Настоящее изобретение относится к устройствам, предназначенным для перемещения породы из рудника, в частности к непрерывным транспортерам и более конкретно к подвесным непрерывным транспортерам.
Под "породой" в данном случае понимается весь свободный (несвязанный) материал, подлежащий удалению из рудника (карьера) и включающий как руду, так и пустую породу. При анализе экономической целесообразности разработки открытого месторождения (рудника или карьера) существенную роль играет стоимость транспортировки удаляемой из него породы.
Обычно породу увозят из рудника на самосвалах, способных перевозить за один рейс десятки тонн породы. Породу загружают на самосвалы либо из временных отвалов, либо непосредственно в карьерах во время их разработки. В зависимости от состава породы самосвал вывозит породу либо к месту сброса пустой породы, либо на рудодробильный агрегат. Приобретение парка самосвалов, предназначенных для вывоза породы из рудника, а также прокладка и ремонт дорог, не разрушающихся под тяжестью груженых самосвалов, требует, как очевидно, больших капиталовложений. При этом необходимо также учитывать, что в процессе эксплуатации глубина карьера постепенно увеличивается, а дорога, по которой движутся самосвалы, удлиняется. Обычно уклон дороги в карьере рудника составляет 10%, т.е. каждый метр увеличения глубины карьера требует удлинения дороги на 10 метров. При этом соответственно увеличивается и продолжительность всего цикла вывоза породы, включая разгрузку самосвала и его возвращение к месту загрузки. Иными словами, по мере эксплуатации карьера затраты на добычу руды постоянно растут. Повышение себестоимости продукции вместе со значительными амортизационными расходами отрицательно сказывается на эффективности работы рудника.
Известен также способ перемещения породы из рудника транспортерами. Транспортеры обычной конструкции имеют упрочненную резиновую ленту, опирающуюся на ролики и приводимую в движение каким-либо приводом. Такие транспортеры обычно монтируются стационарно и перемещают породу по прямой линии без каких-либо заметных отклонений ни по горизонтали, ни по вертикали.
Такие ограничения в отклонении транспортера от прямой линии объясняются тем, что его лента должна постоянно находиться в натянутом положении между приводными барабанами. Поэтому для использования такого метода транспортировки породы приходится затрачивать значительное количество времени при выборе места, обеспечивающего возможность прямолинейного расположения транспортера.
Еще одна проблема, препятствующая широкому применению транспортеров, связана с условиями работы в руднике. Как известно, работа в руднике сопровождается образованием большого количества пыли и грязи, которые, смешиваясь с водой, попадают внутрь механизмов и покрывают слоем пыли и грязи все находящееся в руднике оборудование. Смесь пыли и грязи с водой фактически представляет собой естественную и очень эффективную смазку. При попадании такой смеси на транспортерную ленту эффективность работы перемещающих ленту барабанов заметно снижается. Такое снижение эффективности работы барабанов допустимо при горизонтальном положении ленты, однако на наклонных участках транспортера трение между барабаном и лентой снижается ниже допустимого предела, и перемещение ленты, которая в некоторых случаях начинает проскальзывать, существенно замедляется.
Кроме того, когда угол наклона ленты превышает определенную величину, порода начинает скользить по ленте вниз, и ее движение в нужном направлении замедляется или вообще прекращается. Как правило, для нормальной работы транспортера его наклон к горизонтали не должен превышать 20°.
Еще одна проблема, возникающая при эксплуатации транспортера, работающего в карьере, связана с размерами попадающих на ленту кусков породы. Большие тяжелые куски породы угловатой формы могут серьезно повредить транспортерную ленту и вследствие срезающего усилия, возникающего между острыми краями лежащего на ленте куска породы и расположенными под лентой опорными роликами, и просто из-за удара. Для защиты ленты от повреждений приходится ограничивать размеры кусков породы и измельчать ее работающими в котловане дробильными установками. Обычно для транспортеров такого типа размеры кусков породы не должны превышать 300 мм, и поэтому любую породу, подлежащую транспортировке из рудника, следует измельчать или дробить до этих размеров. Существенная проблема, связанная с решением этого вопроса, заключается в стоимости дробления породы. Установка и эксплуатация дробильных устройств требует значительных средств, а их применение оправдано только в случае абсолютной необходимости. К сожалению, как показывает практика, в породе обычно содержится очень большое количество кусков, размеры которых превышают 300 мм, а иногда даже достигают 1000 мм, не говоря уже об огромных кусках непредсказуемой формы. Именно этими, связанными с эксплуатацией транспортера, а не экономическими соображениями и обусловлена необходимость в предварительном измельчении породы и использовании в карьерах при добыче руды соответствующих дробилок.
Кроме того, породу сначала отвозят, обычно на самосвале, на дробильную установку, а уже затем сгружают на транспортер, т.е. фактически дважды перегружают. Очевидно, что дополнительная перегрузка породы с одного вида транспорта на другой связана с дополнительными затратами на тонну добываемого сырья и еще больше снижает экономическую целесообразность транспортерного метода перемещения породы.
