Криволинейный многоприводной конвейер с подвесной лентой

 

Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к ленточным конвейерам с подвесной лентой. Конвейер включает опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми трубчатыми направляющими, а также бесконечную конвейерную ленту, которая непосредственно или с помощью промежуточных элементов сопряжена с подвесками с возможностью их движения по трубчатым направляющим. С внешней стороны криволинейного участка конвейера подвески соединены бесконечной тяговой цепью для передачи через подвески или промежуточные элементы тягового усилия на ленту, охватывающей на криволинейном участке отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные усилия. Конвейер имеет концевые приводы или с внешней стороны криволинейного участка он оснащен промежуточными приводами для передачи приводного усилия на бесконечную тяговую цепь. Конвейер имеет простую и надежную в работе конструкцию, обеспечивающую транспортировку груза по криволинейной в горизонтальной плоскости траектории без нагружения ленты дополнительными растягивающими усилиями, при этом обеспечивается снижение нагрузок на подвески и ленту, в том числе на ее холостой ветви. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к ленточным конвейерам с подвесной лентой.

Известен криволинейный роликовый ленточный конвейер, разработанный ВНИИПТМАШ [1], имеющий на прямолинейных горизонтальных и наклонных участках традиционную конструкцию. На верхней (рабочей) ветви ленты криволинейного участка обойма каждой желобчатой роликоопоры устанавливается шарнирно и опирается на рессору (пружину или другой упругий элемент) так, что может поворачиваться на угол 6^o-8^o в вертикальной плоскости. При отсутствии груза на ленте под действием упругих сил рессоры обойма роликоопоры поднимается в верхнее положение и препятствует сдвигу ленты к центру кривой. При полной загрузке ленты обойма опускается и приобретает необходимый малый наклон, но не допускающий просыпь груза. Радиус поворота рабочей ветви в горизонтальной плоскости составляет более 100 м и зависит от ширины ленты. Радиус поворота холостой (нижней) ветви ленты принят одинаковым с радиусом поворота рабочей (верхней) ветви и обеспечивается наклонной и вертикальной установкой опорных и прижимных роликов.

Недостатками указанного конвейера являются большие продольные усилия в ленте, которые необходимы для предотвращения пробуксовки ленты на приводном барабане; высокая сложность конструкции; низкая надежность удержания ленты от радиального смещения силами трения, которые по своей природе являются нестабильными; высокая повреждаемость кромок бортов ленты о вертикальные опорные ролики; большой радиус поворота трассы конвейера.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конвейер с подвесной лентой [2], включающий опорную раму (став) с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными из трубы и огибающими приводной и концевой барабаны, а также бесконечную конвейерную ленту, на бортах которой равномерно закреплены роликовые подвески, движущиеся по направляющим, искривленным в пространстве. В этом конвейере лента имеет вогнутую в плоскости, перпендикулярной оси конвейера, форму. При этом на грузонесущем участке направляющие сближены для увеличения желобчатости ленты, а в районе барабанов направляющие разведены, благодаря чему обеспечивается прилегание ленты к рабочей поверхности барабанов.

Недостатком указанного конвейера является его неспособность обеспечивать транспортировку груза по криволинейной в горизонтальной плоскости траектории ввиду того, что в ленте, на которую возложена тяговая функция, при этом возникают значительные дополнительные растягивающие усилия. Кроме того, на криволинейном участке на ленту действуют большие радиальные нагрузки, воспринимаемые подвесками и вызывающими дополнительные напряжения в ленте, что особенно характерно для холостой ветви, имеющей максимальный поперечный размер в проекции на горизонтальную плоскость.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции конвейера, транспортирующего груз по криволинейной в горизонтальной плоскости траектории без нагружения ленты дополнительными растягивающими усилиями, а также обеспечивающего снижение нагрузок на подвески и ленту, в том числе на ее холостой ветви.

Указанная задача решается тем, что заявляемое изобретение содержит опорную раму (став) с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми криволинейными трубчатыми направляющими, а также бесконечную конвейерную ленту, которая непосредственно или с помощью промежуточных элементов сопряжена с подвесками с возможностью их движения по направляющим.

