ЧЕРПАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО МНОГОЧЕРПАКОВОЙ ДРАГИ Российский патент 2003 года по МПК E21C41/30 E02F3/88 

Изобретение относится к области добычи золота из россыпных месторождений дражным способом, в частности к главному приводу черпаковой цепи черпающего устройства многочерпаковой драги.

Наиболее близким по технической сущности с предлагаемым изобретением является черпающее устройство (Справочник по разработке россыпей / Под ред. В.П. Березина и др. - М.: Недра, 1973, с. 203, 207-217 рис.54 "в"), согласно которому черпающее устройство включает черпаковую раму с верхним и нижним барабанами, черпаковую цепь, огибающую барабаны, и главный привод черпаковой цепи, соединенный с валом верхнего черпакового барабана. Черпаковая цепь состоит из цельнолитых черпаков, снабженных козырьками. В бесконечную цепь черпаки соединяются с помощью пальцев. Главный привод черпающего устройства включает два или четыре электродвигателя, сблокированных синхронно и установленных с каждой стороны вала верхнего черпакового барабана и соединенных со входным валом редуктора ременной передачей, а входной вал редуктора соединен с валом верхнего черпакового барабана, выполненного в виде многогранника (шестигранника). Верхний черпаковый барабан охватывается цепью, звеньями которой являются черпаки.

Недостатками данного устройства является то, что если в процессе черпания песков на пути черпаков встречаются так называемые непреодолимые препятствия (выступы скальных пород, валуны размером более 1 м, трубы буровой разведки, крепи подземных выработок и др.), то происходит мгновенная остановка черпаковой цепи и отключение электродвигателей. При отключении электродвигателей все вращающиеся части привода (роторы электродвигателей, шкивы, шестерни, валы редуктора, муфты и пр.) по инерции продолжают вращаться. Вследствие этого происходит продолжение передачи усилия на верхний черпаковый барабан и на цепь, через которую усилие передается на черпак, упертый козырьком в препятствие, в результате чего создается аварийная ситуация - поломка козырьков черпаков или (если препятствие значительное) разрыв черпаковой цепи, которая в результате падает на дно разреза. В случае поломки козырька, черпак не выполняет функции по черпанию песка, снижается производительность драги, а в случае разрыва - цепи работа драги полностью останавливается. Ликвидация последствий аварии ведет к остановке драги, а следовательно, к снижению производительности и значительным финансовым затратам на ремонт черпаков и черпаковой цепи.

Технической задачей изобретения является повышение надежности работы черпающего устройства.

Поставленная задача решается тем, что в черпающем устройстве многочерпаковой драги, содержащем раму с нижним и верхним черпаковыми барабанами, посаженными на валы, черпаковую цепь, выполненную из черпаков, и главный привод цепи, включающий электродвигатель, соединенный посредством редуктора с валом верхнего черпакового барабана, согласно изобретению между редуктором и валом верхнего черпакового барабана размещен дифференциальный механизм, на полуосях которого установлена пара пневмоколес, фрикционно сопряженных с парой беговых металлических колес, закрепленных на концах вала верхнего черпакового барабана, причем пневмоколеса установлены с возможностью регулирования усилия сопряжения с металлическими колесами.

Учитывая наличие отличительных признаков, предлагаемое решение отвечает критерию "новизна".

Благодаря наличию дифференциального механизма и сопряженных с заранее заданным усилием пневмоколес и беговых металлических колес в случае встречи одним из черпаков непреодолимого препятствия, как и в прототипе, происходит мгновенная остановка черпаковой цепи и отключение электродвигателя. По изобретению также останавливаются и беговые металлические колеса, посаженные на вал черпакового барабана. При этом, так как усилие прижима сопряжения пневмоколес заранее отрегулировано, несмотря на продолжающееся вращение ротора электродвигателя, валов и частей редуктора, происходит пробуксовка между пневмоколесами и беговыми металлическими колесами, в результате передаваемое на черпаковую цепь усилие во много раз меньше, чем по прототипу.

Вследствие этого черпак испытывает со стороны цепи давление также во много раз меньше давления, могущего привести к его поломке, и черпаковая цепь испытывает разрывное усилие, которое не может привести к поломке цепи, поэтому аварийной ситуации не возникает.

Таким образом, предлагаемое техническое решение в связи с наличием нового качественного эффекта соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемая конструкция черпающего устройства показана на чертежах, где на фиг. 1 - общий вид черпающего устройства, на фиг. 2 - схема привода черпаковой цепи.

