Ленточный бремсберговый конвейер Советский патент 1982 года по МПК B65G15/28 B65G23/26 

(5) ЛЕНТОЧНЫЙ БРЕМСБЕРГОВЫЙ КОНВЕЙЕР

1

Изобретение относиТся к подъемнотранспортному машиностроению, а -именно к ленточным бремсберговым конвейерам.

Известен ленточный бремсберговый конвейер, содержащий грузонесущую ленту, размещенную на роликоопорах и огибающую приводные, натяжной и концевые барабаны-,один из которых является загрузочным, а другой разгрузочным. Приводные барабаны связаны с двумя приводными асинхронными двигателями с фазовым ротором и жидкостными реостатами. Для питания постоянным током статоров приводных электродвигателей во время работы системы электродинамического торможения имеется выпрямительная установка и соответствующая аппаратура управления. Каждая из ступеней механического трехступенчатого тормоза состоит из отдельных самостоятельных тормозных устройств, кинематически связанных с барабанами конвейера. Привод каждой ступени тормоза пружинный. Для растормаживания каждой ступени .предусмотрен электрогидравлический толкатель. Во время движения загруженной ленты с установившейся скоростью приводной двигатель (или оба) работают при сверхсинхронной частоте вращения и оказывает тормозящее действие.

При оперативной остановке по сиг10налу с пульта управления конвейером программа торможения выполняется следующим образом. Двигатели привода (один или оба в зависимости от загрузки и ленты и показаний электрокон15тактных манометров) переводятся в режим динамического торможения, т.е. отключается статор от сети переменного тока и включается на сеть постоянного тока, а обмотка ротора за20мыкается на .сопротивление. При снижении скорости движения ленты до величины 0,2-0,5 м/с накладываются механические тормоза.

39

При экстренной остановке конвейера, например, по сигналу от кабельтросового выключателя с линий, главные механические тормоза (одной или двух ступеней) накладываются одновременно с переводом двигателей (одного или обоих) в режим динамического торможения. При случайном снятии напряжения остановка конвейера осуществляется без динамического торможения одновременным наложением главных и вспомогательных тормозов lj.

Однако известный ленточный конвейер имеет ряд существенных недостатков. Больша/1 установленная мощность приводных двигателей взрывобезопасного испрянения с фазнум ротором. Это объясняется тем, что у мощных конвейеров величина движущего момента груза велика и поэтому для компенсирования его при сверхсинхронной частоте вращения приводного двигателя конвейера требуется значительная мощность последнего. Значительный расход электроэнергии за счет постоянного потребления реактивного тока постоянно работающими приводными двигателями. Реактивный ток остается почти без изменения при изменении загруженности ленты конвейера. Постоянство работы конвейера обусловлено значительной неравномерностью грузопотоков, поступающих из лав о Кроме того, усложнение электрической схемы управления конвейером в результате оборудования электропривода системой электродинамическоГ9 торможения, которая требует выпрямительной установки для питания ее постоянным током, а также дополнительной аппаратуры управления.

Известен также ленточный бресмберговый конвейер, содержащий разме щенную на роликоопорах ленту, огибающую разгрузочный, натяжной, тормозной барабан с соединенным с ним механическим тормозом и приводной барабан, кинематически связанный с приводомД ,

Недостатками известной конструкции конвейера являются большая установочная мощность двигателя и значительный расход электроэнергии. Кроме того, невозможность отключения конвейера в момент движения ленты под действием веса находящегося на ней груза. Все это снижает эффективность работы конвейера.

Цель изобретения - уменьшение мощности привода конвейера за счет обеспечения его отключения при движении ленты под действием веса находящегося на ней груза.

Поставленная цель достигается тем, что ленточный бремсберговый конвейер, содержащий размещенную на роликоопорах ленту, огибающую раз-.

0 грузочнь1й, натяжной, тормозной барабан с соединенным с ним механическим тормозом и приводной барабан, кинематически связанный с приводом, снабжен тормозным регулятором, имеющим гидродинамический тормоз и центробежные измерители частоты вращения, кинематически связанйые с валом тормозного барабана, при этом приводной барабан снабжен кинематически свя- .

0 занным с ним центробежным измерителем частоты его вращения, а привод выполнен в виде электрогидропривода с шестеренным гидромотором, в цепь управления которого включен центробежный измеритель частоты вращения приводного баоабана.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ленточный конвейер со схемой управления, общий вид; на фиг. 2 - принQ ципиальная схема тормозного регулятора.

