Настоящее изобретение относится к конвейеру для перемещения грузов, содержащему тележку, которая перемещается вдоль направляющих установленной на фундаменте и смонтированной на полу или подвешенной к потолку несущей конструкции, и устройство для соединения тележки с приводным элементом, расположенным на несущей конструкции и перемещающим тележку по направляющим.
В настоящее время известно оборудование для перемещения материалов, выполненное в виде несущих секций или рам с рядом лежащих в одной плоскости параллельных приводных роликов, на которые опирается палета, загружаемая транспортируемым материалом и перемещаемая по заданной траектории, образуемой несколькими расположенными рядом и состыкованными друг к другу секциями.
Возможности такого оборудования существенно ограничены тем, что рамы с роликами обеспечивают перемещение грузов только по прямым, горизонтальным траекториям, и поэтому для перемещения грузов по траекториям с разными по высоте или по направлению участками требуется использовать дополнительное оборудование в виде подъемников, лотков и поворотных столов или платформ.
Другим известным видом конвейеров для перемещения грузов являются роликовые конвейеры так называемого "жалюзийного" типа, в которых имеются одна или несколько бесконечных роликовых цепей, огибающих две расположенные на концах конвейера звездочки и движущихся вдоль металлической несущей конструкции, которая в плане имеет форму траектории перемещения грузов, при этом к цепям крепятся плоские несущие элементы, расположенные рядом друг с другом и образующие непрерывное шарнирное по типу оконных жалюзи несущее основание, на которое кладутся либо непосредственно, либо в палетах транспортируемые предметы. Такие конвейеры занимают много места, очень дороги в монтаже и обслуживании и недостаточно надежны из-за большой длины приводных цепей, которая в два раза превышает расстояние, на которое перемещаются предметы, что создает ряд проблем, связанных с необходимостью поддерживать в цепях необходимое натяжение, а также с размерами огибающих цепями роликов и возникающим при работе конвейера шумом.
Подобные проблемы характерны и для напольных конвейеров, в которых груз помещается на платформы, установленные на тележки, приводимые в движение вдоль направляющих металлической несущей конструкции с помощью одной или нескольких приводных цепей описанного выше типа через жесткие механические приводные устройства, которые можно временно отключать, например, для накопления энергии.
Известны также и подвесные конвейерные системы, имеющие подвешенную к потолку направляющую, вдоль которой перемещаются, например, на колесах приводные тележки с подвесными крюками, при этом на направляющих смонтированы токопроводники (шины), по которым скользят токосъемные башмаки, через которые к приводным двигателям тележек подаются сигналы управления и подводится необходимая для работы конвейера мощность. Подобные системы очень эффективны и обладают низким уровнем шума, однако они могут работать только в очень чистых условиях, поскольку в противном случае токопроводящие шины быстро загрязняются пылью, маслами и т.п. и не обеспечивают должного электрического контакта с установленными на тележках башмаками, что приводит по крайней мере на отдельных секциях к потере управления и/или снижению мощности, подводимой к приводным двигателям. Кроме того, такие конвейеры нельзя эксплуатировать в пожароопасных условиях, поскольку скольжение башмаков по шинам может привести к возникновению искрения. И наконец, такие конвейеры при использовании их для перемещения грузов на длинных наклонных участках (на подъемах или спусках) имеют ограниченную грузоподъемность, так как при больших нагрузках может произойти проскальзывание колес по направляющей.
Перечисленные выше недостатки частично устранены в конвейерной системе, предложенной в US 5062368. Эта система представляет собой по существу напольный конвейер, нормальная работа которого требует очень высокой точности изготовления и монтажа, прежде всего в части направляющих и системы захвата палет. Из-за этого стоимость изготовления такого конвейера и затраты на его обслуживание оказываются очень большими. Такая система, кроме того, приспособлена для транспортировки только небольших по размерам палет и только для перемещения их по ортогональным направлениям. Кроме того, по крайней мере относительно рассмотренных в этом патенте вариантов систем можно утверждать, что они не удовлетворяют общепринятым нормам и правилам безопасности.
