Пластинчатый конвейер Советский патент 1993 года по МПК B65G17/22 

Изобретение относится к области горной техники, а именно к пластинчатым конвейерам и может найти применение в металлургической, строительной промышленности, эскалаторном оборудовании, на заводских межцеховом и внутрицеховом транспорте, а также на сборочных линиях.

В неравномерности движения тягово- грузонесущего полотна, происходящего потому, что приводная концевая звездочка, вращаясь с постоянной угловой скоростью О), взаимодействует с тягово-грузонесущим полотном периодически изменяющимися (синусоидально) радиусами RI. Радиус взаимодействия приводной, концевой звездочки с тягово-грузонесущим полотном меняется от Rmin до Rmax и тянет это полотно рывками, от минимальной линейной скорости движения Vmfn со- Rmin до максимальной Vmax Q)W Rmax. Масса ПРИВОДИМОГО В ДВИЖвние тягово-грузонесущего полотна пластинчатого конвейера вместе с массой транспортируемого груза достаточно велика и ее большая инерция не позволяет достаточно четко реагировать на изменения скорости, задаваемой приводной концепой звездочкой, поэтому возникают в этом полотне продольные ударные динамические нагрузки с соответствующими шумами.

Приводим, таблицу 1 нерапномерности движения тягово-грузонесущего полотна (Н%) известных пластинчатых конвейеров в зависимости от установки приводных концевых звездочки с разным числом зубьев. где

H%-Vma Vtnl -100%.

Vmax

В качестве прототипа можно взять любой известной пластинчатый конвейер, например П-65 (1). Данный пластинчатый ..конвейер имеет 12-ти зубьевую приводную концевую звездочку для круглозвенной цепи шага Т 86 мм грузонесущего полотна и промежуточный привод, как вспомогательный.

В известной конструкции пластинчато- гё конвейера П-65 при равномерном вращении приводной концевой звездочки с

сл С

со

оо о

Q

Јь

СО

постоянной угловой скоростью о), груэоне- сущее полотно пластинчатого конвейера получает неравномерную линейную скорость движения

Vi о) R -cos a,

где R - радиус концевой звездочки по шарниру тяговой цепи;

а) - угловая скорость концевой звездочки;

а - изменение угла в пределах концевой звездочки;

z - число зубьев концевой звездочки.

Это приводит к динамическим ударным нагрузкам, разбивающим как приводную концевую звездочку, так и тяговую цепьтру- зонесущего полотна пластинчатого конвейера.

Для представления величин этих нагрузок приведен пример реальных ударных динамических нагрузок на тяговую цепь грузонесущего полотна пластинчатого конвейера;

Дано: 1. длина конвейера 200 м;

2.привод от концевой звездочки;

3.линейная скорость движения грузонесущего полотна:

а)V- 0,1 м/с;

б)V.-.0,2 м/с: в)У 0,3 м/с; г) V 0.4 м/с; д)У 0,5м/с:

е)V 1,0м/с;.

ж)V 2,0 м/с; 3)V 3,OM/c.

4.число зубьев приводной концевой звездочки:

a)

6)z 24;

в) z 72.

5.шаг зубьев приводной концевой звездочки

10 0,086 м.

6.масса 1 пог.м грузонесущего полотна - 150 кг/пог.м.

7.масса 1 пог.м транспортируемого груза - 200 кг/пог.м.

8.КПДдвижения тяговр-грузонесущего полотна У - 0,8.

Решение:

используя известную формулу ударных динамических нагрузок взаимодействия звездочек с тяговой цепью

Р| ГП Этах т

2л2 V

ср

z2 10 г/к.п.д.

где т тгр.п. + тТр.гр. 150 кг/п.м. -400 м + +200 кг/п.м.-200 м 100 т.,

получим данные ударных динамических нагрузок в кН, приведенные в табл.2.

Этот пример показывает насколько значительные ударные динамические нагрузки

действуют в сопряжении концевая приводная звездочка-тяговая цепь грузонееущего полотна, я также причину ограничения линейной скорости движения грузонесущего полртна, т.е. причину ограничения п.роизво0 дительности пластинчатого конвейера.