Ленточный бремсберговый конвейер состоит из бесконечной ленты 1, расположенной на опорной металлоконструкции с поддерживающими ролико опорами 2 и запасованной между приводным 3, концевым и разгрузочным 5 барабанами. Привод конвейера выполнен в виде электрогидропривода 6, гидромотор 7 которого кинематически связан с валом приводного барабана через понижающий редуктор 8, конвейер содержит тормозной регулятор 9, ротор ТО гидродинамического тормоза которого кинематически связан с ва лом концевого барабана t через повышающий редуктор П, механический тормоз 12, тормозной шкив 13 которого жестко закреплен на валу концевого тормозного барабана . Натяжное устройство конвейера содержит натяжной барабан Н, загрузка конвейера про- изводится из бункера 15 с погрузочным лотком 1б, расположенным над лентой 1,

5 В электрогидроприводе 6 гидромотор сообщен с напорной линией гидронасоса 17, который соединен муфтой с двигателем 18. Гидравлическая 5 система электрогидропривода 6 с открытой циркуляцией жидкости содержит резервуар 19, фильтры, охладитель. В гидравлической системе имеется обводная линия, состоящая из последовательно соединенных между собой фильтра и обратного клапана 20, подсоединенная параллельно основной линии фильтр-гидронасос-нагнетательный трубопровод гидронасоса. Промежуточное реле 21 схемы управления пускателя 22 включено в электрическую цепь через нормальноразомкнутый контакт 23 центробежного измерителя 2 частоты вращения (ЦИЧВ), кинематически связанного с приводным барабаном 3 через пониж ющий редуктор привода конвейера. Пу катель 22 соединен с двигателем кабелем 25, а соединенные электрические провода 26 соединяют пускатель 22 с центробежным измерителем частоты вращения. Тормозной регулятор (фиг. 2)состоит из следующих основных узлов: гидродинамического тормоза 27, меха низма 28 управления гидродинамическим тормозом, центробежного измерителя 29 частоты вращения и струйновакуумного клапана 30. Указанные уз лы между собой имеют гидравлические и пневматические связи. Полость 31 ротора гидродинамического тормоза включена последовательно в гидросис тему с открытой циркуляцией жидкости, состоящую из последовательно с ,диненных между собой трубопроводами охладителя 32. оезервуаоа 33 и каме ры 3 плоского золотника механизма управления гидродинамическим тормозом. В трубопровод 35 между охладителем и полостью ротора встроен регу лируемый дроссель 36. Подвижный клапан 37 плоского золотника соединен с подпружиненным пружиной 38 штоком 30 струйновакуумного мембранного исполнительного ме ханизма (мим) : Указанный шток жестко связан с одним из.опорных дисков 0. Между опорными дисками зажата центральная часть мембраны , По периферии мембрана зажата между крьш ками 2. Полость между мембраной и крышкой со стороны пружины постоянно сообщена с атмосферой. Полость 3 между мембраной и другой крышкой постоянно сообщена с приемной камерой эжектора, имеющего рабочее сопло 6 и смесител1 ую камеру , а через трубку 7 с регулируемым отверстием 8 в основании плоского золотника управления МИН, нормально прикрытого подвижным клапаном 39. Этот подвижный клапан шарнирно соединен через тягу 50 и угловой рычаг 51 с подпружиненным пружиной 52 толкателем 53 тормозного центробежного измерителя частоты вращения, имеющего шток Рабочее сопло эжектора сгруйновакуумного мембранного исполнительного механизма сообщено постоянно трубкой 55 со струйновакуумным клапаном, имеющим затвор 56, соединенный штоком 57 с поршнем 58, расположенным в коррусе 59. Между крышкой 60 и корпусом зажата по периферии мембрана 61. Приводная полость 62, между мембраной, свободно лежащей на поршне, и крышкой постоянно сообщена с приемной камерой 63 эжектора, имеющего рабочее сопло 6Д и смесительную камеру б5о Рабочее сопло сообщено постоянно каналом с патрубком 66 струйновакуумного клапана. Этот патрубок, в свою очередь сообщен постоянно с шахтным водопроводом о-Смесительная камера эжектора струйновакуумного клапана сообщена через дистанционную трубку б7 со сливным отверстием, прикрытым нормально запорным элементом 68, закрепленным на рычаге б9, шарнирно соединенным с подпружиненным пружиной 70 толкателем 71 пускового центробежного измерителя частоты вращения имеющего шток 72. Пусковой и тормозной центробежные измерители частоты вращения через шестерни 73 и 7 и общую валшестерню 75 кинематически связаны с валом 76 быстроходной передачи ускоряющего редуктора, а через него с валом концевого барабана. Устройство содержит также соединительные трубопроводы гидравлической системы, Злектрогидропривод 6 предназначен только для приведения в движение не загруженной и мелкозагруженной ленты конвейера. Наличие в электрогидроприводе шестеренного гидромотора и гидравлической связи между гидромотором и гидронасосом позволяет без каких-либо осложнений для электрогидропривода допускать изменение частоты вращения быстроходного вала редуктора, с которым