Необходимо также отметить, что из-за большой разницы отношения количества пустой породы к количеству руды в общем объеме породы при оценке экономической целесообразности эксплуатации рудника часто в качестве критерия используют соотношение 6:1, т.е. принимают, что на каждую тонну руды должно приходиться не более 6 тонн пустой породы. При использовании для вывозки породы самосвалов "бедную" породу вывозят прямо в отвал, поскольку ее дробление, которое не имеет практически никакого смысла, связано с очень высокими бесполезными расходами. При использовании транспортеров куски перемещаемой из котлована породы, размеры которых превышают 300 мм, приходится дробить.
Альтернативный транспортер, или так называемый подвесной ленточный транспортер, описан в патенте US 4915213. Этот транспортер, известный под названием SICON, имеет каплевидную в поперечном сечении транспортерную ленту, которую сверху можно раскрыть. Продольные края ленты, взаимно соприкасающиеся в верхней части капли, закреплены на бесконечных канатах, натянутых между концевыми барабанами, которые за счет трения приводят ленту в движение. Породу загружают на открытую ленту, раздвигая для этого канаты. После загрузки породы канаты сдвигают, и порода остается внутри своеобразного мешка, образованного лентой. Практическое использование такого транспортера показало, однако, что при значительном уклоне порода начинает скользить по ленте вниз, и транспортер по существу перестает нормально работать.
Кроме того, такие транспортеры можно использовать для перемещения породы, размеры кусков которой не превышают 40-70 мм. К недостаткам такого транспортера относятся и недостатки, присущие всем обычным транспортерам с приводом от барабанов, и его ограниченная мобильность. Поэтому в большинстве случаев подобные транспортеры используют для перемещения различных сыпучих грузов. Именно поэтому в настоящее время не известно ни одного случая применения таких транспортеров в горнодобывающей промышленности, требующего практического решения проблем, возникающих при транспортировке больших объемов породы с большими по размерам кусками.
Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача разработать непрерывный транспортер, который по сравнению с существующими транспортерами такого же типа обладал бы более высокой эффективностью или производительностью.
Для решения этой задачи в одном из вариантов изобретения предлагается транспортер, имеющий ленту, предназначенную для транспортировки породы и подвешенную на множестве отдельных опор с помощью элементов подвески, закрепленных по всей длине к продольным краям ленты и имеющих в поперечном сечении форму крюка. Такую ленту можно согнуть в продольном и в поперечном направлении, образовав из нее при сближении опорных роликов своеобразную несущую трубу, предназначенную для транспортировки загружаемой в нее породы. Загрузка и разгрузка породы также производятся на открытую ленту раздвижением роликов.
Элемент подвески с сечением в виде крюка (в дальнейшем называемым крюкообразным профилем) крепится по всей длине к армированному участку продольного края ленты. Этот крюкообразный профиль выполняет двойную функцию: он удерживает ленту на опорных роликах при работе транспортера и позволяет легко демонтировать ленту для ремонта.
Однако основное преимущество крюкообразного профиля связано с тем, что он обеспечивает определенную степень свободы перемещениям ленты. Кривизна крюкообразного профиля не совпадает с кривизной опорного ролика, и поэтому их взаимодействие отличается от взаимодействия "шара в гнезде", типичного для деталей (часто сферических) такого профиля. Из-за разной кривизны положение точки контакта поверхностей ролика и крюкообразного профиля может быть существенно разным в разных местах криволинейной продольной оси транспортера. Такой характер взаимодействия крюкообразного профиля и опорного ролика обеспечивает возможность значительного изгиба транспортера и по горизонтали, и по вертикали.
Следует отметить, что ленту транспортера можно изготовить в виде цельного элемента с закрепленным по всей ее длине крюкообразным профилем. Транспортерную ленту можно также изготовить из множества отдельных, последовательно соединенных между собой секций, соединенных своими продольными кромками с одним крюкообразным профилем. В этом случае состоящая из отдельных взаимно соединенных секций лента будет работать точно так же, как и одна цельная лента. Такое решение имеет определенное преимущество, заключающееся в возможности изменения длины ленты путем добавления или снятия соответствующего количества секций и замены поврежденных секций. Еще одно преимущество выполненного таким образом транспортера заключается в том, что при небольшом объеме подлежащего транспортировке материала, содержащего куски породы, для транспортировки которых необходимо использовать транспортерную ленту повышенной грузоподъемности, отдельные секции ленты можно заменить цепями или стержнями.
Кроме того, более высокая степень свободы ленты позволяет транспортировать куски породы намного больших размеров, чем в обычных или подвесных ленточных транспортерах. Если обычные транспортеры не могут транспортировать породу, размеры кусков которой превышают 300 мм, то предлагаемый в изобретении транспортер, у которого крюкообразный профиль может поворачиваться и перемещаться в продольном направлении, может свободно перемещать находящиеся внутри транспортерной ленты куски.
Дополнительная степень свободы позволяет шире раскрыть транспортерную ленту и тем самым более полно, чем в обычных конвейерах, использовать весь объем ленты. В отличие от обычных транспортеров в предлагаемом в изобретении транспортере вес перемещаемой породы не создает каких-либо проблем, связанных с возникновением недопустимых нагрузок, действующих на различные элементы конструкции.
