ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР Российский патент 1995 года по МПК B65G15/00 B65G23/44 

Изобретение относится к конвейерному транспорту преимущественно для наклонных горных выработок.

Известен ленточный конвейер для наклонных горных выработок, содержащий замкнутый одноленточный контур на ставе с роликами, привод, натяжной механизм и ловители лент (Справочник. Подземный транспорт шахт и рудников. / Под ред. Г.Я. Пейсаховича. М. Недра, 1985, с.209, рис. 14.1.8. Конвейер ленточный 2ЛУ100). Это типичный представитель распространенного в настоящее время ленточного конвейера для наклонных выработок. По мере развития конвейеризации все в большей мере начали проявляться такие негативные стороны конструкции указанного типа конвейера, как дороговизна, дефицитность, сложность конструкции и эксплуатации лент высокой прочности, их относительная недолговечность и недостаточный уровень безопасности, приводящий к порывам ленты при тяжелых последствиях для этих мощных машин.

Известен многоприводной ленточный конвейер конструкции ИГД им. А.А. Скочинского. В этом конвейере имеются по трассе промежуточные приводы, выполненные в виде коротких ленточных конвейеров, смежные верхние и нижние ветви ленточных контуров которых введены в контакт (Полунин В.Т. Гуленко Г.И, Конвейеры для горных предприятий. М. Недра, 1978, с.236, рис. 9.4.б.).

Введение промежуточных приводов изменило в положительном направлении ситуацию с лентой. Лента такого конвейера может иметь значительно меньшую прочность, она проще в эксплуатации и дешевле. Однако промприводы оставили без изменения положение со сроком службы ленты, вопросы безопасности при порыве ленты и добавили новую сложность, а именно обустройство по трассе промприводов с камерами, электрической сетью и другим.

Известен ленточный конвейер с многоленточным контуром, с общим приводом и натяжными механизмами для каждой ленты [1] Этот конвейер принят за прототип. Данный конвейер в принципе устраняет указанные выше недостатки известных конвейеров. Так, наличие нескольких параллельно работающих в контакте друг с другом лент позволяет отказаться от уникальных высокопрочных лент со сложной системой эксплуатации. Сосредоточение привода в голове конвейера позволяет отказаться от обустройства по трассе промприводов. Весьма эффективно решается вопрос повышения срока службы лент путем разворота их через определенный период работы и пуском в работу обкладками, которые были ранее между лентами и не были подвержены большому износу. И, наконец, не менее эффективно решается вопрос безопасности и надежности при обрыве одной из лент. Вторая лента не позволяет развиться серьезной аварии.

Однако конструкция конвейера-прототипа имеет один существенный недостаток, а именно, низкую надежность работы. Во-первых, на приводном барабане, вращающемся с одной для всех лент контура угловой скоростью, разные ленты получают разную линейную скорость. Но контур движется с одной скоростью на средней части конвейера, что неизбежно должно привести к двум ситуациям. Первая это когда двигатель имеет малую мощность, то приводной барабан останавливается и какое-либо движение контура прекращается.

Вторая это когда двигатель имеет достаточную мощность, то приводной барабан начинает приводить в движение контур на нем. Однако силы трения между резиновыми лентами контура на барабане очень велики и не позволяют осуществляться взаимному их проскальзыванию. Но и последнее не помогло бы, так как контур движется с единой скоростью, а каждая лента контура при проходе барабана приобретает свою отличную от других скорость. Такой процесс очень быстро заканчивается пробуксовкой барабана с интенсивным нагревом и пожаром лент.

Главное условие приемлемости конвейера-прототипа это равномерное распределение тягового усилия между лентами контура. Но его не обеспечивает и конструкция натяжных механизмов. Какими бы не были значения усилий натяжения лент контура, все они суммируются в одно усилие натяжения этого контура. Последнее распространяется по длине контура вплоть до приводного барабана и распределяется между лентами случайно и неконтролируемо. Нельзя сделать заключение, что все ленты контура имеют одинаковое начальное натяжение при входе на приводной барабан, так как на километровом и более участке движения контура по роликоопорам взаимное положение лент многократного изменения и начальное даже одинаковое натяжение не сможет повлиять на величину натяжения у приводного барабана.

Все вышеуказанное приводит к низкой надежности работы конвейера-прототипа.

Целью изобретения является повышение надежности работы конвейера путем выравнивания скорости и натяжения лент контура.

Цель достигается тем, что в ленточном конвейере, содержащем двухленточный контур, два натяжных механизма для внешней и внутренней лент и два приводных барабана, приводные барабаны расположены на разгрузочном конце конвейера, и при этом каждый приводной барабан охвачен соответствующей лентой, а конвейер снабжен расположенным на загрузочном конце уравнительным приспособлением, выполненным в виде отклоняющих и двух жестко соединенных между собой подвижных барабанов, причем внешняя и внутренняя ленты для выравнивания в них натяжений запасованы на подвижных барабанах в противоположных направлениях.