соединен гидромотор и в широком пиапазоне.

Обратный клапан 20 в гидравлической системе предназначен для пропуска рабочей жидкости к гидромотору 7 из резервуара 1° минуя полость гидронасоса 1 для смазки его во время вращения при отключенном от сети двигателе гидронасоса.

Центробежный измеритель частоты вращения 2 предназначен для управления двигателем гидронасоса в зависимости от величины скорости движения ленты конвейера, путем замыкания и размыкания своих нормальноразомкнутых контактов 23 в цепи промежуточного реле 21 пускателя 22,

Тормозной регулятор предназначен для автоматического поддержания скорости движения ленты конвейера в пределах допустимых величин при различной ее загруженности и независимо от наличия, напряжения, путем создания регулируемого тормозного момента на валу тормозного барабана конвейера-, включением и отключением гидродинамического тормоза в зависимости от величины скорости движения ленты.

Гидродинамический тормоз 27 тормозного регулятора предназначен для создания тормозного момента на валу тормозного барабана конвейера.

Механизм 28 управления гидродинамическими тормозом предназначен для регулирования расхода жидкости из резервуара 33 в полость 31 гидродинамического тормоза через сливное отверстие в основании плоского золотника путем перекрытия его площади сечения свободного прохода.подвижным клапаном 37 в зависимости от ско.рости движения ленты.

Измеритель частоты вращения 29 тормозного регулятора предназначен для автоматического управления работой механизма 28 и струйновакуумного клапана 30.

Струйновакуумный клапан 30 предназначен для сообщения рабочего сопла 5 эжектора с шахтным водопроводом сразу же после начала вращения . вала тормозного барабана, т.е. с началом работы конвейера, и разобщения сопла от шахтного водопровода при остановке конвейера,

Регулируемый дроссель 36 предназначен для удобства регулирования таких эксплуатационных показателей гидродинамического тормоза, как продолжительность действия гидродинамического тормоза после прекращения поступления в его полость 31 жидкости из резервуара 33 времени полного заполнения полости 31 при включении его в работу, расхода жидкости через тормоз из условия нормального охлаждения при ее циркуляции по гидравлической системе. Регулирование указанных показа телей осуществляется за счет изменения расхода жидкости по гидравлической системе путем изменения площади сечения проходного отверстия дросселя при настройке по одному из показателей, наиболее важным для предлагаемой установки.

Конвейер работает следующим образом .

Одновременно с оттормажеванием механическим тормозом 12 конвейера, включается пускатель 22 и двигатель 18 электрогидропривода начинает работать. От двигателя приводится во вращение гидронасос 17, от которого жидкость под давлением поступает к гидромотору 7. Под давлением ее гидромотор приводится во вращение.

