с помощью осей 17, гаек 18, пружинных шайб 19 и стопорной планки 20 смонтированы ролики 12 и 13, каждый из которых включает по два подшипника и лабиринтных уплотнения (см. фиг.3).

Для приведения ленты 7 в движение на валу приводного барабана 5 смонтирован привод 21 (см. фиг.2). Вблизи барабанов 5 и 6 (см. фиг.2), имеющих цилиндрическую форму, трубчатые направляющие 4 выполнены с отгибами в сторону от оси конвейера, в результате чего роликовые подвески 11 оказываются разведенными друг от друга в направлении поперек ленты на расстояние Lн (см. фиг.3 и 6). Кроме того, радиус изгиба трубчатых направляющих 4 в районе барабанов 5 и 6 несколько превышает радиусы этих барабанов, благодаря чему борта ленты 7 оказываются приподнятыми по отношению к образующей барабана, что предотвращает возможное просыпание транспортируемого груза при прохождении лентой барабанов и исключает возможность касания их обечайки подвесками.

Конвейер работает следующим образом. При вращении с помощью привода 21 приводного барабана 5 ленте 7 придается поступательное движение (вправо на фиг. 1), в результате чего она увлекает за собой прикрепленные к ее бортам роликовые подвески 11, которые с помощью смонтированных на них опорных роликов 12 и 13 свободно катятся по трубчатым направляющим 4. При движении роликовых подвесок 11 на прямолинейных участках конвейера смонтированные на них гибкие пластины 8, смягчая динамические воздействия ленты на подвески, оказываются в одной плоскости по отношению друг к другу. Попадая же в зону изгиба ленты на переходных участках, т.е. там, где лента плавно меняет желобчатость - от максимальной в средней части конвейера до минимальной вблизи барабанов 5 и 6, и особенно при движении ленты на самих барабанах, где желобчатость ленты исчезает полностью, каждая из пластин 8 поворачивается вокруг своей оси, что приводит к снижению статического воздействия подвески 11 на ленту 7, в частности, резко снижает нагрузки в самых напряженных и ответственных элементах конвейера - местах крепления подвесок к гибким пластинам.

Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключается в том, что крепление каждой пары подвесок, расположенных в одной плоскости, перпендикулярно продольной оси конвейера, с помощью двух гибких пластин, к которым прикреплена конвейерная лента, позволяет устранить боковые нагрузки и применить менее прочную в поперечном направлении конвейерную ленту. Приведенные зависимости позволяют определить необходимые параметры гибких пластин, обеспечив при этом сохранность бортов дорогостоящей конвейерной ленты даже в аварийных случаях отрыва от них роликовых подвесок, так как в этих случаях обрыв гибких пластин происходит в неответственных и доступных для последующего ремонта местах.

Кроме того, применение гибких пластин позволяет более точно установить роликовые подвески по отношению к продольной оси конвейера, несмотря на качество применяемой конвейерной ленты. В данном случае безразлично - имеет лента геометрические дефекты или нет. Гибкие пластины, серийно изготовленные на заводе-изготовителе, имеющие строго одинаковые размеры и готовые отверстия под скобы крепления, позволяют выставить каждую пару подвесок в поперечном направлении строго на одинаковом расстоянии друг от друга и с одинаковым углом их поворота относительно трубчатых направляющих конвейера. Все это резко снижает поперечное давление подвесок на направляющие и работа конвейера происходит без ударов и колебаний.

Наконец, значительное увеличение расстояния между гибкими пластинами каждой пары подвесок и свободной длины пластин обеспечивает эластичность и эксплуатационную надежность узлов: "конвейерная лента - роликовые подвески - трубчатые направляющие".

Источник информации

1. Патент РФ 2118285 МПК - B 65 G 15/60, БИ 24, 1989 г.