Следует отметить, что увеличение вместимости ленты оказывает положительное влияние на возможность перемещения породы по вертикали. Как уже было отмечено выше, предлагаемый транспортер предназначен для перемещения породы вверх по наклонной плоскости. Для этого наклон траектории перемещения породы должен обеспечить ее устойчивое положение на ленте. С увеличением объема породы на ленте происходит уплотнение породы, которая в результате приобретает свойства монолита. Это явление известно как "образование свода" и связано с тем, что после загрузки породы на ленту и закрытия ленты стенки ленты сжимают породу. Такое сжатие породы приводит к ее уплотнению и препятствует свободному движению породы относительно ленты. При существенном заполнении ленты порода сжимается настолько, что ее скольжение по ленте становится практически невозможным.
Такая проблема становится особенно острой при необходимости свободного скольжения породы, например, в загрузочных бункерах, бункерных питателях, рудоспусках и т.д. Однако в предлагаемом в настоящем изобретении транспортере, который позволяет влиять на этот эффект, уплотнение руды оказывается полезным. Связано это с тем, что при разгрузке транспортера лента раскрывается и освобождает породу, которая после этого может свободно скользить по ленте.
Еще одним преимуществом крюкообразного профиля является его способность к самоочистке. Пыль, грязь и песок, попадающие на ролики и загрязняющие ленту, свободно падают с согнутого и открытого снизу профиля и не попадают внутрь различных элементов транспортера. Такой самоочистке профиля способствует и периодический характер контакта каждого участка ленты с опорными роликами.
В другом варианте крюкообразный профиль имеет в поперечном сечении участок с обратной кривизной, на вогнутую поверхность которого воздействует второй ролик, создающий на продольном крае ленты направленное вниз усилие.
Еще в одном варианте к каждому продольному краю ленты крепится профиль с еще одним, являющимся зеркальным отображением первого крюком, который расположен на одном уровне с первым крюком, но направлен в противоположную по отношению к первому крюку сторону и имеет, как и первый крюк, открытый снизу конец. Такой вариант позволяет, меняя положение роликов, повысить устойчивость транспортера и улучшить условия транспортировки, загрузки и выгрузки породы.
В еще одном варианте второй крюк расположен в той же плоскости, что и первый, непосредственно под ним, и оба крюка в этом варианте опираются на блок из двух расположенных один над другим роликов.
В другом варианте настоящего изобретения предлагается транспортер, имеющий ленту, предназначенную для перемещения породы и подвешенную на множестве отдельных опор с помощью элементов подвески, закрепленных по всей длине на продольных краях ленты и имеющих в поперечном сечении форму крюка, и, кроме того, по крайней мере одно приводное устройство, которое создает усилие, приводящее ленту в движение, путем взаимодействия с воспринимающими это усилие устройствами, расположенными вдоль продольных краев ленты. Приводное устройство может быть выполнено в виде гусеничного привода с бесконечной удлиненной приводной поверхностью, взаимодействующей с участками ленты или подложки ленты и предназначенной для передачи приводного усилия ленте за счет силы трения или за счет зацепления элементов гусеничного привода с лентой или подложкой ленты. В другом варианте гусеничный привод содержит ряд звездочек. Кроме того, бесконечная лента может быть выполнена в виде цепи с закрепленной на ней удлиненной приводной поверхностью. Выполненная таким образом лента скорее напоминает цепную передачу, чем фрикционную передачу. Такая приводная система может состоять из множества гусеничных приводов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга между крайними точками транспортера. Предлагаемую приводную систему можно выполнить в виде части опорной системы ленты, и в этом случае она будет работать совместно со смонтированными на раме холостыми роликами, которые используются только в качестве опор движущейся ленты и расположены на некотором расстоянии друг от друга между крайними точками транспортера.
Для нормального перехода ленты с верхней ветви на нижнюю на концах транспортера можно установить холостые барабаны, смонтированные на раме и предназначенные для поддержки и поворота ленты.
Приводные устройства и ролики можно выполнить как часть общей рамы транспортера. В другом варианте каждое приводное устройство и ролик можно смонтировать на отдельной раме. В этом случае отдельные рамы можно соединить между собой с возможностью их взаимного поворота. Такие рамы можно также расположить на некотором расстоянии друг от друга без непосредственного контакта между соседними рамами.
Использование одного или нескольких отдельных гусеничных приводов позволяет, в отличие от обычных транспортеров с барабанным приводом, приводить ленту в движение без ее натяжения между барабанами. Иными словами, лента, приводимая в движение гусеничным приводом, не нуждается в натяжении.
Использование такого привода, исключающего необходимость натяжения ленты, позволяет увеличить длину транспортера. Фиксированное положение концевых приводных барабанов является главной причиной, по которой обычные транспортеры нельзя удлинить, при этом необходимое при изменении места добычи руды перемещение приводных барабанов в обычных транспортерах связано с большими трудностями. Предлагаемое в изобретении решение позволяют достаточно просто добавлять к транспортеру дополнительные рамы с роликами, а также при необходимости дополнительные приводы. Кроме того, холостые концевые барабаны предлагаемого в изобретении транспортера можно легко перемещать с одного места в другое. Таким образом, предлагаемый в изобретении привод позволяет легко увеличить длину транспортера, удлинив его ленту и установив дополнительные узлы.
