РАЗЪЕМНЫЙ ЧЕРПАКОВЫЙ БАРАБАН ДЛЯ ДРАГ И Т. П. Советский патент 1933 года по МПК E02F3/24 

Разъемные, скрепляемые болтами, черпаковые барабаны для драг и т.п., изготовляемые обыкновенно отливкой из разного рода твердой стали и снабженные сменными рабочими поверхностями, вообще известны. Предлагаемое изобретение имеет в виду такую конструкцию этих барабанов, которая по возможности гарантировала бы доброкачественность отливок составных частей барабанов и предотвращала бы появление в них при изготовлении всяких пороков-трещин, раковин и т.д. Исходя из тех же соображений, в предлагаемом барабане для скрепления рабочего обода с центральным барабаном применены клиновые кольца, стягиваемые болтами.

На чертеже фиг. 1 изображает вид предлагаемого барабана сбоку с разрезом по оси на половине фигуры; фиг. 2 - два частичных вида его спереди (с закрывающим кольцевым щитом и без него) и поперечные разрезы по двум местам.

Предлагаемый барабан состоит из следующих главных частей - центрального барабана, I, наружного рабочего обода II, составленного из двух бандажей, двух клиновых колец V, укрепляющих обод на центральном барабане и стягиваемых болтами IV с самозажимающимися гайками VI, и, наконец, двух кольцевых щитов VII, устанавливаемых на торцах барабана и закрывающих внутри его все скрепительные части.

Центральный барабан I представляет собой как бы два цилиндра 1 и 2, расположенные один в другом концентрически, причем диаметр внутреннего цилиндра 1 много меньше, чем диаметр наружного 2. Внутренний цилиндр I, длина которого равна длине всего черпакового барабана, имеет по концам фланцы 3 с желобками 14 по ребру. Тело цилиндра 1 образует собой как бы ступицу барабана, которой он насажен на вал, а фланцы 3 усиливают ее прочность. Наружный цилиндр 2 имеет длину значительно короче, чем длина внутреннего цилиндра, и представляет собой как бы наружный обод последнего. Цилиндры 1 и 2 посредине своей длины соединены между собой сплошным дисковым ребром 4, которое, с одной стороны, усиливает прочность средины ступицы по ее окружности, а с другой - служит опорной стенкой для наружного обода, а также увеличивает прочность послед него.

Наружный цилиндр 2, кроме дискового опорного ребра 4, связен с цилиндром 1 и опирается на него шестью сплошными радиально расположенными ребрами 5 в одной половине барабана, по одну сторону от ребра 4, и такими же ребрами в таком же количестве, в другой половине. Кроме этих сплошных ребер, в тон и другой половине барабана имеются еще радиально направленные консольные ребра 6, расположенные между сплошными ребрами 5. Ребра 6 одной стороной связаны с цилиндром 2, а другой - с дисковым опорным ребром 4. Ребра 5 и 6 расположены таким образом, что как в одной половине барабана, так и в другой, каждое консольное ребро 6 является как бы продолжением сплошного ребра 5. Расположение ребер таким образом сделано для того, чтобы крупнее были межреберные промежутки формы, чтобы облегчить усадку отливки и для того, чтобы нагрузка на наружную поверхность цилиндра 2 воспринималась посредине дисковым опорным, ребром 4, а по бокам в шахматном порядке - то сплошным ребром 5, то консольным ребром 6.

Если бы все эти ребра сделать сплошными то усложнилась бы формовка и увеличился бы вес отливки; если же сделать их все консольными, - уменьшилась бы прочность барабана и увеличилась бы возможность отрыва дискового. ребра 4 по окружности от цилиндра 1 при остывании отливки.

По наружной окружности цилиндра 2 центрального барабана, посредине его длины, прилито по всей окружности ребро 7, имеющее по своей наружной окружности двенадцать прямоугольных впадин 8, образующих между собой по окружности ребра 7 двенадцать выступов 9. В ребре 7 по окружности сделано двенадцать сквозных отверстий 10, центра которых совпадают с наружным диаметров цилиндра 2, так что продолжением отверстий 10 по наружной поверхности его будут полукруглые желобки 12, равные по глубине полудиаметру отверстий 10. Эти желобки параллельны продольной оси барабана и идут по всей длине цилиндра 2. Отверстия 10, а следовательно, и желобки 12 расположены над ребрами 5 и 6. В конце каждого желобка со стороны консольного ребра 6 имеется прямоугольное гнездо 13, шириной равное ширине желобка 12 или диаметру отверстия 10.