Из книги Полунина В.Т., Гуленко Г.Н. "Конвейеры для горных предприятий", Москва, "Недра", 1978, с. 281-286 известен также конвейер для перемещения грузов, содержащий несущую конструкцию, по меньшей мере одну тележку, которая может перемещаться вдоль соответствующих направляющих несущей конструкции и служит опорой для транспортируемого груза, приводной элемент, который расположен на несущей конструкции и проходит параллельно направляющим, соединительное устройство, которое расположено на тележке и, находясь в контакте с приводным элементом, надежно соединяет тележку с приводным элементом, и двигатель, который приводит в движение приводной элемент, перемещая тележку вдоль направляющих, при этом несущая конструкция состоит из нескольких взаимно независимых, прямолинейных модулей, состыкованных друг с другом и формирующих предварительно выбранную траекторию движения грузов, где каждый модуль имеет свой собственный приводной двигатель, независимый от двигателей других модулей, а соединительное устройство выполнено таким образом, что, когда тележка переходит с первого модуля на расположенный непосредственно за ним второй модуль, это устройство всегда остается в контакте с приводным элементом по меньшей мере одного из модулей.
Этот конвейер также не свободен от некоторых недостатков и нуждается в определенных усовершенствованиях.
Задачей изобретения является создание свободного от упомянутых выше недостатков конвейера для перемещения грузов, который можно было изготовить в виде отдельных модулей, обеспечивающих возможность собирания конвейерной системы как в напольном, так и в подвесном вариантах.
Эта задача решается с помощью предложенного конвейера для перемещения грузов, содержащего несущую конструкцию, по меньшей мере одну тележку, которая может перемещаться вдоль соответствующих направляющих несущей конструкции и служит опорой для транспортируемого груза, приводной элемент, который расположен на несущей конструкции и проходит параллельно направляющим, соединительное устройство, которое расположено на тележке и, находясь в контакте с приводным элементом, надежно соединяет тележку с приводным элементом, и двигатель, который приводит в движение приводной элемент, перемещая тележку вдоль направляющих, при этом несущая конструкция состоит из нескольких взаимно независимых, прямолинейных модулей, состыкованных друг с другом и формирующих предварительно выбранную траекторию движения грузов, где каждый модуль имеет свой собственный приводной двигатель, независимый от двигателей других модулей, а соединительное устройство выполнено таким образом, что, когда тележка переходит с первого модуля на расположенный непосредственно за ним второй модуль, это устройство всегда остается в контакте с приводным элементом по меньшей мере одного из модулей. Согласно изобретению соединительное устройство каждой тележки выполнено в виде по меньшей мере двух башмаков, которые находятся в контакте с приводным элементом, каждый башмак установлен на тележке с помощью шарнирного соединения и может поворачиваться, меняя свое положение в соответствии с изменением положения приводного элемента, причем каждый башмак находится в контакте с приводным элементом под действием создающего усилие прижатия устройства, которое прижимает башмаки к приводному элементу, и по меньшей мере два башмака каждой тележки находятся друг от друга в направлении движения приводного элемента на расстоянии, которое больше максимального расстояния между двумя расположенными непосредственно рядом друг с другом соседними модулями конвейера.
Предпочтительно каждый приводной элемент выполнить в виде бесконечного ремня, который огибает два шкива, расположенные у противоположных концов соответствующего модуля, где один из этих шкивов является приводным, причем башмаки должны находиться в контакте с одной приспособленной для этого стороной ремня, к которой они прижимаются создающим усилие прижатия устройством, при этом расстояние между по меньшей мере двумя башмаками каждой тележки больше максимального расстояния между ремнями двух расположенных непосредственно рядом друг с другом соседних модулей конвейера.
При этом нужно отметить, что каждый башмак имеет жесткий корпус, соединенный с тележкой, и подошву, которая закреплена на жестком корпусе и взаимодействует с ремнем при контакте с ним.
Предпочтительно создающее упругое усилие прижатия устройство расположить между башмаком и тележкой так, чтобы оно прижимало башмак к ремню.
