ТКАНЫЙ КАРКАС КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ Российский патент 2004 года по МПК D03D11/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для изготовления одно- и двухпрокладочных конвейерных лент с эластомерным покрытием, преимущественно резинотканевых конвейерных лент, используемых при транспортировке горной массы.

В настоящее время требования к показателям качества и безопасности работы конвейеров для транспортировки горной массы значительно ужесточены. В связи с этим основными техническими требованиями, предъявляемыми к тканым каркасам одно- и двухпрокладочных конвейерных лент с эластомерным покрытием для транспортировки горной массы являются: высокая разрывная нагрузка (от 600 до 2000 кгс/см по основе и соответственно от 200 до 660 кгс/см по утку), минимальное (не более 4,5%) деформационное удлинение в зоне рабочих нагрузок, достаточная (не менее 4,8 кгс/см) прочность связи поверхности каркаса с эластомерным материалом, преимущественно резиной.

Известен тканый каркас конвейерной ленты, содержащий две параллельно наложенные друг на друга многослойные тканые конструкции одинакового переплетения и соединенные воедино системой дополнительных перевязочных основных нитей [Патент Великобритании №1559380, МКИ D 03 D 15/00, опубл. 16.01.1980 г.].

Недостатком известного тканого каркаса является повышенная жесткость на изгиб, обусловленная наличием перевязочных нитей основы, придающих ткани повышенную продольную жесткость. Кроме того, наличие в нем двух разнопереплетающихся систем основных нитей: основных нитей, несущих нагрузку, и дополнительных перевивочных нитей, не несущих нагрузку, приводит к нерациональному увеличению поверхностной плотности, что в итоге приводит к ухудшению технико-экономических показателей производства и эксплуатации конвейерных лент на его основе.

Известен также многослойный тканый каркас, содержащий, по меньшей мере, две параллельно наложенные друг на друга двухслойные тканые конструкции одинакового переплетения и соединенные воедино посредством нитей основы и одного из периферийных слоев утка каждой из двух конструкций, объединенных в один общий центральный слой. Каждая из, как минимум, двух одинаковых составных двухслойных конструкций дополнительно содержит наполнительный уток и наполнительную основу, расположенные почти прямолинейно. Раппорт переплетения нитей основы по центральному уточному слою равен 4-6 [Патент США №4922969, МКИ⁵ D 03 D 11/00, 13/00, 15/00, опубл. 05.08.1990 г.].

Наличие в переплетении этого тканого материала наполнительных нитей утка в качестве среднего слоя каждой из составных двухслойных тканей существенно повышает его поперечную жесткость, что является положительным, однако наличие в промежутках уточных слоев почти прямолинейно расположенных наполнительных нитей основы, не переплетающихся с нитями утка, придает тканому материалу дополнительную продольную жесткость, что является крайне отрицательным. Кроме того, шаг зигзагообразного изгиба нитей основы, перекрывающий всего три уточные нити центрального нейтрального слоя, не может обеспечить низкого (не более 4,2%) деформационного удлинения в зоне рабочих нагрузок, а наличие в ней двух разнопереплетающихся систем основных нитей: основных нитей, несущих нагрузку и перевивочных нитей, не несущих нагрузку, обусловливает нерациональное использование сырья.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является тканый каркас конвейерной ленты, содержащий две параллельно расположенные относительно друг друга тканые конструкции одинакового переплетения слойностью не менее двух, соединенные воедино всеми нитями основы каждой тканой конструкции, в чередующемся порядке переходящими из верхнего слоя в нижний и обратно, и одним из периферийных слоев уточных нитей каждой из двух тканых конструкций, объединенных в один общий центральный слой.

Центральный слой, помимо соединительных уточных нитей, содержит армирующие нити утка. В каждой из двух составных тканых конструкций могут содержаться нити наполнительного утка. При этом раппорт переплетения нитей основы по центральному уточному слою равен 8-12, а заполнение центрального слоя по утку вдвое больше заполнения остальных уточных слоев при соотношении линейных плотностей нитей основы и утка тканого каркаса в пределах от 0,5-1,0 [Патент РФ на изобретение №2135654, D 03 D 11/00, опубл. 27.08.1999 г., БИ №24].

