САМОНАТЯЖНОЙ ПРИВОД Российский патент 2003 года по МПК F16H7/08 B65G23/44 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах установок, требующих натяжения гибких рабочих органов, в частности в приводах ленточных конвейеров с самонатяжением конвейерной ленты.

Известна самонатяжная ременная передача, обеспечивающая свободное вращение рабочих органов при холостом ходе и обеспечивающая натяжение ремня при передаче полезной нагрузки [1].

Недостатком такой передачи является ограниченность хода самонатяжного элемента, зависящего от размеров составляющих его частей.

Наиболее близким решением является самонатяжной привод, содержащий барабан, элемент перемещения барабана в сторону натяжения, электродвигатель и планетарный редуктор, находящийся в кинематической связи с барабаном и перемещающим элементом таким образом, что движение от электродвигателя передается редуктором либо барабану, либо перемещающему элементу в известном решении в виде блока с канатом [2].

Недостатком известного устройства является незащищенность привода от действия реактивного опрокидывающего момента, направленного в сторону, обратную движению натяжения каната.

Целью изобретения является обеспечение свободного вращения рабочих органов при холостом ходе, обеспечение натяжения рабочего органа (ленты) при передаче полезной нагрузки, соответствующего передаваемой нагрузке, а также обеспечение защиты привода от действия реактивного момента.

Указанная цель достигается тем, что в самонатяжном приводе, содержащем приводной барабан (шкив), элемент, перемещающий барабан (шкив) в сторону натяжения, электродвигатель и планетарный редуктор, передающий движение либо барабану (шкиву), либо перемещающему элементу, на перемещающем элементе выполнено отверстие, через которое продевается находящийся в состоянии натяжения канат, закрепленный одним концом на внешней опоре.

Предпочтительным исполнением для использования привода в конвейерах является исполнение, при котором электродвигатель и редуктор встроены в барабан, а перемещающие элементы выполнены с обеих сторон барабана.

Для обеспечения центрирования барабана и предотвращения перекоса ленты конвейера на канатах имеются регулируемые ограничители, взаимодействующие с упорами на внешней опоре.

Самоцентрирование ленты обеспечивается в исполнении, в котором через отверстия в перемещающих элементах проходит канат, концы которого замыкаются на натягивающем средстве.

Наиболее предпочтительным исполнением является такое, при котором перемещающий элемент установлен на опоре.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид привода; на фиг.2 - кинематическая схема барабана (шкива); на фиг.3 - кинематическая схема барабана со встроенным электродвигателем и редуктором; на фиг. 4 - вариант привода с регулируемыми ограничителями на канатах; на фиг.5 - вариант привода с одним канатом; на фиг.6 - общий вид привода с опорой на перемещающие элементы и вариант исполнения отверстия.

Устройство содержит барабан (шкив) 1, приводящий в движение рабочий орган (ленту) 2, элемент 3, перемещающий барабан (шкив) 1 в сторону натяжения, выполненный, например, в виде блока или оси, электродвигатель 4 и планетарный редуктор 5, передающий движение либо барабану (шкиву) 1, либо перемещающему элементу 3. На перемещающем элементе 3 выполнено отверстие 6, через которое продет канат 7, закрепленный одним концом на внешней опоре 8, и находящийся в состоянии натяжения под действием натягивающего средства 9.

Электродвигатель 4 и редуктор 5 могут находиться внутри барабана 1, а перемещающие элементы 3 располагаться по обе стороны барабана. На канатах 7 могут находиться регулируемые ограничители 10, взаимодействующие с упорами на внешней опоре 11. Перемещающий элемент 3 может располагаться на опоре 12.

Устройство работает следующим образом.

В режиме холостого хода при включении электродвигателя 4, момент трения, действующий на перемещающие элементы 3 от силы натяжения каната 7, заставляет быть неподвижными перемещающие элементы 3 и водило планетарного редуктора 5, при этом движение от электродвигателя через солнечное колесо и сателлиты планетарного редуктора 5 передается на барабан 1, который приводит в действие холостой рабочий орган, например ленту 2 конвейера. При нагружении ленты 2 барабан 1 останавливается и движение от электродвигателя 4 через солнечное колесо и сателлиты планетарного редуктора 5 передается водилу и перемещающим элементам 3, которые вращаясь начинают наматывать на себя канат 7, перемещаться к опоре 8 и натягивать ленту 2. Когда усилие прижатия перемещающего элемента 3 превысит усилие, действующее на ленту от груза, перемещающий элемент 3 вновь останавливается, а в движение вновь приводится лента 2, передающая полезную нагрузку и получившая натяжение, соразмерное этой нагрузке.

При больших массах конвейера и электродвигателя, а особенно в момент пуска при нагруженной заранее ленте, на барабан может действовать реактивный момент от двигателя, направленный в сторону, противоположную движению ленты. Тогда устройство работает следующим образом.