Следует отметить, что имеющееся шарнирное соединение позволяет каждому башмаку линейно перемещаться в направлении, перпендикулярном ремню.
В одном варианте выполнения конвейера по изобретению ремень приводного элемента имеет зубья, которые расположены на его одной, обращенной к башмакам стороне, а башмак имеет накладку с зубьями, которые входят в зацепление с зубьями ремня.
Предпочтительно сделать конвейер по изобретению так, чтобы ремень приводного элемента двигался по продольной направляющей опоре, которая установлена на каждом модуле и проходит между шкивами.
В другом варианте выполнения конвейера по изобретению опора имеет плоскую поверхность, которая обращена к ремню и покрыта слоем материала с низким коэффициентом трения и по которой скользит находящийся с ней в контакте ремень.
Согласно изобретению в конвейере целесообразно для перемещения тележки вдоль направляющих использовать устройство, состоящее по меньшей мере из двух пар опорных колес, которые вращаются вокруг параллельных осей и катятся по направляющим, и по меньшей мере еще одного колеса, направляющего в поперечном направлении движение тележки вдоль направляющих.
Предпочтительно направляющие выполнить в виде двух обращенных друг к другу C-образных балок, где каждая образует плоскую верхнюю дорожку качения и параллельную ей нижнюю дорожку качения, при этом опорные колеса могут катиться как по верхней, так и по нижней дорожке качения.
При этом направляющее колесо вращается вокруг оси, перпендикулярной осям опорных колес.
В конвейере по изобретению тележка имеет по меньшей мере один захват, используемый для перемещения груза тележкой вдоль направляющих и выполненный в виде тяги, шарнирно соединенной с тележкой.
Ниже изобретение более подробно поясняется описанием примеров предпочтительных, но не ограничивающих вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
на фиг. 1 - вид спереди, частично в разрезе предлагаемый в изобретении конвейер,
на фиг. 2 - вид сбоку, частично в разрезе конвейер по фиг. 1,
на фиг. 3 - вид сбоку несущего модуля предлагаемого в изобретении конвейера и
на фиг. 4 - изображение соединенных друг с другом двух модулей и удлиненной тележки, используемой в предлагаемом в изобретении конвейере.
Показанный на фиг. 1 конвейер 1 предназначен для перемещения любых грузов по траектории любого вида и формы. В конвейере 1 имеется тележка 2, которая перемещается вдоль параллельных направляющих 3, установленных на несущей конструкции 4, вытянутой в продольном направлении вдоль направляющих 3. В показанном варианте несущая конструкция 4 расположена ниже уровня пола 5 заподлицо с ним, хотя ее можно смонтировать, в частности, как показано на фиг. 1, в имеющемся в полу углублении или же ее можно смонтировать на полу либо, развернув на 180o, подвесить к смонтированным на потолке элементам несущей конструкции (на чертеже не показана). Для этого направляющие 3 выполнены в виде балок с C-образным поперечным сечением и обращенными друг к другу открытыми сторонами, которые образуют двусторонние направляющие (сверху и снизу) для движущейся по ним тележки 2.
Несущая конструкция 4 выполнена из нескольких пар симметричных балок 6 и 7, имеющих зеркально отображенную форму и соединенных друг с другом в поперечном направлении приваренными к ним поперечными распорками 9 (фиг. 1), являющимися одновременно элементами жесткости, и состоит из нескольких модулей 8 определенной длины, образующих опору, по которой перемещается тележка 2, при этом один из таких модулей полностью показан на фиг. 3. Модули 8 стыкуются один с другим и соединяются в один ряд, образуя конвейер определенной длины, по которому движутся тележки 2, несущие перемещаемый по конвейеру груз.
Предлагаемый в изобретении конвейер можно, в частности, использовать в производственных условиях для перемещения по технологической линии подлежащих обработке деталей. В этом случае модули 8 соединяются друг с другом либо в прямую горизонтальную линию с возможными подъемами и спусками под углом к горизонтальной плоскости, не превышающим приблизительно 20o, либо в линию с изгибами с минимальным углом между двумя соседними модулями 8 около 15o или больше.