Для увеличения возможности повышения линейной скорости движения грузонесущего полотна применяются известные два варианта технических решений: умень5 шение шага в тяговой цепи, но это ведет к ограничению тяговой возможности цепи; увеличение числа зубьев на приводных концевых звездочках, что приводит к увеличению высоты и металлоемкости

0 пластинчатого конвейера.

Целью изобретения является:.повышение надежности работы пластинчатого конвейера, повышение производительности . пластинчатого конвейера, снижение мате5 риалоемкости пластинчатого конвейера, увеличение длины става пластинчатого конвейера, снятие ограничений в сумме поворотов в пространстве пластинчатого конвейера, обеспечение возможности само0 разгрузки насыпного груза на произволь. ном числе участков пластинчатого

конвейера , расширение функциональных

возможностей применения пластинчатых

конвейеров.

5Положительный эффект от использования предлагаемого пластинчатого конвейера следующий.

Повышение надежности работы пластинчатого конвейера достигается устране0 нием продольных ударных динамических нагрузок в тягово-грузонесущем полотне.

Повышение производительности пластинчатого конвейера достигается возможностью повышения линейной скорости

5 движения тягово-грузонесущего полотна до 5-6 м/сек (максимальной линейной скорости движения ленточных конвейеров).

Снижение материалоемкости пластинчатого конвейера достигается:

0 а) уменьшением высоты конвейера более чем в два раза за смет установки на разгрузочных модулях малозубьевых (З-х-5- ти зубьевых) неприводных звездочек, с уве- .личением шага lo тягово-грузонесущего

5 полотна эффект снижения высоты пластинчатого конвейера возрастает;

б) снижением продольной прочности става за счет устранения продольных ударных динамических нагрузок в тягово-грузо- несущем полотне и за счет устранения

предварительного продольного натяжения тягово-грузонесущего полотна и благодаря использованию известной конструкции определенной упругой подвижности как в вертикальной, так и в горизонтальной пло- скостях тягово-грузонесущего полотна (2);

е) выполнением протяжения верхней (рабочей) ветеи до 80-95% от общей длины тягово-грузонесущего полотна, т.е. получается однаветьевая конструкция пластинча- того конвейера;

г) повышением линейной скорости движения тягово-грузонесущего полотна снижается материалоемкость пластинчатого конвейера, при сохранении производитель- ности, за счет уменьшения ширины тягово- грузонесущего полотна, самого материалоемкого узла пластинчатого конвейера.

Увеличение длины става пластинчатого конвейера достигается за счет устранения предварительного продольного натяжения тяговр-грузонесущего полотна. Снятие ог- раничений в сумме поворотов в пространстве пластинчатого конвейера достигается за счет устранения предварительного продольного натяжения тягово-грузонесущего полотна. Обеспечение возможности само- рззгрузки насыпного груза на любом участке пластинчатого конвейера достигается за счетустановки произвольного числа разгрузочных модулей. Расширение функциональ- ных возможностей применения пластинчатого конвейера исходит из большого потенциала.эксплуатационно-техни- ческих возможностей предложенной конструкции. В горнодобывающей промышленности можно внедрять эту конструкцию как на открытых, так и на подземных разработка. Экскалаторостроение, заводские межцеховой и внутрицеховой транспорт, сборочные линии могут извлечь полезное из предложенной конструкции.

При использовании пластинчатого конвейера в технологическом варианте подъем- спуск, когда одна рабочая ветвь тягового-грузонесущего полотна поднимает груз вверх, а другая рабочая ветвь опускает груз, потребление энергии снижается до режима работы перемещения тягово-грузоне- сущего полотна в горизонтальной плоскости, т.е. без подъема, что выгодно отличает по получаемому эффекту эту конструкцию от известных пластинчатых и ленточных конвейеров.

Пластинчатый конвейер предлагаемой конструкции предназначен для транспортирования (реверсивного) острокромочной крупнокусковой абразивной горной массы любой фракции по искривленной в пространстве трассе, установка конвейера производится без подготовки трассы и без де- монтажно-монтажных рзбот по конвейеру, на значительные расстояния (до 2-х км и более) одним ставом на подземных забоях и открытых разработках месторождений полезных ископаемых.