При загруженной ленте барабан 1 - неподвижен, реактивный момент, действующий на двигатель 4, заставляет барабан 1 поворачиваться в сторону, противоположную вращению солнечного колеса редуктора 5. Поскольку реактивный момент выше момента передачи усилия от электродвигателя к перемещающему элементу 3, перемещающий элемент начинает вращаться в сторону, противоположную направлению должного движения ленты. За счет исполнения отверстия 6 в виде петли, канат 7, наматываясь на перемещающий элемент 3, вновь перемещает барабан к опоре 8 до тех пор, пока усилие прижатия барабана 1 к опоре 8 не превысит усилия, действующего на ленту. При превышении усилия перемещающий элемент 3 останавливается и движение от электродвигателя 4 передается на барабан 1, приводящий в движение нагруженную ленту 2, также получившую соответствующее нагрузке натяжение. Если затем в процессе работы момент, передающий движение ленте, превысит реактивный момент двигателя, то в процессе их уравнивания перемещающий элемент 3 развернется в обратную сторону и, благодаря подтягиванию продетого через выполненное в нем отверстие каната, канат 7 вновь будет наматываться на вращающийся в обратную сторону перемещающий элемент 3 и вновь обеспечится нужное натяжение.

Т. е. предлагаемый самонатяжной привод работает постоянно и в режиме активного и в режиме реактивного самонатяжения.

Для обеспечения центровки барабана на канатах 7, располагающихся по обе стороны барабана имеются перемещаемые по канату ограничители 10, которые, взаимодействуя с упорами 11 на внешней опоре, позволяют изменять длину петлей каната.

Если канат выполнен как одно целое, то усилия от натяжения каната распределяются более равномерно.

При добавлении опоры 12 увеличивается момент сопротивления перемещающего элемента 3 и более разгружается натяжное средство 9.

Для подтверждения соответствия критерию изобретательского уровня изобретение сравнивалось со следующими известными решениями.

Известен привод Марчака для реверсивного ленточного конвейера [3].

Указанный привод работает только в условиях реактивного самонатяжения. Использование указанного привода в режиме и реактивного и активного самонатяжения вследствие отсутствия постоянной натяжки каната не обеспечит плавности перехода из одного режима в другой и приведет к перекосу барабана и сходу ленты.

Известно подвесное устройство тягового органа подвесного конвейера [4].

Известное устройство также работает только в режиме реактивного самонатяжения, и натяжение ленты в процессе работы обеспечивается силой натяжения пружины. В заявляемом же устройстве усилие от натягивающего средства используется только для обеспечения своевременного продевания каната сквозь отверстие, усилие же натяжения ленты воспринимается канатом, жестко закрепленным на опоре.

Источники информации
1. А.c. СССР 1421917, F 16 Н 7/06 от 05.05.86, опубл. 07.09.88, бюл. 33.

2. Патент России 2057694, В 65 G 23/00 от 07.12.92, опубл. 10.04.96, бюл. 10.

3. А.с. СССР 1459981, В 65 G 23/44 от 11.08.86, опубл. 23.02.89, бюл. 7.

4. А. с. СССР 1268484, В 65 G 23/44 от 10.06.85, опубл. 07.11.86, бюл. 41.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах установок, требующих натяжения гибких рабочих органов, в частности в приводах ленточных конвейеров с самонатяжением конвейерной ленты. Самонатяжной привод содержит приводное устройство для рабочего органа, элемент, перемещающий приводное устройство в сторону натяжения, электродвигатель и планетарный редуктор, передающий движение приводному устройству или перемещающему элементу. На перемещающем элементе выполнено отверстие, через которое продет находящийся в состоянии натяжения канат, закрепленный одним концом канатной петли на внешней опоре. Обеспечивается защита привода от действия реактивного момента и повышается производительность работы. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Самонатяжной привод, содержащий приводное устройство для рабочего органа, элемент, перемещающий приводное устройство в сторону натяжения, электродвигатель и планетарный редуктор, передающий движение приводному устройству или перемещающему элементу, отличающийся тем, что на перемещающем элементе выполнено отверстие, через которое продет находящийся в состоянии натяжения канат, закрепленный одним концом канатной петли на внешней опоре. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что приводное устройство выполнено в виде барабана со встроенным в него электродвигателем и редуктором, а перемещающие элементы выполнены с обеих сторон барабана. 3. Привод по п. 2, отличающийся тем, что на канатах имеются регулируемые ограничители, установленные с возможностью взаимодействия с упорами на внешней опоре. 4. Привод по п. 3, отличающийся тем, что через отверстия в перемещающих элементах проходит канат, концы которого замыкаются на натягивающем средстве. 5. Привод по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что перемещающий элемент установлен на опоре.