Предлагаемый конвейер имеет более высокую надежность, чем конвейер-прототип.

Во-первых, в нем полностью исключен проход многоленточного контура в собранном виде через барабаны как отклоняющие, так и приводные. Ленты проходят через отклоняющие и приводные барабаны одинаковых диаметров в обоих приводах в один слой, как у известных машин.

При одинаковых приводах скорости движения лент являются равными между собой. Наличие в конструкции разделенных в зоне приводных блоков лент не только позволяет обеспечить равенство скоростей их движения, но и получить равное распределение тягового усилия между ними. При одинаковых скоростях движения лент, одинаковых диаметрах барабанов и одинаковых схемах заводки лент усилия тяги будут равными при равных начальных натяжениях. Последние создаются равными между собой натяжными устройствами, введенными в каждый контур и имеющими аппаратуру контроля и поддержания натяжения на заданном уровне.

Повышает надежность работы конвейера и уравнительное приспособление, введенное в конструкцию конвейера на его загрузочном конце. Уравнительное приспособление исключает ослабление натяжения в одной из лент в этом месте конвейера. Прослабление одной из лент приводит к ее провисанию между роликами и перед концевым барабаном, что чревато образованием петель с последующим перетиранием ленты и ее порывом. В уравнительном приспособлении большее натяжение, например, внешней ленты немедленно приведет к тому, что она начнет перетягивать в свою сторону в этом устройстве барабан второй внутренней ленты. И движение будет продолжаться до тех пор, пока усилия в лентах на загрузочном конце выравняются. Все это повышает надежность работы конвейера, он является полностью работоспособным и имеет одинаковые усилия натяжения в обеих лентах.

На фиг.1, 2 изображены схемы предлагаемого ленточного конвейера.

Ленточный конвейер включает двухленточный контур 1, содержащий внешнюю ленту 2 и внутреннюю ленту 3. Каждая лента 2 и 3 в зоне приводного разгрузочного конца конвейера А отделена друг от друга и приводится движением своим приводом соответственно для внешней ленты 4 и внутренней ленты 5. Каждая лента 2 и 3 в приводах 4 и 5 огибает свой приводной барабан соответственно 6 и 7 для внешней и внутренней лент. Приводы обеих лент оснащены одинаковыми редукторами 8 и 9, турбомуфтами 10 и 11, электродвигателями 12 и 13. В этой зоне А каждая лента 2 и 3 оснащена своим натяжным механизмом 14 и 15. В свою очередь каждый натяжной механизм включает подвижные натяжные барабаны 16 и 17 и отклоняющие барабаны 18 и 19. Двухленточная собранная грузонесущая часть 20 контура размещается на желобчатых роликоопорах, а нижняя холостая часть 21 на двух роликовых опорах с шагом в два раза большим, чем на верхней грузовой ветви (части) 20. Хвостовая загрузочная часть конвейера оснащена уравнительным приспособлением 22, включающим подвижные барабаны 23 и 24 для обеих лент, соответственно, соединенные жестко друг с другом тягами 25 и оснащенные ползунами 26 и направляющими 27.

Уравнительное приспособление также включает отклоняющие барабаны 28, 29 и 30. Внешняя лента 2 огибает концевой барабан 31, неподвижно закрепленный на фундаменте. Внутренняя лента 3 заведена на подвижный барабан 23, а внешняя 2 на барабан 24 через отклоняющие барабаны 28, 29 и 30. При такой заводке лент 2 и 3 на барабаны 23 и 24 усилия натяжения в них направлены друг против друга. Контроль и поддержание натяжения обеих лент 2 и 3 осуществляет аппаратура 32.

Предлагаемый конвейер работает следующим образом.

Двухленточный контур 1 конвейера как на верхней грузонесущей ветви (части) 20, так и на нижней холостой ветви (части) 21, располагается на роликоопорах, перемещаются вдоль всей средней части совместно в контакте обе ленты 2 и 3. После входа верхней грузовой ветви (части) 20 в зону приводного разгрузочного конца конвейера А происходит разделение лент 2 и 3 и в таком виде они проходят эту зону вплоть до выхода из нее на среднюю нижнюю часть, где формируется холостая ветвь (часть) 21. Там ленты 2 и 3 входят в контакт друг с другом и так перемещаются до загрузочного конца. В зоне А каждая лента 2 и 3 перемещается раздельно под воздействием своего привода 4 и 5. Каждый привод с помощью приводных барабанов 6 и 7, редукторов 8 и 9, турбомуфт 10 и 11 и электродвигателей 12 и 13 благодаря полной идентичности конструкций и наличию турбомуфт 10 и 11 синхронно перемещает обе ленты 2 и 3. Одинаковое натяжение обеих лент обеспечивают натяжные механизмы 14 и 15. Они с помощью натяжных подвижных барабанов 16 и 17 и неподвижных отклоняющих барабанов 18 и 19 и аппаратуры 32 обеспечивают одинаковое натяжение контура 1 на всей длине конвейера. Аппаратура 32 контроля и поддержания натяжения на заданном уровне обеспечивает одинаковое натяжение обеих лент 2 и 3.