Если ввести новое понятие - коэффициент полезной поверхности полотна конвейера 7/к.п.п.п.к.. то у известных ленточных и пластинчатых конвейеров Цк.п.п.п.к. 0,5, то у предложенной конструкции данный коэффициент пластинчатого конвейера может доходить до к.п.п.п.к. 0,9-0,95, равного отношению длины рабочей (верхней) ветви к общей длине (рабочая ветвь плюс холостая ветвь) тягово-грузонесущего полотна, т.е. получается однаветьевая конструкция пластинчатого конвейера, Этот показатель /к.п.п.п.к. может быть показателем совершенства конструкции конвейера, помимо показателя скоростных характеристик конвейера, а также показателем материалоемкости конвейера,так как материалоемкость тягово-грузонесущего полотна можэт достигать 70% материалоемкости всего пластинчатого конвейера.

. С точки зрения машиностроения конструкция пластинчатого конвейера не имеет каких-либо труднопреодолимых технических проблем изготовления,также эксплуатационно-технологические достоинства ее очевидны.

Существенное отличие предложенной конструкции заключается в том, что в пластинчатом конвейере, включающем став, тя- гово-грузонесущееполотно,

промежуточный привод и. звездочки с малым числом зубьев, став выполнен в виде транспортирующих и разгрузочных секций, причем 80-95% общей длины тягово-грузонесущего полотна располагается на транспортирующих секциях, при этом кахчдая транспортирующая секция выполнена в виде верхних опорных роликов, а каждая разгрузочная секция выполнена в виде верхних и нижних опорных роликов. Причем концевая транспортирующая секция присоединена к элементу соединения смежных разгрузочных секций, а концевая разгрузочная секция выполнена с концевой неприводной звездочкой.

Выполнение транспортирующей секции в виде верхних опорных роликов обусловлено наличием на транспортирующих участках конвейера только рабочей (верхней) ветви. Поскольку на транспортирующих секциях располагается 80-95% общей длины тягово-грузонесущего полотна, в зависимости от протяженности конвейера, то на модуль разгрузочных секций с рабочим и холостым ветвями тягово-грузонесущего полотна приходится только 5-20% общей длины тягово-грузонесущего полотна, где осуществляется саморазгрузка транспортируемого груза, значит данный пластинчатый конвейер можно считать одноветьевым и саморазгружающимся на произвольных участках конвейера, где установлены модули разгрузочных секций с концевыми неприводными звездочками,

На фиг. 1 дано схематическое изображение в плане пластинчатого конвейера с тремя разгрузочными модулями, на фиг.2 - схематическое изображение продольного сечения разгрузочной (полнокомплектной) секции става пластинчатого конвейера, а на фиг.З - вариант выполнения присоединения концевой транспортирующей секции к зле- менту соединения разгрузочных секций.

Пластинчатый конвейер содержит став, состоящий из транспортирующих 1 и разгрузочных 2 секций, тягово-грузонесущее полотно3, промежуточный привод 4, непри- иодную концевую звездочку 5 с малым числом зубьев концевых разгрузочных секций 2 става, продольный стержень 6 транспортирующей 1 и разгрузочной 2 секций, элемент соединения 7 секций, выполненный, например, в виде отрезка трубы, одетого с зазором на конец продольного стержня б и соединенного с ним пальцем 8. Две поперечные оси 9 каждой секции става связаны с двумя стойками 10 П-обрэзной формы (пе- ревернутыми), которые имеют ходовые ролики или лыжи 11. Верхние опорные ролики 12 транспортирующей 1 и разгрузочной 2 секций установлены на две поперечные оси 9 продольного стержня 6, а нижние опорные ролики 13 разгрузочной секции 2 через кронштейны 14 установлены на основания П-об- разных стоек 10. Верхние опорные ролики 12 транспортирующей 1 и разгрузочной 2 секций и так же нижние опорные ролики 13 разгрузочной секции 2 связаны между собой гибкими замкнутыми ремнями 15.

Тягово-грузонесущее полотно 3 опирается на верхние опорные ролики 12 транспортирующей секции 1 и верхние 12 и нижние 13 опорные ролики разгрузочной секции 2. Промежуточный привод 4 может быть установлен в любой .транспортирующей секции 1 става вместо продольного стержня 6.

Пластинчатый конвейер работает следующим образом.