В другом варианте настоящего изобретения предлагается транспортерная лента для непрерывного транспортера с проходящим по всей длине ленты вдоль ее продольного края крюкообразным профилем, которая на всей своей длине имеет поперечные гофры.
Гофрированная лента имеет два существенных преимущества по сравнению с обычной лентой с плоской поверхностью. Во-первых, в транспортере, расположенном на наклонной поверхности, гофры способствуют удержанию руды на ленте, выполняя роль последовательно расположенных по всей длине ленты отдельных перегородок. При неполном заполнении ленты и меньшем уплотнении породы препятствующие скольжению руды вниз по ленте гофры надежно удерживают руду на ленте.
Во-вторых, как уже было отмечено выше, для изменения траектории движения перемещаемой транспортером породы и по горизонтали, и по вертикали целесообразно использовать более гибкую по сравнению с обычной ленту. Каждый гофр гофрированной ленты работает как своеобразный шарнир, увеличивая гибкость ленты как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.
Транспортировка больших кусков породы часто сопровождается повреждением лент на резиновой основе, которое связано как с их естественным износом, так и с воздействием на ленту острых краев перемещаемых транспортером кусков породы. Лежащие на гофрированной ленте большие куски породы не могут скользить по ленте, т.к. их края застревают между соседними внутренними гофрами ленты. С целью ограничить или предотвратить повреждение ленты большими кусками породы ее внутренние гофры можно утолстить или армировать, увеличив тем самым ее долговечность по сравнению с обычной плоской лентой.
Еще в одном варианте транспортерная лента имеет гофры, которые расположены под углом к вертикальной оси ленты. Расположенные таким образом гофры в наклонной ленте занимают вертикальное положение. При этом тормозящее действие каждого гофра будет распространяться на достаточно большой участок ленты. Когда участок ленты, на котором лежит порода, поднимается по наклонной траектории, порода начинает соскальзывать с ленты вниз. Очевидно, что имеющиеся на ленте гофры будут препятствовать такому скольжению породы. Тормозящий породу на большем участке ленты гофр, воздействующий на сравнительно большое количество породы, способствует образованию свода и дополнительно ограничивает скольжение породы на наклонном участке ленты.
В другом варианте изобретения предлагается транспортерная лента, в которой гофры расположены только на некоторой части периферии поперечного сечения ленты симметрично оси ее поперечного сечения по разные стороны от его изогнутого основания.
Еще в одном варианте каждый гофр имеет разную по длине глубину, причем самое глубокое место гофра находится у основания ленты, а по разные стороны от основания глубина гофра симметрично уменьшается.
В другом варианте настоящего изобретения предлагается непрерывный транспортер с транспортерной лентой с закрепленным вдоль ее продольного края крюкообразным профилем, который имеет привод, включающий по крайней мере одно приводное устройство, которое расположено вдоль ленты, находится в контакте с одним из участков ленты или подложки ленты и предназначено для передачи создаваемого приводом усилия ленте или подложке ленты своими входящими с ними во взаимодействие поверхностями. Такое приводное устройство можно выполнить в виде гусеничного привода с бесконечной приводной поверхностью.
Предлагаемая в изобретении приводная система, позволяющая увеличивать длину непрерывного транспортера, и шарнирное соединение роликовых рам и крюкообразного профиля с роликами, придающее транспортерной ленте и опорной раме определенную гибкость, позволяют при увеличении длины транспортера перемещать породу не только по прямолинейному пути, но и обходить встречающиеся на этом пути различного рода препятствия.
Такое выполнение транспортера позволяет перемещать породу по изогнутой в вертикальной плоскости траектории с отдельными наклонными подъемами. Как уже отмечалось выше, обычные подвесные транспортеры не могут перемещать породу на участках с наклоном, превышающим 30°, поскольку при таком наклоне лежащая на ленте порода будет скользить по транспортерной ленте вниз, в обратном направлении. Скольжение породы по ленте в обратном направлении связано в первую очередь с небольшим количеством лежащей на ленте породы. В предлагаемом в изобретении транспортере возможность скольжения породы в обратном направлении сведена к минимуму за счет практически полного заполнения породой всего полезного объема ленты. В предлагаемом в изобретении транспортере порода, за исключением небольшого количества осадка, не перемещается относительно ленты, что позволяет размещать такой транспортер на существенно более крутых склонах по сравнению с максимально допустимой для обычных транспортеров крутизной склонов.
В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения в нем предлагается транспортер, имеющий ленту, предназначенную для транспортировки породы и подвешенную на множестве отдельных опор с помощью элементов подвески, закрепленных по всей длине вдоль продольных краев ленты и имеющих в поперечном сечении форму крюка, и шарнирную опорную конструкцию, состоящую из множества опорных рам, которые имеют возможность шарнирно поворачиваться друг относительно друга в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Выполненный таким образом транспортер, в котором каждая из множества соединенных последовательно рам может шарнирно поворачиваться относительно соседней рамы, позволяет перемещать породу на различных наклонных участках и обходить различного рода препятствия, встречающиеся на пути перемещения породы.
Другой отличительной особенностью такого транспортера является возможность увеличения его длины путем добавления к нему соответствующих дополнительных элементов.