Согласно изобретению с внешней стороны криволинейного участка конвейера подвески соединены бесконечной цепью, которая передает тяговое усилие на ленту через подвески или другие конструктивные элементы. Ввиду того, что в конвейере с подвесной лентой борта последней строго следуют вдоль траектории направляющих, для такого конвейера принципиально отсутствует риск бокового схода или складывания ленты на криволинейном участке. Это делает конвейер с подвесной лентой по природе своей наиболее соответствующим задаче обеспечения криволинейной трассы в сравнении с конвейерами традиционной конструкции. Вместе с тем, даже для конвейеров с подвесной лентой без изменения конструкции невозможно получить криволинейную трассу с малыми (в несколько метров) радиусами кривизны, так как при этом резко увеличиваются продольные силы, действующие на ленту.

Возложение тяговой функции на цепь позволяет разгрузить ленту от дополнительных продольных усилий на криволинейном участке. При этом наружная кромка ленты в кривой дополнительно не растягивается, а внутренняя сокращается в длине с образованием ряда складок. Ввиду того, что лента в целом оказывается практически ненагруженной, образование складок мало сказывается на прочности ленты. Кроме того, в отличие от традиционных конвейеров, где лента передеформируется при прохождении каждой роликоопоры, в данном случае, складка, раз образовавшись, сохраняется неизменной на всей протяженности криволинейного участка, что снижает возможное усталостное воздействие на ленту. Для снятия радиальных нагрузок с подвесок тяговая цепь на криволинейном участке охватывает отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные усилия.

Проведенные теоретические исследования показали, что размер складок, а значит и напряжения в ленте, зависят от поперечного размера ленты в проекции на горизонтальную плоскость. Для ослабления влияния этого фактора в предлагаемой конструкции направляющие на грузовой ветви на криволинейном участке конвейера выполняются сближенными. Кроме того, сближаются направляющие на холостой ветви так, что лента здесь образует форму обратного желоба (выпуклостью вверх). Помимо снижения поперечного размера ленты в проекции на горизонтальную плоскость обратный желоб позволяет обеспечить практическое постоянство деформированного состояния ленты на всем протяжении работы (за исключением лишь концевых участков). При выраженных реологических свойствах ленты и связанном с этим "привыканием" к заданной форме это позволяет существенно повысить усталостную прочность ленты. Поскольку лента на холостой ветви не нагружена, а желоб как пространственная структура имеет высокую изгибную жесткость, для поддержания этой формы ленты достаточно минимальное количество опорных роликов (один на несколько метров).

Согласно изобретению для снижения нагрузок на цепь, отклоняющие звездочки, их подшипниковые узлы и опорную металлоконструкцию с внешней стороны криволинейного участка конвейер оснащен промежуточными приводами, передающими приводное усилие на бесконечную цепь. Число промежуточных приводов может варьироваться в зависимости от длины трассы и нагруженности конвейера, количества и протяженности криволинейных участков.

Для удешевления производства конвейеров целесообразно унифицировать параметры промежуточных приводов. Согласно изобретению в этом случае традиционные приводы в головной и хвостовой частях конвейера могут быть исключены.

Поскольку конвейер предлагаемой конструкции ввиду освобождения ленты от тяговой функции целесообразно оснащать наиболее дешевыми тонкими конвейерными лентами, то в соответствии с предлагаемым изобретением тяжелые барабаны в головной и хвостовой частях конвейера могут быть заменены роликами или батареями роликов.

При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в том, что предлагаемая конструкция криволинейного конвейера с подвесной лентой позволяет сформировать произвольную криволинейную трассу, конфигурация которой диктуется лишь технологическими требованиями производственного процесса, обслуживаемого данным конвейером, и практически не зависит от ограничений, связанных с техническими возможностями используемых средств непрерывного транспорта. Предоставляется возможность замены конвейерных линий, образованных несколькими сопряженными под разными углами прямолинейными конвейерами, одним конвейером, что позволяет исключить лишние операции перегрузки, удешевить изготовление и обслуживание конвейеров. Кроме того, в конвейере предлагаемой конструкции существенно снижается уровень нагрузок на отклоняющие звездочки, их подшипниковые узлы и опорную металлоконструкцию, независимо от длины конвейера, угла его наклона и радиуса кривизны криволинейного участка. Унификация промежуточного привода даст возможность в перспективе без труда формировать простые в монтаже трассы практически любой протяженности и конфигурации.