При этом жидкость в гидравлической системе циркулирует следующим образом: резервуар 19, фильтр, гидронасос 17, гидрэмотор 7, охладитель, резервуар 19. С выходного вала гидромотора вращение передается через понижающий редуктор 8 валу приводного барабана конвейера„ При этом лента приходит в движение и приводит во вращение концевой (тормозной) барабан 4, жестко закрепленный на валу. От вала тормозного барабана вращение передается через ускоряющий редуктор 11 ротору 10 гидродинамического тормоза и вал-шестерне 75, соединенных постоянно с быстроходным валом 7б ускоряющего редуктора. При этом пусковой измеритель частоты вращения приводится во вращение через шестерни 7 и своим штоком 72 через толкатель 71 воздействует на рычаг 69, который, поворачиваясь вокруг оси вращения, отводит запорный элемент 68 от сливного отверстия дистанционной трубки б7.управления клапаном 30. Через открытую площадь сливного отверстия начинается слив воды в атмосферу. При этом, истекающая из сопла 6 эжектора струя воды отсасывает воду из камеры 63 и в последней создается вакуум. Вследствие этого поршень 58, шток 57 и затвор 56 поднимаются в верхнее крайнее положение и вода начинает поступать из шах ного водопровода к соплу эжектора струйновакуумного мембранного исполнительного механизма. Во время ис течения струи воды из сопла 45, в приемной камере kk эжектора и в приводной полости МИМ, возникает вакуум и-под действием образовавшегося перепада давления на мембране +1 , подвижная система, состоящая из мембраны с опорными дисками 0, штока 39 и клапана 37 перемещается влево, преодолевая усилие, создаваемое возвратной пружиной 38, При этом клапан 37 перекрывает сливное отверстие в основании плоского золотника и в . результате этого разобщается полость 31 гидродинамического тормоза от резервуара 33. Жидкость, оставшаяся в полости 31, перекачивается в резер вуар 33 вращающимся ротором 10. После откачки жидкости из полости, ротор при вращении уже не создает тормозного момента на валу тормозного барабана, Тормозной. измеритель частоты вращения приводится во вращение через шестерню 73, но он отрегулирован так, что при величине скорости движения незагруженной ленты шток 5 не касается толкателя 53 и клапан 9 остается в начальном исходном положенииi т.е. перекрывает ртверстие +8,

Указанное положение основных элементов после запуска сохраняется и при частично загруженной ленте, т.е. до момента, когда под действием составляющей веса груза на ленте скорость движения ленты достигает величины УЭЛ, при которой лента с грузом двигается без помощи электрогидропривода.

Как только скорость движения ленты достигает величины равной Удд, то замыкается нормально-разомкнутый контакт 23 ЦИЧВ 2. При этом, срабатывает промежуточное реле 21 в схеме управления пускателем 22, последний отключается от сети и двигатель 18 гидронасоса 17 останавливается, но лента продолжает двигаться под действием составляющей веса груза на ленте. Рабочая жидкость в гидравлической системе при этом циркулирует (для смазки шестеренного гидромотора) следующим образом: резервуар 9

вижная система перемещается вправо, и клапан 37 открывает сливное отверстие в основании плоского золотника. При этом жидкость из резервуара 33

через полость 3 плоского золотника поступает в полость 31 гидродинамического тормоза и заполняет ее. Ротор 10, при своем вращении, как насосное колесо, перекачивает жидкость

через дроссель Зб и охладитель 32 в резервуар 33, создавая при этом тормозной момент на валу тормозного барабана.

При случайном снятии напряжения

с объекта (или срабатывании какойлибо из защит конвейера) срабатывает механический тормоз 12, и в ре зультате его действия на валу тормозного барабана i возникает тормозной момент. В момент снятия напряжения при этом Ht в тормозном регуляторе, ни в электрогидроприводе не происходит никаких изменений.