Сочетание этих особенностей предлагаемого в изобретении транспортера позволяет реализовать двухэтапный процесс транспортировки породы от места ее выемки, которое может менять свое положение в котловане. В качестве примера такого способа добычи из меняющего свое положение в котловане места можно назвать добычу руды гусеничным экскаватором. Постоянное движение экскаватора по мере выемки породы из котлована требует постоянного перемещения за ним транспортного средства, в которое он сгружает добываемую породу.
При такой технологии добычи можно с успехом применять предлагаемый в изобретении транспортер, смонтировав его в котловане до начала процесса разработки месторождения. При этом транспортер предпочтительно смонтировать не по прямой линии, а с несколькими изгибами, расположенными до места начала разработки месторождения. В этом случае эффективная длина пути перемещения породы, т.е. кратчайшее расстояние от места выборки до места выгрузки, будет намного меньше, чем ее фактическая длина, т.е. длина транспортера.
По мере перемещения экскаватора приемный участок транспортера должен постоянно находиться вблизи от него. При перемещении приемного участка транспортера по крайней мере одна из его шарнирно соединенных рам поворачивается, и транспортер постепенно вытягивается, а его изогнутые участки распрямляются. При этом эффективная длина пути перемещения породы увеличивается без изменения общей длины транспортера. Такое перемещение приемного участка транспортера может происходить до тех пор, пока эффективная длина пути перемещения породы и фактическая длина транспортера не сравняются друг с другом. Иными словами, при проектировании транспортера и расчете его длины требуется учитывать фактическую длину всего пути перемещения транспортером добываемой породы с учетом постоянного изменения места нахождения экскаватора.
При монтаже транспортера или для приблизительного регулирования его длины можно использовать дополнительные шарнирные рамы, соответственно увеличив при этом длину транспортерной ленты. Таким же способом, т.е. удлинением ленты и добавлением дополнительных рам, можно увеличивать фактическую длину пути перемещения породы и в том случае, когда поворота отдельных рам для этого оказывается недостаточно.
Краткое описание чертежей
Ниже настоящее изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых возможных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. Изобретение предполагает возможность и иных вариантов его осуществления и не ограничено конкретными вариантами, изображенными на чертежах, на которых, в частности, показано:
на фиг.1 - вертикальный поперечный разрез транспортерной ленты транспортера, выполненного по первому варианту настоящего изобретения,
на фиг.2 - более подробное изображение крюкообразного профиля и ролика транспортера, изображенного на фиг.1,
на фиг.3 - поперечное сечение крюкообразного профиля и ролика транспортера, выполненного по второму варианту настоящего изобретения,
на фиг.4 - поперечное сечение крюкообразного профиля и ролика транспортера, выполненного по третьему варианту настоящего изобретения,
на фиг.5 - поперечное сечение транспортерной ленты, изображенной на фиг.1, в положении загрузки,
на фиг.6 - вид сбоку гофрированной транспортерной ленты транспортера, выполненного по четвертому варианту настоящего изобретения,
на фиг.7 - поперечный разрез гофрированной транспортерной ленты, изображенной на фиг.6,
на фиг.8 - вид сбоку гофрированной транспортерной ленты транспортера, выполненного по пятому варианту настоящего изобретения,
на фиг.9 - вид сбоку гусеничного привода транспортера, выполненного в соответствии с настоящим изобретением,
на фиг.10 - еще одно поперечное сечение транспортерной ленты с изображением взаимодействия крюкообразного профиля с приводным роликом транспортера, выполненного в соответствии с настоящим изобретением,
на фиг.11 - вид транспортера сверху и
на фиг.12 - вид сбоку составной транспортерной ленты транспортера, выполненного по шестому варианту настоящего изобретения.
Предпочтительный вариант выполнения изобретения
На фиг.1 показана закрытая лента 1 подвесного транспортера, подвешенная на блоках 2 холостых роликов, расположенных на некотором расстоянии один от другого по длине транспортера и содержащих два установленных друг напротив друга наклонных холостых ролика 3а и 3b, которые служат опорами двух крюкообразных профилей 4а и 4b, закрепленных без промежутков на ленте 1 по всей ее длине. Центральный холостой ролик 5, прижимающий сверху крюкообразные профили 4а и 4b к роликам 3а и 3b, образует вместе с роликами 3 трехточечную опору зажатых между роликами 3 и 5 профилей 4а и 4b.
Крюкообразные профили 4а и 4b крепятся к продольным краям полосы 6, изготовленной из армированного резинового компаунда, стойкого к истиранию и выдерживающего местные напряжения среза. Крюкообразные профили 4а и 4b можно выполнить в виде согнутых металлических элементов, имеющих форму крюка и армированных большим количеством стальных тросов, или выполнить иным образом в виде сборного устройства, закрепленного на полосе 6 по всей ее дине. Соединенные с полосой 6 крюкообразные профили 4а и 4b образуют транспортерную ленту 1.
При работе транспортера перемещаемая им порода находится в образованной лентой 1 закрытой полости 7. Бесконечная движущаяся лента опирается на отдельные роликовые блоки 2, которые образуют подвеску закрытой ленты и равномерно нагружают через резиновую полосу 6 находящуюся в закрытой полости 7 ленты породу. Под действием этой нагрузки находящаяся в закрытой ленте порода уплотняется, и поэтому эффективность ее транспортировки увеличивается.