Все выемки внутри цилиндра 1 сделаны с целью уменьшения обработки и в предупреждение возможности утяжки, металла и образования усадочных раковин при отливке. Все части барабана приведены почти к одинаковой толщине и не имеют резких переходов от одной к другой.

Наружный рабочий обод II черпакового барабана составлен из двух симметричных, стыкаемых по торцам, бандажей, отливаемых согласно изобретению из марганцовистой стали типа Гатфильда. Каждый бандаж представляет собой кольцо углового (собственно обод и реборда) профиля в поперечном сечении. По внутренней окружности бандаж имеет двенадцать невысоких ребер 15, по толщине немного меньших против самого бандажа, а по форме близких к фигуре прямоугольного треугольника, примыкающего большим катетом к ободу бандажа. Для легкости обточки резцом других двух сторон этих ребер, чтобы избежать резания высоко твердого металла самых бандажей, к этим сторонам каждого ребра, т.-е. по гипотенузе и милому катету трехугольника, припаривается но время отливки бандажа полоса III из мягкой стали, толщиной 10-12 мм надлежащим образом подготовленная.

По всей внутренней окружности бандажа, против реборды, имеется желобок 16, а с торцевой стороны, против каждого ребра 15, сделано по прямоугольному зубу (кулаку) 17. Торец обода бандажа между кулаками несколько утончен, вследствие чего между кулаками по внутренней дуге обода образуются небольшие зазоры 18. Впадина 19 по всей наружной окружности, но внутреннем углу бандажа, около реборды, сделана исключительно с расчетом на износ наружной поверхности черпаками, а все очертания тела бандажа сделаны из соображений прочности бандажа и соответствия сечения, обеспечивающего более спокойную усадку металла и, следовательно, уменьшение разности смежных напряжений в металле при остывании отливки.

Клиновые кольца V, назначенные в числе двух для укрепления рабочего I обода II на центральном барабане I, снабжены фланцами 21 на внутренней своей стороне, расточенной по наружному диаметру цилиндра 2 центрального барабана I. В каждом фланце сделано двенадцать отверстий 22, расположенных своими центрами по окружности упомянутого диаметра, почему продолжение этих отверстий по внутренней поверхности колец V, будет иметь вид полукруглых желобков 23. В отверстия, образуемые этими желобками и такими же желобками 12 по наружной поверхности цилиндра 2, вставляются скрепляющие болты IV с нарезкой на обоих концах и с полуголовкой 20 около одного конца. По наружной поверхности кольца V над желобками 23 имеются выступы 24, по ширине несколько большие, чем толщина ребер 15 внутри обода бандажей. Вся наружная поверхность кольца V, как между выступами 24, так и по ним самим, отлита, а по выступам и обточена на конус, так что каждое кольцо в поперечном разрезе имеет вид клина. Отливаются кольца из высокоуглеродистой стали.

Шиты VII, в числе двух, закрывают с обоих торцов черпакового барабана все внутренние скрепляющие части. Отливаются они также из высокоуглеродистой стали. Каждый щит может быть цельным или, для удобства сборки, состоять из двух половин, как это показано на фиг. 2. Цельный щит представляет собой плоскую кольцеобразную плиту, имеющую по обеим окружностям желобчатые реборды 27 и 28. С внутренней стороны плиты имеются радиально расположенные невысокие ребра 29, соединяющие обе реборды для увеличения прочности щита. У щита из двух половин в местах их стыков 30 имеются такие же желобки 31, как и по ребордам 27 и 28; таким образом, у каждой из половин щита желобок идет по всему ее периметру.