Черпающее устройство включает раму 1 с нижним 2 и верхним 3 черпаковыми барабанами, насаженными на валы 4 и 5 соответственно; черпаковую цепь 6, звеньями цепи, которой являются черпаки 7, и привод 8, установленный на основании 9, одним концом шарнирно закрепленном к основанию драги. Привод 8 содержит электродвигатель 10, соединенный с помощью передачи 11 (например, карданной) с редуктором 12, и через передачу 13 с дифференциальным механизмом 14, на полуосях 15 которого установлена пара пневмоколес 16, фрикционно сопряженных с парой беговых металлических колес 17, закрепленных на валу 5 верхнего черпакового барабана 3. Для регулирования усилия сопряжения (прижима) пневмоколес 16 с беговыми металлическими колесами 17 к краю основания 9 шарнирно прикреплены одним концом пара прижимных устройств 18, шарнирно закрепленных вторым концом к основанию драги. Прижимное устройство 18 выполнено в виде пары винтовых стяжек 19.

В качестве дифференциального механизма с полуосями использован в данном случае задний автомобильный мост.

Черпающее устройство работает следующим образом.

До запуска черпающего устройства в работу, после монтажа привода производят регулировку черпающего усилия (заранее заданного) черпаковой цепи 6 путем изменения степени прижима между пневмоколесами 16 и беговыми металлическими колесами 17 с помощью винтовых стяжек 19. Измерение регулирования черпающего усилия осуществляют с помощью динамометра, закрепленного между черпаковой цепью 6 и любым неподвижным предметом на берегу перед драгой (например, "мертвяком"). Величина черпающего усилия подбирается такой, чтобы исключить повреждение деталей черпающего устройства, в случае встречи черпаком непреодолимого препятствия.

Перед началом регулировки черпающего усилия ослабляют винтовые стяжки 19, затем включают электродвигатель 10. При закрепленной за неподвижный предмет черпаковой цепи 6 будет происходить пробуксовка пневмоколес 16 по беговым металлическим колесам 17. Вращением винтовых стяжек 19 постепенно увеличивают усилие прижима между пневмоколесами 16 и беговыми металлическими колесами 17 и доводят усилие черпания до расчетного (необходимого) по показанию динамометра, установленного между неподвижным предметом и черпаковой цепью.

Затем черпающее устройство запускают в работу. Запускают электродвигатель 10 и, вращение от электродвигателя 10 через передачу 11 передается на редуктор 12, от которого посредством передачи 13 вращение передается на дифференциальный механизм 14, с полуосей 15 которого вращение передается на пневмоколеса 16, сопряженные с беговыми металлическими колесами 17, и на вал верхнего черпакового барабана 3, вследствие чего приходит в движение черпаковая цепь 6, при этом черпаки 7 перемещаются и захватывают грунт. В случае соприкосновения в процессе черпания черпака 7 с непреодолимым препятствием (например, крупным валуном) происходит практически мгновенная остановка черпаковой цепи 6, а благодаря малой инерции медленно движущейся цепи 6 (7 черпаков/мин) и беговых металлических колес 17, приводящих ее в движение, значительных усилий от черпаковой цепи 6 на черпак не передается.

Несмотря на то, что продолжается передача усилия на черпаковую цепь 6, величина этого усилия заранее определена регулированием прижимного устройства 18 и отрегулирована таким образом, что даже при продолжающемся вращении электродвигателя 10 происходит пробуксовка между пневмоколесами 16 и беговыми металлическими колесами 17, а передаваемое на цепь 6 усилие вращения при этом не имеет опасного для возникновения аварийной ситуации значения. Для вывода черпающего устройства из этой ситуации поднимают черпаковую раму 1, выводят черпак 7 из зоны непреодолимого препятствия, перемещают черпак за него и продолжают работу далее.

Таким образом, благодаря использованию предлагаемого изобретения, становится возможным избежать в процессе работы драги поломок черпаков и аварийных ситуаций с разрывом черпаковой цепи, В результате повышается надежность работы черпающего устройства.

Изобретение относится к области добычи золота из россыпных месторождений дражным способом. Черпающее устройство многочерпаковой драги содержит раму с нижним и верхним черпаковыми барабанами, посаженными на валах, черпаковую цепь, выполненную из черпаков, и главный привод цепи, включающий электродвигатель, соединенный посредством редукторов с валом верхнего черпакового барабана. Между редуктором и валом верхнего черпакового барабана размещен дифференциальный механизм, на полуосях которого установлены пневмоколеса, фрикционно сопряженные с беговыми металлическими колесами, закрепленными на концах вала верхнего черпакового барабана. Пневмоколеса установлены с возможностью регулирования усилия сопряжения с беговыми металлическими колесами. В результате изобретения повышается надежность работы черпающего устройства. 2 ил.

Черпающее устройство многочерпаковой драги, содержащее раму с нижним и верхним черпаковыми барабанами, посаженными на валах, черпаковую цепь, выполненную из черпаков, и главный привод цепи, включающий электродвигатель, соединенный посредством редукторов с валом верхнего черпакового барабана, отличающееся тем, что между редуктором и валом верхнего черпакового барабана размещен дифференциальный механизм, на полуосях которого установлены пневмоколеса, фрикционно сопряженные с беговыми металлическими колесами, закрепленными на концах вала верхнего черпакового барабана, причем пневмоколеса установлены с возможностью регулирования усилия сопряжения с беговыми металлическими колесами.