Относительное расположение крюкообразного профиля 4а и ролика За более подробно показано на фиг.2. Когда лента 1 открыта, обращенная вниз вогнутая поверхность крюкообразного профиля 4а опирается на обращенную вверх поверхность ролика За. При загрузке ленты 1 крюкообразный профиль 4а отклоняется от вертикального положения, и его обращенная вниз вогнутая поверхность оказывается наклоненной под углом 45° к вертикали. Ролик За, который является частью трехточечной опоры, при этом также поворачивается на угол 45° от вертикали. В этом положении крюкообразные профили 4а и 4b под действием роликов 3b и 5 прижимаются друг к другу и удерживают ленту 1 в закрытом положении.
Для надежного удержания ленты 1 в закрытом положении ролики 3а, 3b и 5 должны ограничивать возможность любого свободного перемещения крюкообразных профилей 4а и 4b. В предлагаемой в изобретении конструкции крюкообразных профилей и роликов (3а, 3b, 4а, 4b и 5) крюкообразные профили имеют, однако, одну степень свободы и могут поворачиваться на некоторый угол в плоскости поперечного сечения ленты 1.
Возможность такого поворота обеспечивает разница в кривизне контактирующих поверхностей крюкообразного профиля 4а и ролика 3а. Радиус 8 кривизны вогнутой поверхности крюкообразного профиля 4а заметно отличается от радиуса 9 кривизны ролика 3а. При совпадении радиусов 8 и 9 кривизны крюкообразного профиля 4а и ролика За контакт между ними носил бы характер контакта шара и сферического гнезда, при котором контактирующие детали касаются друг друга по сферической поверхности. При сферическом контакте крюкообразный профиль 4а, не соединенный с полосой 6, мог бы свободно поворачиваться относительно ролика, однако при этом полоса 6 была бы расположена слишком близко к роликовому блоку 2, ограничивая тем самым полезный объем закрытой ленты 1. При разных радиусах 8 и 9 кривизны поверхностей крюкообразного профиля 4а и ролика За и их взаимном перемещении точка контакта профиля с роликом может перемещаться, и крюкообразный профиль 4а может поворачиваться и перемещаться относительно ролика в продольном направлении. При загрузке в полость 7 закрытой ленты 1 породы и расширении ленты 1 крюкообразный профиль 4а поворачивается и перемещается в устойчивое положение, обеспечивая возможность более полного использования внутренней полости закрытой ленты. Показанный на фиг.2 угол 11 иллюстрирует возможности поворота и перемещения профиля из вертикального положения.
На фиг.3 показан другой вариант выполнения крюкообразного профиля, который кроме первого изогнутого участка имеет второй изогнутый участок 4с с обратной кривизной. Вогнутая поверхность первого участка этого крюкообразного профиля обращена вниз, а вогнутая поверхность его второго участка 4с с обратной кривизной обращена вверх. Обращенная вверх поверхность профиля прижимается к ролику 3с, расположенному рядом с параллельным ему первым роликом 3b. Первый ролик 3b, который касается первого участка профиля, создает направленную вверх силу, поддерживающую на весу полосу 6, при этом второй ролик 3с нагружает профиль усилием, направленным вниз. Наличие в профиле участка 4с с обратной кривизной повышает устойчивость ленты при ее загрузке и разгрузке. Как уже было отмечено выше, одной из особенностей настоящего изобретения является возможность взаимного поворота и перемещения крюкообразного профиля ленты и несущего ролика, позволяющая полностью использовать способность ленты удерживать загруженную в нее породу. Однако в некоторых случаях, например при загрузке и разгрузке транспортерной ленты, крюкообразный профиль и ролик могут не перемещаться друг относительно друга. Вторая точка опоры, расположенная в плоскости, параллельной плоскости первой точки опоры, увеличивает ширину опоры и ограничивает или вообще исключает возможность поворота профиля и повышает устойчивость ленты.
На фиг.4 показан еще один вариант выполнения крюкообразного профиля, в котором одиночный крюкообразный профиль заменен двойным крюкообразным профилем 4d с двумя изогнутыми в виде крюка участками, один из которых является зеркальным отображением второго. Выполненный таким образом профиль 4d не только повышает устойчивость ленты за счет наличия в нем участка 4с с обратной кривизной, как в рассмотренном выше варианте, но и позволяет повысить грузоподъемность ленты 6. Такой профиль предпочтительно использовать при загрузке ленты. Удары, которые возникают при загрузке на ленту породы и воспринимаются опорами ленты, намного превышают нагрузку, действующую на ленту во время транспортировки породы. Наличие второго обращенного вогнутой поверхностью вниз крюкообразного участка и второго ролика 3d, создающего направленное вверх усилие, позволяет вдвое увеличить грузоподъемность ленты и может быть использовано во время загрузки транспортера.