Сборка всего барабана производится таким образом. Центральный барабан I насаживается на вал под прессом или, в крайнем случае, в нагретом состоянии, а потом, будучи уже посажен на вал, ставится в вертикальное положение, т.-е. концом вала кверху. После этого один из бандажей накладывается торцом обода в зубчатое ребро 7 центрального барабан так чтобы зубья или кулаки 17 бандажа вошли в предназначенные для них прямоугольные впадины 8 на ребре 7 цилиндра 2. Бандаж войдя своими кулаками 17 в ребро 7, упрется обточенными торцами своих ребер 15 на обточенные плоскости 32 ребра 7 и встанет предварительное положение, не исключающее пока неточности в смысле концентричности. Когда бандаж будет стоять на ребре 7, вкладываются болты IV; в первую очередь вкладываются шесть болтов в те желобки 12 на цилиндре 2 центрального барабана I, у которых гнезда 13 окажутся вверху. Болты своими длинными концами, считая от полуголовки, просовываются сверху через отверстия 10 вниз до упора полуголовками 20 в гнезда 13. Когда все эти шесть болтов будут на месте, то накладывается клиновое затяжное кольцо V так, чтобы его желобки 23 и отверстия 22 попали на вставленные болты. После этого снизу вставляются остальные шесть болтов своими длинными концами вверх, которые, пройдя через свободные отверстия в ребре 7 центрального барабана I и через отверстия во фланце 21 наложенного уже клинового кольца V, упрутся своими полуголовками в предназначенные для них гнезда. Придерживая эти болты чем-нибудь снизу, на их верхние концы поверх наложенного клинового кольца навертывают самозажимающиеся известной конструкции гайки VI (25, 26). Таким образом, клиновое кольцо будет закреплено пока шестью гайками, а те болты, которые были вставлены ранее сверху и у которых полуголовки 20 находятся под фланцем 21 клинового кольца, остаются пока без гаек. Затем переходят к сборке другой половины, для чего барабан переворачивается и ставится надетым бандажом вниз, и со вторым бандажом поступают так же, как поступали с первым. На торчащие уже все двенадцать болтов накладывается второе клиновое кольцо V, и на все болты с этой стороны навертываются гайки. Когда все гайки с упомянутой стороны будут навернуты, то барабан снова переворачивают в обратном направлении, но уже не на 180 , а на 90°, и ставят его на реборды бандажей. Укрепив барабан от качания, навертывают остальные шесть гаек в первой половине, затем уравнивают затяжку бандажей клиновыми кольцами и окончательно нажимают с обеих сторон все гайки, следя все время за тем, чтобы действие обоих клиновых затяжных колец было одинаково. Убедившись, что бандажи закреплены как следует, барабан поворачивают до 180° и оставляют его концом кала кверху. После этого вкладывают на свое место щит VII, уравнивают по всему его периметру зазоры, во внутреннюю их часть 33 вкладывается асбестовый шнур, а в желобки 31, идущие также по всему периметру, через литники 34 заливается баббит. Для накладывания щита во второй половине барабана и его укрепления заливкой нужно будет опять перевернуть барабан обратно.

Между торцами ободов бандажей сделан зазор 35, во внутреннюю часть которого также вкладывается соответственной толщины асбестовый шнур, а оставшаяся часть зазора кругом, заподлицо с наружной поверхностью, заливается баббитом. Вся баббитовая заливка должна быть произведена с особым вниманием, чтобы не получилось где-нибудь неплотностей и пустот, так как этой заливкой должна быть достигнута герметичность, устраняющая возможность попадания воды внутрь барабана, и надежность закрепления защитных дисков.

Для обеспечения надежности заливки следует предварительно просушить места для нее паяльной, лампой и тщательно о чистить желобки от грязи и пыли.

Сборка и разборка барабана пне оборудованного цеха может быть произведена с помощью обыкновенных деревянных козел, городков и соответственной мощности талей.

При накладывании и удалении клиновых затяжных колец V нужно пользоваться имеющимися для этого во фланцах 21 колец нарезанными отверстиями 36, в которые ввертываются кованные железные рымы. Эти рымы в одном случае служат как ушки для подвешивания колец при накладывании, а в другом - как отжимные болты при удалении. Рымы могут быть оставлены ввернутыми в своих местах в барабане.

Для разборки барабана баббитовая заливка просекается насквозь узким зубилом, после чего могут быть вынуты защитные диски.

1. Разъемный черпаковый барабан для драг и т.п., скрепляемый болтами, отличающийся тем, что для укрепления разъемного рабочего обода II на центральном барабане I служат два клиновых кольца V, закладываемых между поверхностью барабана I и обедом II и стягиваемых болтами IV.

2. Форма выполнения барабана по п. 1, отличающаяся применением двух кольцевых щитов VII, закрывающих части, соединяющие барабан I с ободом II.