Под действием суммарного тормоз50ного момента, создаваемого на валу тормозного барабана в результате работы механического и гидродинамического тормозов,, скорость движения ленты снижается, и когда она снизит55ся до величины Vy,, то - в тормозном регуляторе происходят следующие изменения. Шток 5 тормозного ЦИЧВ опускается и под действием усилия воз- t10 19, фильтр, обратный клапан 20, гидромотор 7 охладитель, резервуар 19. В тормозном регуляторе при этом не происходит никаких изменений. При достижении скорости движения ленты величины lf, при которой возникает необходимость в компенсации движу- щего момента груза, тормозной ЦИЧВ, приводимый во вращение шестерней 75 своим штоком 5 воздействует на толкатель 53, и, преодолевая усилие, создаваемое возвратной пружиной 52, перемещает его вверх. Толкатель при перемещении воздействует через.рычаг 51 и тягу 50 на подвижный клапан k, перемещая его влево и открывая в результате этого отверстие 48 в основании плоского золотника. Через открытую площадь отверстия +8 и трубку 7 поступает атмосферный воздух в приводную полость . Б результате этого в полости З абсолютное давление повышается, перепад давления на мембране k уменьшается и под действием усилия возвратной пружины 38 подnвратной пружины 52 толкатель 53 так же перемещается вниз, воздействуя через рычаг 51 и тягу 50 на клапан 9, перемещая последний вправо, В результате этого клапан перекрывает отверстие 48. В- связи с этим доступ атмосферного воздуха в приводную по лость 43 прекращается и абсолютное давление в ней снижается за счет эж ции из нее воздуха струей воды, истекающей из сопла А5 эжектора. При зтом перепад давления на мембране 41 повышается и подвижная система мембранного исполнительного механизма вместе с 1 лапаном 37, преодолевая усилиеj создаваемое возвратно пружиной 38., перемещается влево и клапан 37 перекрывает отверстие в основании плоского золотника, В результате чего прекращается доступ жидкости из резервуара 33 в полость 31 гидродинамического тормоза. Действие же гидродинамического тормоза еще некоторое время продолжается до тех пор, пока оставшаяся в полости 31 жидкость перекачивается ротором 10.в резервуар. После же остановки ленты конвейера шток 72 пускового ЦИЧВ опускается и под действием усилия возвратной пружины 70 толкатель 71 так же перемещается вниз, поворачивая при этом рычаг 60. вокруг оси вращения, В.результате этого сливное отверстие дистанционной трубки б7 пер крывается запорным элементом 68 и приводная полост)з 62 гидровакуумного клапана заполняется водой. Под давлением воды на мембрану 61 подви ная система, состоящая из поршня 38 штока 57 и затвора 5б, опускается в нижне.е крайнее положение и затвор перекрывает проход в седле регулирующего органа струйновакуумного клапана 30 При этом прекращается поступление воды к соплу 45. В результате прекращения истечения стру воды, из сопла, прекращается вакуумо образование, и в приводной полости 43 абсолютное давление становится равным атмосферному. При этом исчезает перепад давления на мембране J1 и подвижная система с клапаном 37 под действием возвратной пру жины 38 перемещается в правое крайнее положение, В результате этого реаервуар 33 сообщается с полостью 31 гидродинамического тормоза. При 412 этом заполняется жидкостью полость 31 и гидродинамический тормоз 27 оказывается подготовлен к очередному запуску конвейера. После снижения скорости движения ленты до величины Vg срабатывает ЦИЧВ 24 и в результате этого размыкается его нормально-разомкнутый контакт 23 в цепи промежуточного реле 21, пускателя 22, отключенного ранее от электрической сети, в момент достижения скорости движения ленты величины . В результате совместного действия тормозов обеспечивается необходимая тормозная характеристика, исключается возникновение недопустимых динамических усилий, облегчается работа механического тормоза. Предлагаемый ленточный конвейер, по сравнению с известными в настоящее время, более эффективен в работе, поскольку он позволяет снизить расход электроэнергии приводного двигателя за счет уменьшения потребления активного и реактивного токов из электрической сети в периоды работы конвейера с незагруженной или малозагруженной лентой (так как мощность приводного двигателя уменьшается в несколько раз), и в результате прекращения потребления реактивного тока из сети в периоды работы конвейера при загруженной ленте, так как в эти периоды приводной двигатель отключен от электрической сети. Кооме того, конвейер позволяет снизить капитальные затраты и эксплуатационные расходы за счет возможности применения приводного двигателя конвейера меньшей мощности и исключения относительно сложной схемы управления электроприводом с системой электродинамического торможения. Формула изобретения Ленточный бремсбергоаый конвейер, содержащий размещенную на роликоопорах ленту, огибающую ра.згрузочный, натяжной, тормозной барабан с соединенным с ним механическим тормозом и приводной барабан,, кинематически связанный с приводом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности привода конвейера за счет обеспечения его отключения при движении ленты под дей-:

ствием веса находящегося на ней груза, он снабжен тормозным регулятором, имеющим гидродинамический тормоз и центробежные измерители частоты вращения, кинематически связанные с валом тормозного барабана, при это приводной барабан снабжен кинематически связанным с ним центробежным измерителем частоты его вращения, а приврдг выполнен в виде злектрогид - ропривода с шестеренным гидромотором, в цепь управления которого йключен центробежный измеритель частоты вращения приводного барабана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № , кл, В 65 G 23/26, 1975 (прототип). $3 i1