Обычно балки 6 и 7 каждого модуля 8 изготавливаются в виде металлоконструкций из стальных сваренных и/или склепанных друг с другом элементов (или из другого материала, например, из алюминия), и к этим балкам крепятся направляющие 3 в виде балок 10, 11 с C-образным поперечным сечением, которые образуют две пары плоских параллельных дорожек 12 и 14 качения, обращенные в вертикальном направлении навстречу друг к другу.
Тележка 2 катится по направляющим 10, 11, опираясь на них через одну или две пары колес или роликов 15, изготовленных из специального синтетического материала, который имеет высокую прочность на сжатие и не создает во время качения заметного шума. Опорой для колес 15 при этом могут служить как нижние дорожки 14 качения направляющих балок, так и их верхние дорожки 12. На тележке 2 можно также установить одно или несколько направляющих колес 16, закрепленных с возможностью вращения на цапфах 17, оси которых расположены вертикально или по крайней мере перпендикулярно осям опорных колес 15. Направляющие колеса 16 при этом расположены в продольной плоскости симметрии тележки 2 внутри направляющей дорожки или паза 18, который образован внешними обращенными друг к другу поверхностями 19 двух имеющих соответствующий профиль продольных полок 20 и 21 балок 6 и 7 соответственно и ограничивает боковые перемещения тележки 2, причем в зависимости от конкретных требований, предъявляемых к конструкции конвейера, направляющие колеса 16 можно установить как на верхней стороне тележки 2 (фиг. 1 и 2), так и на ее нижней стороне, под ее основанием 23 (фиг. 3 и 4).
Внутри модуля 8 расположен приводной элемент для привода тележки 2 в движение в виде бесконечного ремня 24 (фиг. 3), который проходит в продольном направлении между балками 6 и 7 каждого модуля 8 и огибает два шкива 25 и 26, которые расположены на концах модуля 8 и вращаются на осях, закрепленных на балках 6 и 7. Шкив 25 является холостым, а другой шкив 26 является приводным и приводится во вращение от обычного редукторного двигателя 27 через, например, ременную передачу 28, перемещая при этом ремень 24 по прямой линии в определенном направлении. При этом в показанном в качестве примера варианте для натяжения ремня 24 используется расположенный между шкивами 25, 26 натяжной ролик 29, который во избежание проскальзывания ремня обеспечивает на приводном шкиве 26 необходимый, превышающий приблизительно 250o угол охвата ремня 24. Для натяжения ремня 24 можно также использовать и другую известную систему натяжения, связанную со шкивом 25.
С целью обеспечить максимальную гибкость движения тележки 2 по соответствующей траектории редукторный двигатель 27 каждого модуля 8 управляется независимо от двигателей других модулей от центрального блока управления, который как таковой хорошо известен и на чертежах не показан. Верхняя ветвь 30 ремня 24 каждого модуля 8 движется по продольной направляющей опоре 31, которая крепится к одной из балок 6, 7 (или одновременно к двум балкам) и выполнена в виде полой имеющей соответствующий профиль трубы с плоскими стенками, включая верхнюю стенку, наружная поверхность 32 которой покрыта слоем имеющего небольшой коэффициент трения материала 33, который уменьшает силы трения между ремнем и его направляющей опорой.
Тележка 2 имеет механическое соединительное устройство, которым она соединяется с ремнем 24. В варианте, показанном на фиг. 3, тележка 2 состоит из двух жестко соединенных друг с другом одинаковых тележек 2a (для упрощения на чертеже показана только одна из них), расположенных на определенном расстоянии друг от друга и соединенных друг с другом частично показанным на чертеже (прерывистыми линиями) продольным соединительным элементом 2b. В таком исполнении каждая тележка 2a имеет четыре колеса 15 и два направляющих колеса 16, а устройство для ее соединения выполнено в виде скользящего башмака 34, расположенного по существу на равных расстояниях от всех четырех колес 15.