На фиг.5 показана открытая лента 1 готового к загрузке и разгрузке породы транспортера. Для открытия ленты 1 необходимо использовать другой комплект роликовых опор 12а и 12b. Такая опора отличается от трехточечной опоры, образованной роликовым блоком 2, поскольку для открытия ленты необходимо увеличить расстояние между противоположными роликами 12а и 12b, а тем самым и между продольными краями ленты 1. В образованную раскрытой таким образом лентой полость 7b породу можно загружать и из бункера, и каким-либо иным способом.
На фиг.6 в виде сбоку показана выполненная по другому варианту настоящего изобретения транспортерная лента 1, вытянутая в направлении продольной оси транспортера. Эта лента 1 имеет гофры 13 и 14, расположенные с определенным шагом по всей длине ленты. В изображенной на фиг.6 ленте гофры 13 и 14 расположены вертикально, однако они могут быть расположены и наклонно. Гофры 13 имеют увеличенную толщину вершин и образуют на внутренней поверхности ленты выступы, которые меньше изнашиваются загружаемыми в транспортер кусками породы с острыми краями, чем впадины гофров 14. Кроме того, на вершинах гофров 13 можно закрепить специальные защитные износостойкие накладки (не показаны). Периодически меняя такие накладки, срок службы ленты можно существенно увеличить.
Показанный на фиг.7 поперечный разрез ленты по гофру 14с изображением гофра 13 позволяет более наглядно пояснить вторую, очень важную функцию гофров. Как уже говорилось выше, закрытая лента 1 уплотняет загруженную в нее породу. При уплотнении породы отдельные куски образуют плотную массу и не перемещаются по ленте во время транспортировки. Гофрированная лента воздействует на породу не всей своей поверхностью, а отдельными участками, которые способствуют более эффективному уплотнению породы.
На фиг.8 показан еще один вариант конструкции ленты 1. В этой ленте в отличие от ленты, показанной на фиг.6 и 7, в которой гофры 14 расположены под прямым углом к продольной оси ленты, гофры 14а расположены под углом 15 к вертикали. Наклонные гофры 14а обеспечивают более эффективное по сравнению с вертикальными гофрами перемещение породы на поднимающихся вверх участках транспортера. При образовании свода перемещаемая лентой порода представляет собой полууплотненную массу. При движении вверх по наклонной плоскости под действием силы тяжести лежащая на ленте порода может скользить вниз. Несмотря на то что под действием силы тяжести процесс уплотнения породы происходит более эффективно, ее скольжение по транспортеру может разрушить образующиеся в породе в результате уплотнения связи между отдельными кусками. Поэтому наклонные гофры 14а, которые в большей степени, чем вертикальные, препятствуют скольжению породы, позволяют заметно улучшить рабочие характеристики транспортера.
Показанные на фиг.8 гофры расположены не на всей поверхности ленты, а на ее ограниченном сверху линией 16 участке. Ограниченную таким образом протяженность имеют и наклонные гофры 14а, и вертикальные гофры 14, при этом длина гофров, которая определяется положением линии 16, в каждом случае выбирается в зависимости от конкретных обстоятельств. Положение линии 16 зависит в первую очередь от условий эксплуатации транспортера, вида породы, ее влажности, наличия наклонных участков и т.д. Иными словами, в транспортерах с гофрами 14а, расположенными не по всей ширине ленты, линию 16 следует располагать с учетом наиболее эффективного использования транспортера.
На фиг.9 показана лента 1, приводимая в движение гусеничным приводом 17, который содержит бесконечную ленту (гусеницу) 18, надетую на приводной ролик 20 и на несколько холостых роликов 19. Крюкообразный профиль 4 ленты 1 приводится в движение гусеницей 18, к которой он прижимается прижимными роликами 21. Перемещение крюкообразного профиля 4 гусеницей 18 обеспечивается регулируемым усилием, с которым прижимные ролики 21 прижимают гусеницу 18 к холостым роликам 19. В работающем за счет трения приводе 17 усилие, создающее силу трения, необходимо регулировать, чтобы транспортер мог нормально работать даже в неблагоприятных условиях.
В другом варианте гусеничного привода 17 ведущие ролики 21 и холостые ролики 19 заменены звездочками. Кроме того, гусеницу 18 можно выполнить в виде цепи с закрепленными на ней деталями с ведущими поверхностями.
Выполненная таким образом гусеница 18 является скорее частью цепного, а не фрикционного привода.
Для дальнейшего повышения возможностей привода транспортера на ленте 18 можно выполнить специальные выступы или накатку 22, выполнив ответную накатку 23 на вогнутой поверхности крюкообразного профиля 4. Выполнив привод 17 в виде цепной передачи с цепью и звездочками, можно в отличие от фрикционного привода обеспечить независимую от условий окружающей среды работу транспортера. На накатанной поверхности 22 приводной ленты можно выполнить зубцы или другие выступы, обеспечивающие ее лучшее зацепление с крюкообразным профилем транспортерной ленты. Наличие зубцов 22 на поверхности приводной ленты 18 и на вогнутой поверхности крюкообразного профиля 4 обеспечивает их надежное зацепление друг с другом. Такое зацепление более эффективно по сравнению с фрикционным приводом передает создаваемое приводом усилие, приводящее в движение крюкообразный профиль 4 и соединенную с ним транспортерную ленту.