Тягово-грузонесущее полотно 3 (фиг. 1) движется равномерно с постоянной линейной скоростью V, приводимое в движение промежуточным приводом 4. При этом неприводная малоэубьевая звездочка 5 модуля разгрузочных секций 2, которая осуществляет только перегибание тягово- грузонесущего полотна 3 на обоих концах модуля разгрузочных секций 2, вращается с периодически изменяющейся угловой ско- V

ростью ад

(синусоидально).

R cos d

Это получается в результате Ьзаимодейст- вия тягово-грузонесущего полотна 3 с неприводной звездочкой 5 периодически изменяющимися (синусоидально) радиусами R| ОТ Rmln ДО Rmax.

Масса приводимой рывками в движение неприводной малозубьевой (З-х-5-ти зубье- вой) звездочки 5 и ее малая инерция вращения позволяет достаточно чутко реагировать изменением угловой скорости вращения на изменения радиуса RI взаимодействия с тягово-грузонесущим полотном 3, движущимся с постоянной линейной скоростью, поэтому в сопряжении взаимодействующих узлов не возникают, значительные ударные динамические нагрузки, а соответственно и шумы.

Для представления величин этих нагрузок приводим примеры реальных ударных динамических нагрузок в сопряжении узлов тягово-грузонесущего полотна 3 с неприводной звездочкой 5 пластинчатого конвейера при:

1.шаге зубьев неприводной звездочки 5 ,086 м;

2.линейной скорости движения тягово- грузонесущего полотна 3;

a)V 0,1 м/с; е) V 1,0м/с;

б)V 0,2 м/с; ж) V 2,0 м/с;

в)V 0,3 м/с; 3)V 3,OM/c.

г)V 0,4 м/с; д)У 0,5м/с;

3.числе зубьев неприводной звездочки 5:

а) z 4;. ,1 м; I 0,4 м; m 24,65 кг; l 1/2m-R2 0,0308. кг.м2;

. 6) 00,33 м; I -0,4 м; m 268,5 кг; I 3,655 кг.м ;

в)z 24; 00,65м; 1 0,4 м; гл 1040кг; I 54,925 кг.м2;

г)z 72; 01,97м; I 0,4 м; m 9566 кг; 1 4640,6 кг.м2.

Решение: используя известную формулу момента вращательного движения:

М I Јтах I

2Л2 -V2

R г1 10

получим данные ударных динамических нагрузок в кН, приведенные в табл.3.

Данные расчетов показывают, что неприводные звездочки 5 не создают значительных ударных динамических нагрузок (табл.3) в сопряжении с тягово-грузонесу- щим полотном 3 по сравнению с приводными звездочками (табл.2). Так, например, на звездочке 5 (z 12) они в 1000 раз меньше, для z 24 - в 250 раз, для z 72 - в 30 раз.

Количество зубьев на звездочках 5 почти не влияет на изменения динамических ударных нагрузок, поэтому, естественно, что неприводные звездочки 5 лучше применять малозубьевые - это значительно снижает материалоемкость пластинчатого конвейера.

. В связи с значительным снижением продольных ударных динамических нагрузок появляется возможность значительного увеличения линейной скорости движения тягово-грузонесущего полотна 3 и, соответственно, снижения шумов. Надо заметить, что увеличение шумов движения тягово-грузонесущего полотна 3 у существующих пластинчатых конвейеров является одной из проблем практики эксплуатации пластинчатых конвейеров.

Работа промежуточного привода 4 обеспечивает равномерную постоянную линейную скорость движения тягово-грузонесущего полотна 3 и не требует предварительного продольного натяжения тягово-грузонесущего полотна 3, что позволяет: повысить надежность работы пластинчатого конвейера -из-за устранения продольных ударных динамических нагрузок в тдгово-грузонесущем полотне 3; снизить материалоемкость пластинчатого конвейера из-за возможности снижения продольной прочности става (у существующих ленточных конвейеров предварительно продольное натяжение полотна достигает 50% тягового усилия, а у пластинчатых конвейеров - 30%) и благодаря использованию известной конструкции определенной упругой подвижности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях тягово-грузонесущего полотна 3 (2): увеличить длину става пластинчатого конвейера (у существующих конвейеров протяжение длины става лимитируется продольной прочностью тягово-грузонесущего полотна 3, снижение которой до 50-70% приводит предварительное продольное натяжение этого полотна 3), снять ограничения в сумме поворотов в пространстве пластинчатого конвейера.