Башмак 34 имеет жесткий корпус 35 с пазом 37, в который входит ось 36 шарнира, закрепленная на вилке 38, выполненной заодно с тележкой 2a в виде выступа в ее нижней части. К корпусу 35 крепится плоская подошва 39 из синтетического материала с высоким коэффициентом трения, которая в прижатом к ремню 24 положении создает приложенное к тележке со стороны движущегося ремня усилие, достаточное для ее перемещения без проскальзывания даже при наиболее неблагоприятных для этого условиях ее нагружения. Башмак 34 шарнирно через паз 37 и ось 36 соединен с тележкой 2a и может поворачиваться и перемещаться на небольшую величину в вертикальном направлении относительно тележки 2, компенсируя во время движения тележки 2 все изменения ее положения относительно ремня 24.
Для перемещения тележки 2a, независимо от веса перемещаемого ею груза, башмак 34 прижимается к ремню 24 двумя винтовыми пружинами 40 (или другим аналогичным устройством, создающим упругое усилие прижатия) с усилием, обеспечивающим надежное прижатие башмака 34 к ремню 24 и исключающим возможность их относительного проскальзывания. Поскольку усилие, создаваемое пружинами 40, превышает вес тележки 2, необходимое для перемещения тележки ремнем 24 усилие создается всегда, даже при пустой тележке или в том случае, когда и модуль 8, и тележка развернуты на 180o и когда тележка катится по верхним дорожкам 12 направляющих 10, 11.
Шарнирное соединение башмака 34 с тележкой с помощью оси 36 и паза 37 позволяет башмаку поворачиваться в вертикальной плоскости на угол около ±20o для сохранения контакта с ремнем 24, что существенно облегчает движение тележки 2 в те моменты, когда она подходит к наклоненному вверх или вниз модулю 8 или при проходе башмака через стыки между двумя соседними модулями, при этом возможность вертикальных перемещений башмака относительно тележки в пределах около 5 мм обеспечивается размерами паза 37, благодаря чему башмак можно легко отвести от ремня 24, использовав для этого обычное, не показанное на чертежах подъемное устройство, установленное либо на том участке технологической линии, на котором тележка должна быть остановлена, либо на самой тележке 2.
С целью обеспечить надежное сцепление башмака 34 с ремнем даже в неблагоприятных ситуациях предпочтительно его выполнить в виде ремня 42 (фиг. 2) с внешними зубьями 43, входящими в зацепление с аналогичными зубьями на подошве 39 башмака 34. В качестве еще одного варианта ремня можно использовать зубчатый ремень с зубьями, расположенными на его обеих сторонах. В последнем случае во избежание всякой возможности проскальзывания шкивы 25 и 26 также должны иметь соответствующие зубья.
Каждая тележка 2a имеет также захватное устройство 44, которое предназначено для соединения тележки с транспортируемым грузом, например с палетой, загруженной подлежащими обработке деталями. Такое захватное устройство можно выполнить в виде шарнирно закрепленного в верхней части тележки 2a буксировочного элемента (который схематично показан на чертежах) с выступающим из рамы 4 концом, который в ограниченных пределах может поворачиваться на определенный угол, компенсируя наклон тележки на поднимающихся или опускающихся участках конвейера.
В варианте тележки 2, показанной на фиг. 4, имеется одна жесткая удлиненная балка 47, на противоположных концах которой расположены два башмака 45 и 46, которые имеют шарнирное крепление и выполнены аналогично описанному выше башмаку 34. На противоположной стороне балки при этом имеются два жестко связанных с ней пальца 48. Эти приваренные к балке пальцы заменяют шарнирные захваты 44 и образуют расположенные в верхней части балки 47 вертикальные выступы, которые используются для соединения тележки с устройством, в котором находится перемещаемый конвейером груз.