На загрузочном конце ленты 2 и 3 вновь разводятся. При этом внутренняя лента 3, заведенная на барабан 23, через тяги 25 передает свое натяжение барабану 24. На барабан 24 заведена внешняя лента 2. Она в свою очередь создает натяжение на барабане 24 в противоположную сторону от ленты 3. При уменьшении натяжения любой из лент 2 или 3 в сторону более натянутой ленты происходит перемещение спаренных барабанов 24 и 25 вплоть до выравнивания усилий в обеих лентах 2 и 3.

Характерной отличительной особенностью двухленточного конвейера является то, что наличие контакта обеих лент 2 и 3 на средней части конвейера как бы разделяет конвейер на три условно самостоятельные части, а именно: приводную, разгрузочную, среднюю и загрузочную часть. В указанных крайних частях конвейера невозможно выравнять натяжение в лентах 2 и 3, имея натяжные устройства только в одной части. Усилия трения между лентами на средней части настолько велики, что для взаимного сдвига лент 2 и 3 потребуются усилия, превышающие тяговое усилие приводов 4 и 5. В предлагаемой конструкции этот вопрос решает уравнительное приспособление 22.

Предлагаемый конвейер выгодно отличается от прототипа надежностью работы двухленточного контура. Во-первых, в прототипе ленты пакетом должны огибать приводной барабан. В этом случае каждая лента при одинаковой угловой скорости вращения барабана, находясь на разных радиусах, должна двигаться с разной линейной скоростью. Но это невозможно, так как ленты на средней части соприкасаются и движутся с одной линейной скоростью. Поэтому в прототипе на барабане внешняя лента должна постоянно проскальзывать относительно нижней. Но на правом барабане имеют место наибольшие удельные давления. При наличии резиновых обкладок, которые применяются для увеличения тягового фактора привода, взаимное проскальзывание лент будет сопровождаться или исключительно высоким износом с нагревом обкладки внутренней ленты при пробуксовке барабана, или остановкой привода.

В предлагаемом конвейере каждая лента огибает барабан своего привода, имеющий одинаковые диаметры и скорости вращения, а также турбомуфты. В этом случае ленты движутся с одинаковой скоростью и при одинаковом начальном натяжении с одинаковыми рабочими натяжениями. Наличие натяжных механизмов в зоне приводной части конвейера обеспечивает равенство начальных натяжений, и следовательно, равенство тяговых усилий в обеих лентах. В прототипе такого добиться невозможно, так как действие натяжных механизмов в каждом случае блокируется средней частью контура, где ленты расположены пакетом и друг относительно друга не смещаются. При таком несовершенном механизме натяжения на приводном барабане ленты находятся при разных степенях натяжения и ни о каком равенстве тяговых усилий в лентах не может быть и речи. В предлагаемом конвейере при расположении натяжных механизмов в головной разгрузочной части, в загрузочной части выравнивание усилий в лентах производится специальным уравнительным приспособлением. Таким образом в предлагаемом конвейере ленты находятся при одинаковом натяжении и движутся с одинаковыми скоростями, что обеспечивает его более высокую надежность по сравнению с прототипом.

Повышение надежности приводит к тому, что обе ленты можно выбирать на половинную нагрузку без дополнительных запасов прочности на неравномерность загрузки. Отпадает необходимость в ловителях, и, наконец, срок службы лент увеличивается почти в два раза благодаря возможности после истечения нормативного срока эксплуатации лент одной стороной перевернуть их и сделать рабочими бывшие внутренние неизношенные обкладки.

Изобретение относится к конвейерному транспорту преимущественно для наклонных горных выработок. Ленточный конвейер выполнен с двухленточным контуром, двумя натяжными механизмами для внешней и внутренней лент и двумя приводными барабанами. Приводные барабаны располодены на разгрузочном конце конвейера, и при этом каждый приводной барабан охвачен соответствующей лентой. Конвейер снабжен расположенным на загрузочном конце уравнительным приспособлением, выполненным в виде отклоняющих и двух жестко соединенных между собой подвижных барабанов. Внешняя и внутренняя ленты для выравнивания в них натяжений запасованы на подвижных барабанах в противоположных направлениях. 2 ил.

ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР, содержащий двухленточный контур, два натяжных механизма для внешней и внутренней лент и два приводных барабана, отличающийся тем, что приводные барабаны расположены на разгрузочном конце конвейера и при этом каждый приводной барабан охвачен соответствующей лентой, а конвейер снабжен расположенным на загрузочном конце уравнительным приспособлением, выполненным в виде отклоняющих и двух жестко соединенных между собой подвижных барабанов, причем внешняя и внутренняя ленты для выравнивания в них натяжений запасованы на подвижных барабанах в противоположных направлениях.