Данный тканый каркас в основном соответствует своему целевому назначению по основным показателям, однако обладает существенными недостатками - высоким (до 4,5%) удлинением в режиме рабочих нагрузок конвейера, приводящим к необходимости их перестыковки и недостаточной (до 4,5 кгс/см) степенью связи к эластомерному покрытию, обусловленной недостаточно рельефной опорной поверхностью, что в некоторых случаях приводит к отслоению эластомерного покрытия от поверхности тканого каркаса. Кроме того, изготовление данного тканого каркаса на ткацком станке технологически затруднено, так как при зевообразовании и формировании периферийных слоев составных тканых конструкций соотношение количества нитей основы в ветвях зева нерационально и составляет 1/7 (7/1), 1/9 (9/1) или 1/11 (11/1) и обуславливает перепад числа нитей в ветвях зева от 7 до 11 раз.

Задачей изобретения является создание структуры тканого каркаса однопрокладочных конвейерных лент для транспортировки горной массы, обладающей разрывной нагрузкой по основе не менее 600-2000 кгс/см, деформационными удлинениями в зоне рабочих нагрузок не более 4,2%, прочностью связи поверхности каркаса с эластомерным материалом, преимущественно резиной, не менее 4,8 кгс/см. При этом структура каркаса должна быть технологична, т.е. при зевообразовании и формировании его на ткацком станке перепад числа нитей основы в ветвях зева не должен превышать 4 раз.

Данная задача решена таким образом, что предлагаемый тканый каркас содержит две параллельно расположенные относительно друг друга тканые конструкции одинакового переплетения слойностью не менее двух и соединенные воедино нитями основы, в чередующемся порядке переходящими из верхнего слоя в нижний и обратно, и периферийными слоями уточных нитей каждой из двух тканых конструкций, объединенных в один общий центральный слой. Соединяемые тканые конструкции расположены в двух уровнях со смещением друг относительно друга по вертикали на уровень, равный от 1 до 3 горизонтальных слоев уточных нитей. Каждая нить основы в центральном слое перекрывает одну уточную нить, а в периферийном слое от 2 до (R₀₁-2) уточные нити, где R₀₁ - раппорт по основе исходной тканой конструкции. В центральном соединительном слое дополнительно содержатся армирующие нити утка. При этом заполнение центрального слоя по утку вдвое больше заполнения остальных уточных слоев. В каждой из двух составных тканых конструкций могут содержаться нити наполнительного утка.

В некоторых случаях для повышения адгезии поверхности тканого каркаса к эластомерному материалу, а следовательно, увеличения прочности связи с покрытием соединение исходных тканых конструкций производится не в чередующемся порядке нитей основы, а по-раппортно. При этом каждая соединяемая тканая конструкция одного уровня может содержать в себе от 1 до 3 полных раппортов по основе исходного переплетения и образует на верхней и нижней поверхностях тканого каркаса равномерно расположенные в чередующемся порядке отрезки прямолинейно расположенных уточных нитей, не переплетенных с основой и обеспечивающих тканому каркасу дополнительную когезионную связь с эластомерным покрытием конвейерной ленты.

Основные нити выполнены из синтетических, преимущественно из полиэфирных комплексных нитей, а уточные нити - из полиамидных комплексных нитей или комбинированных нитей (полиамид плюс хлопок). Раппорт переплетения нитей основы по центральному уточному слою равен 8-12, а заполнение центрального слоя по утку вдвое больше заполнения остальных уточных слоев. Отношение линейных плотностей нитей основы и утка тканого каркаса находится в пределах от 1,0 до 4.0.

На фиг.1 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя двухслойными ткаными конструкциями, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.2 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя 2,5-слойными ткаными конструкциями, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.3 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя 2,5-слойными ткаными конструкциями, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 3 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.4 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя трехслойными ткаными конструкциями, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.5 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя трехслойными ткаными конструкциями, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 3 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.6 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя трехслойными ткаными конструкциями, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 4 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.7 приведена схема разреза вдоль нитей основы тканого каркаса, образованного двумя трехслойными ткаными конструкциями с четырьмя рядами наполнительных уточных нитей, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 4 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.8 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенные с ним схемы расположения нитей в продольном и поперечном сечениях тканого каркаса без наполнительных уточных нитей, образованного соединением в чередующемся порядке нитей основы двух двухслойных тканых конструкций, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.9 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенные с ним схемы расположения нитей в продольном и поперечном сечениях тканого каркаса с наполнительными нитями утка, образованного соединением в чередующемся порядке нитей основы двух двухслойных тканых конструкций, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.10 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенная с ним схема расположения нитей в продольном сечении тканого каркаса без наполнительных нитей утка, образованного соединением в чередующемся порядке нитей основы двух 2,5-слойных тканых конструкций, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.11 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенная с ним схема расположения нитей в продольном сечении тканого каркаса с наполнительными нитями утка, образованного соединением в чередующемся порядке нитей основы двух 2,5-слойных тканых конструкций, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 3 уточные нити периферийного слоя.