В соответствии с изобретением с той целью, чтобы в обоих показанных на фиг. 3 и 4 вариантах обеспечить непрерывное движение тележки 2 при ее переходе с одного модуля 8 на расположенный непосредственно за ним другой модуль, который на фиг. 4 обозначен позицией 8', необходимо, чтобы два башмака 45, 46 любой из тележек 2 или два башмака 34 каждой пары тележек 2a, жестко соединенных друг с другом продольным соединительным элементом 2b, позволяющим собрать из двух тележек одну тележку 2 заданной длины, которую можно менять за счет изменения длины соединительного элемента 2b (который можно также выполнить телескопическим), были расположены друг относительно друга таким образом, чтобы расстояние (шаг) D между ними в направлении движения ремня 24 было больше максимального расстояния (промежутка) между ремнями 24 каждой пары непосредственно примыкающих друг к другу модулей 8, 8' или предпочтительно было больше межосевого расстояния X между осью вращения шкива 25 модуля 8 и осью вращения противоположного шкива 26 следующего модуля 8'.
При таком соотношении размеров, когда тележка 2 подходит к концу одного модуля 8 и начинает переходить на следующий модуль (фиг. 4), башмак 46, ближайший к модулю 8', первым сходит с ремня 24 первого модуля 8 и проходит промежуток между двумя модулями 8, 8' в висячем положении, при этом однако башмак 45 все еще остается прижатым к ремню 24 первого модуля и по мере движения этого ремня перемещает тележку 2 в направлении стрелки в сторону второго модуля 8'. По мере продвижения тележки башмак 46 в определенный момент входит в контакт с ремнем 24 второго модуля 8', а тележка 2 приходит в показанное на фиг. 4 положение, в котором ее оба башмака 45, 46 одновременно оказываются прижатыми к обоим ремням 24 двух соседних модулей 8, 8'. В завершение после того, как башмак 45 сойдет с первого модуля 8, движение тележки 2, несмотря на то, что в течение какого-то времени ее башмак 45 будет находиться в висячем положении между модулями 8 и 8', будет продолжаться вплоть до полного перехода тележки на второй модуль 8' под действием усилия, приложенного со стороны движущегося в направлении стрелки ремня 24 модуля 8' к прижатому к нему башмаку 46.
Изобретение относится к транспортирующим устройствам. Конвейер имеет тележку, которая снабжена четырьмя опорными колесами, с помощью которых она перемещается вдоль направляющих, установленных на несущей конструкции, и двумя направляющими колесами, которые движутся в расположенной между направляющими дорожке качения или в направляющем пазу. Тележка имеет приводной башмак, который силами трения связан с ремнем, движущимся параллельно направляющим. Эти направляющие можно смонтировать на основании, установленном на полу, или на подвешенных к потолку несущих конструкциях, выполнив их в виде модулей, которые можно по-разному соединять друг с другом, образуя из них как прямые горизонтальные участки траектории движения конвейера с наклонами вверх и вниз, так и скругленные участки. Ремень натянут между двумя шкивами, расположенными на концах каждого модуля, один из которых выполнен приводным и соединен со своим собственным электрическим двигателем, установленным на самом модуле. Тележка имеет захват, предназначенный для транспортировки палеты и для установки на нее груза. Ремень, равно как и приводной башмак, можно выполнить зубчатым, повысив за счет этого надежность сцепления башмака с ремнем, а при транспортировке, в частности, длинных и тяжелых грузов тележка выполнена удлиненной и имеет приводной башмак на каждом своем конце. Расширяются технологические возможности конвейера, который может быть изготовлен в виде отдельных модулей, обеспечивающих возможность собирания конвейерной системы как в напольном, так и в подвесном вариантах. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.
| ПОЛУНИН В.Т., ГУЛЕНКО Г.Н | |||
| Конвейеры для горных предприятий | |||
| - М.: Недра, 1978, с.281-286 | |||
| Грузовая тележка | 1977 |
|
SU692752A1 |
| Шаговый конвейер | 1988 |
|
SU1548123A1 |
| US 5062368 A, 05.11.1991 | |||
| КУЗНЕЦОВ Б.А., РЕНГЕВИЧ А.А | |||
| и др | |||
| Транспорт на горных предприятиях | |||
| - М.: Недра, 1969, с.211. | |||