На фиг.10 в поперечном сечении показаны транспортерная лента 1 и приводы 17 с бесконечной лентой 18, взаимодействующей с крюкообразными профилями 4а и 4b транспортерной ленты. Приводы 17 расположены под углом к вертикали аналогично описанным выше роликам За и Зb. Иными словами, привод 17 установлен на раме таким образом, что он поддерживает ленту 1 аналогично установленным на несущей раме (не показана) роликам За и Зb. Встроенные таким образом в транспортер приводы 17 не оказывают отрицательного влияния на его работу, и транспортер остается достаточно гибким независимо от количества встроенных в него приводов.
На фиг.11 весь транспортер 24 показан в виде сверху. Этот транспортер оборудован бункером 25, из которого порода загружается на транспортерную ленту 1. Породу можно загружать на транспортер различными способами, например самосвалами, непосредственно из месторождения или из дробильной установки. Ссыпающаяся из бункера 25 порода перемещается лентой 1, опирающейся на множество опорных рам 26 с роликовыми блоками 2 или с приводами 14, взаимодействующими с крюкообразными профилями 4а и 4b транспортерной ленты 1. Каждая опорная рама имеет шарнирное устройство, с помощью которого раму можно поворачивать на определенный угол в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также вокруг продольной оси транспортера. Соседние рамы 26 можно соединить между собой или установить на некотором расстоянии друг от друга. При этом даже непосредственно соединенные между собой рамы можно поворачивать друг относительно друга на некоторый угол. В любом случае, меняя положение рам 26, можно добиться того, чтобы определенные участки 27 транспортера 24 имели необходимую криволинейную форму.
Возможность поворота рам позволяет при перемещении бункера 25 и изменении места выемки породы изменять взаимное положение бункера 25 и участка 28 разгрузки. При перемещении бункера 25 по крайней мере одна рама 26 поворачивается и обеспечивает необходимое изменение направления движения по транспортеру добываемой на месторождении породы. Наличие по крайней мере в одной раме шарнира обеспечивает возможность изменения формы и распрямления продольной оси транспортера. Иными словами, при постоянном изменении положения места добычи руды предлагаемый в изобретении транспортер позволяет соответствующим образом достаточно просто менять и место положения бункера 25.
Кроме того, при известном заранее на стадии проектирования транспортера 24 изменении в карьере места загрузки можно, определив максимальную длину транспортера, предусмотреть в нем наличие значительных по длине криволинейных участков, расположенных между участками загрузки и выгрузки, которые в начале работы находятся на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга (т.е. расположить транспортер зигзагообразно). По мере удаления участка загрузки от участка выгрузки продольная ось транспортера будет распрямляться до тех пор, пока участок загрузки не окажется расположенным в конце разрабатываемого карьера. В этот момент продольная ось транспортера 24 окажется целиком расположенной на прямой линии.
На фиг.12 показана транспортерная лента, состоящая в отличие от бесконечной ленты из отдельных секций 6а. На разных этапах разработки месторождения количество добываемой породы постоянно меняется. При небольшом количестве добываемой породы использование транспортера, спроектированного на максимальную производительность, может оказаться нецелесообразным. Поэтому всегда целесообразно иметь возможность уменьшить производительность транспортера. Поскольку размеры кусков перемещаемой транспортером породы могут быть разными, транспортерная лента обычно рассчитывается на перемещение больших по размеру кусков. Транспортер с составной лентой также рассчитывается на перемещение больших кусков породы, однако общее количество загружаемой на него породы можно регулировать изменением длины несущих породу участков ленты, приходящейся на метр общей длины транспортера. Кроме того, для удержания породы внутри секций 6а транспортерной ленты на их открытых концах можно установить стенки или другие перегородки, препятствующие "утечке" породы. Необходимо отметить, что в транспортере с составной лентой крюкообразный профиль 4 остается цельным и обеспечивает тем самым надежную подвеску ленты и возможность ее перемещения.
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перемещения породы из рудника, в частности к непрерывным транспортерам и более конкретно к подвесным непрерывным транспортерам. Техническим результатом является повышение эффективности и производительности. Непрерывный транспортер снабжен лентой для перемещения породы, причем каждый из противоположных продольных краев ленты армирован и снабжен элементом подвески с крюкообразным профилем, вогнутая поверхность которого расположена непрерывно по длине соответствующего продольного края ленты, и множеством отдельных опорных роликов, на которых лента подвешена независимо по каждому ее продольному краю с помощью элементов подвески таким образом, что вогнутые поверхности элементов подвески расположены непосредственно на роликах и образуют для них поверхности качения при транспортировке породы на ленте. Лента для непрерывного транспортера имеет противоположные армированные продольные края, на каждом из которых имеется элемент подвески с крюкообразным профилем, вогнутая поверхность которого расположена непрерывно по длине соответствующего продольного края ленты. Причем лента подвешена независимо по каждому своему краю с помощью элементов подвески на множестве отдельных опорных роликов таким образом, что вогнутые поверхности элементов подвески расположены непосредственно на роликах и образуют для них поверхности качения при транспортировке породы на ленте. 2 н. и 36 з.п.ф-лы, 12 ил.
| Подвижной землеройный ковш | 1949 |
|
SU84511A1 |