На фиг.12 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенная с ним схема расположения нитей в продольном сечении тканого каркаса, образованного соединением в чередующемся порядке нитей основы двух 2,5-слойных тканых конструкций, в которых каждая нить основы перекрывает одновременно 2 наполнительные уточные нити периферийного слоя и 3 тканеформирующие уточные нити.

На фиг.13 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенные с ним схемы расположения нитей в продольном и поперечном сечениях тканого каркаса без наполнительных нитей утка, образованного пораппортным соединением двух двухслойных тканых конструкций.

На фиг.14 приведен рисунок раппорта переплетения и совмещенные с ним схемы расположения нитей в продольном и поперечном сечениях тканого каркаса с наполнительными нитями утка, образованного пораппортным соединением двух двухслойных тканых конструкций.

На фиг.1-7 приняты следующие условные обозначения уточных нитей тканого каркаса: 1 - нити тканеформирующего утка периферийных слоев; 2 - соединительные нити утка центрального слоя; 3 - армирующие нити утка центрального слоя; 4 - наполнительные нити утка.

На фиг.8-14 приняты следующие условные обозначения нитей: O₁-O₁₂ - нити основы с порядковым номером от 1 до 12; У₁-У₂₄ - нити утка с порядковым номером от 1 до 24.

Нити основы [(O₁-O₈), (O₁-О₁₀), (O₁-O₁₂)] обеих тканых конструкций огибают не менее двух нитей утка (1) в периферийных слоях и переходят в центральный слой, огибая соответствующий уток (2), тем самым образуя соединительный слой указанных тканых конструкций. В центральном слое между нитями утка (2) в вертикальной плоскости расположены армирующие нити утка (3). В промежутках между периферийными и центральным слоями в вертикальной плоскости могут располагаться наполнительные нити утка (4).

Предлагаемую ткань изготавливают на челночных или рапирных ткацких станках, оснащенных зевообразовательными каретками.

Для подтверждения технического результата изобретения было изготовлено три экспериментальных образца тканого каркаса предложенной конструкции. Технические характеристики изготовленных тканых каркасов марок ТЛК-600, ТЛК-800, ТЛК-1250 приведены в таблице. Данные таблицы показывают, что заявляемый тканый каркас в сравнении с аналогом имеет: более высокую прочность связи с покрытием, в частности с резиной, 5,5-7,2 кгс/см против 4,6 кгс/см, а по остальным показателям соответствует требованиям, предъявляемым к цельнотканым каркасам однопрокладочных конвейерных лент. Кроме того, при выработке опытных образцов тканого каркаса на ткацком станке технологических затруднений и отказов не наблюдалось.

Каркас относится к текстильной промышленности и может быть использован для изготовления конвейерных лент с эластомерным покрытием. Тканый каркас конвейерной ленты содержит две параллельно расположенные относительно друг друга тканые конструкции одинакового переплетения слойностью не менее двух, соединенные воедино нитями основы, в чередующемся порядке переходящими из верхнего слоя в нижний и обратно, и периферийными слоями уточных нитей каждой из двух тканых конструкций, объединенных в один общий центральный слой. Каждая нить основы в центральном слое перекрывает одну уточную нить, а в периферийном слое от 2-х до (R₀₁-2) уточные нити, где R₀₁ - раппорт по основе исходной тканой конструкции. Отношение линейных плотностей нитей основы и утка тканого каркаса находится в пределах от 1,0 до 4,0. Данный каркас отличается высокой разрывной нагрузкой и прочностью. 1 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.

1. Тканый каркас конвейерной ленты, содержащий две параллельно расположенные относительно друг друга тканые конструкции одинакового переплетения слойностью не менее двух, соединенные воедино нитями основы, в чередующемся порядке переходящими из верхнего слоя в нижний и обратно, и периферийными слоями уточных нитей каждой из двух тканых конструкций, объединенных в один общий центральный слой, отличающийся тем, что каждая нить основы в центральном слое перекрывает одну уточную нить, а в периферийном слое от 2-х до (R₀₁-2) уточные нити, где R₀₁ - раппорт по основе исходной тканой конструкции, при этом отношение линейных плотностей нитей основы и утка тканого каркаса находится в пределах от 1,0 до 4,0.2. Тканый каркас конвейерной ленты по п.1, отличающийся тем, что соединяемые тканые конструкции располагаются пораппортно, при этом каждая соединяемая тканая конструкция содержит в себе от 1 до 3 полных раппортов исходного переплетения по основе.