Став пластинчатого конвейера, состоящий из соединенных между собой шарнир- но в пространстве (до. 30°) один относительно другого секции 1 или 2, обеспечивает необходимые повороты (до 15- 20°) в пространстве тягово-грузонесущего полотна 3, т.е. пластинчатого конвейера. Рабочую (верхнюю) ветвь тягово-грузонесуще 5 го полотна 3 поддерживают верхние опорные ролики 12 поперечных осей 9 продольного стержня 6, связанных со стойками 10 через верхние пазы последних. Нижнюю ветвь тягово-грузонесущего полотна 3 поддерживают нижние опорные ролики 13 с кронштейнами 14 на основании П-образных стоек 10 (перевернутых). Верхние 12 и нижние 13 пары опорных роликов связаны между соб,ой гибкими замкнутыми ремнпми 15,

5 обеспечивающими надежное оращение опорных роликов 12 и 13 даже при перекосах (дефекты изготовления или монтажа, а также эксплуатационные смещения) их осей.

0 Модуль разгрузочных секций 2 выполняет саморазгрузку транспортируемого груза на любом участке конвейерной трассы и в любом количестве, а также осуществляет перевод на ограниченном участке (в не5 сколько секций 2 стаоа) холостой (нижней) ветви в рабочую (верхнюю) ветвь тягово-грузонесущего полотна 3. Особенностью конструкции разгрузочной секции (фиг.2) является то, что это единственный узел пла0 стинч того конвейера, оснащенный полным комплектом необходимых элементов става: опорными роликами 12 и 13 с кронштейнами 14, концевыми неприводными звездочками 5 на концевых секциях 2 и холостой,

5 (нижней) ветвью тягово-грузонесущего полотна 3. Рабочая (верхняя)ветвь тягово-грузонесущего полотна 3 покрывает только головную и хвостовую части модуля разгрузочных секций 2, перегибаясь в непривод0 ных звездочках 5, переходит на холостую (нижнюю) ветвь, одновременно саморазгружаясь от транспортируемого груза, и выходит на рабочую (верхнюю) ветвь, выходя на модуль транспортирующих секций 1 следу5 ющего этапа транспортирования другого груза этим же тягово-грузонесущим полотном 3. Дополнительных новых элементов конструкции и спецоснастки для разгрузочных секций 2 не требуется.

0 Присоединяется концевая транспортирующая секция 1. к элементу соединения 7. смежных разгрузочных секций 2 при помо- щи пальца 8 (фиг.З).

Ф.ормула изобретения

5 Пластинчатый конвейер, включающий став, тягово-грузрнесущее полотно, промежуточный привод и звездочки с малым чис: лом зубьев, о т-л имеющийся тем. что став выполнен в виде транспортирующих и разгрузочных секций, причем 80-95% общей длины тягово-грузонесущего полотна располагаются на транспортирующих секциях, при этом каждая транспортирующая секция выполнена в виде верхних роликов, а каждая разгрузочная

секция выполнена в виде верхних и нижних опорных роликов, причем концевая транспортирующая секция присоединена посредством элемента соединения к смежным разгрузочным секциям, а концевая разгрузочная секция выполнена с неприводимой звездочкой.

Сущность изобретения: пластинчатый конвейер включает стаз, тяговогрузонесу- щее полотно, промежуточный привод и звездочки с малым числом зубьев. Став выполнен в виде транспортирующих и разгрузочных секций, причем 80-95% общей длины тягово-грузонесущего полотна располагаются на транспортирующих секциях, при этом каждая транспортирующая секция выполнена в виде верхних опорных роликов, а каждая разгрузочная секция - в виде верхних и нижних опорных роликов. Концевая транспортирующая секция присоединена посредством элемента соединения к смежным разгрузочным секциям, д концевая- разгрузочная секция выполнена с не- приволной звездочкой. 2 ил.

Таблица 1

Та6лица2

fФМП 1

11-4

Редактор С. Кулакова

фиг. 3

Составитель Б. Айтжанов

Техред М.МоргенталКорректор И. Шулла