На фиг. 1 показан общий вид конвейера сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 показан промежуточный привод конвейера (вид А на фиг.2); на фиг. 4 - поперечное сечение ленты с подвесками (сечение Б-Б на фиг.2); на фиг.5 - схема размещения отклоняющих звездочек.

Криволинейный многоприводной конвейер с подвесной лентой включает опорную металлоконструкцию (став) 1 (см. фиг.1 и 2) со смонтированными на ней трубчатыми направляющими 2, а также бесконечную ленту 3 (см. фиг.1-4). По всей длине конвейера с наружной стороны искривленного участка трассы вдоль трубчатой направляющей протянута бесконечная тяговая цепь 4 (см. фиг.2-5), обегающая отклоняющие звездочки или ролики 5 (см. фиг.5). Тяговая цепь крепится к подвескам 6 (см. фиг.3, 4) и через них или другие конструктивные элементы сопрягается с лентой. На холостой ветви лента опирается на опорные ролики 7 (см. фиг.4), приобретая форму обратного желоба. На криволинейном участке конвейера смонтирован также промежуточный привод 8 (см. фиг.2, 3, 5), содержащий ведущую 9 и ведомую 10 (см. фиг.3) звездочки и цепь 11 с установленными на ней кулаками 12, способными входить в контакт с установленными на подвесках 6 толкателями 13 (см. фиг.3, 4, 5).

Конвейер работает следующим образом. При придании тяговой цепи 4 поступательного движения вдоль трассы конвейера, приходят в движение сопряженные с нею подвески 6 и лента 3, причем подвески, двигаясь по направляющим 2, удерживают цепь и борта ленты на заданной высоте. На криволинейном участке находящиеся по разные стороны ленты противолежащие подвески сближаются, следуя сближающимся направляющим, и лента провисает между ними, образуя глубокий желоб. При этом в своем движении по криволинейному участку лента соответствующим образом изгибается в плане. Цепь 4, сопряженная с подвесками 6 и лентой 3, препятствует растяжению наружной кромки ленты, принимая на себя всю продольную нагрузку. Кроме того, обегая отклоняющие звездочки или ролики 5, она передает на них радиальную нагрузку, избавляя от последней подвески 6.

Ведущая звездочка 9 промежуточного привода 8, вращаясь, приводит в движение цепь 11 с установленными на ней кулаками 12, причем нижняя ветвь цепи с кулаками движется прямолинейно в направлении движения ленты 3. Поскольку привод 8 расположен так, что нижняя ветвь цепи 11 является касательной к криволинейной траектории движения толкателей 13, толкатели периодически входят в зацепление с кулаками 12, которые передают им соответствующее усилие от привода.

Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключается в том, что освобождение ленты от тяговой функции позволяет использовать на таких конвейерах наименее дорогие малопрочные ленты. Кроме того, возможность замены сопрягаемых под углом обычных конвейеров конвейером предлагаемой конструкции позволит исключить лишние приводы и перегрузочные пункты, давая возможность удешевить конвейер в целом и способствуя сохранению качества транспортируемого груза. При серийном производстве конвейеров открывается возможность обеспечить унификацию промежуточных приводов, что значительно удешевит производство и монтаж для конвейеров практически любой протяженности, углов наклона и конфигурации трассы. Исключение основных приводов с передачей их функций промежуточным также позволит упростить и удешевить конвейер, как и замена тяжелых приводных и концевых барабанов легкими и компактными батареями роликов.

Источники информации 1. Спиваковский А. О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение, 1983, 487 с., с ил., с.155.

2. Патент РФ 2118285, МПК 6 B 65 G 15/60, БИ 24, 1989 г.

Формула изобретения

1. Конвейер с подвесной лентой, включающий опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми трубчатыми направляющими, а также бесконечную конвейерную ленту, которая непосредственно или с помощью промежуточных элементов сопряжена с подвесками с возможностью их движения по трубчатым направляющим, отличающийся тем, что с внешней стороны криволинейного участка конвейера подвески соединены бесконечной тяговой цепью для передачи через подвески или промежуточные элементы тягового усилия на ленту, охватывающей на криволинейном участке отклоняющие звездочки или ролики, воспринимающие радиальные усилия, при этом конвейер имеет концевые приводы или с внешней стороны криволинейного участка он оснащен промежуточными приводами для передачи приводного усилия на бесконечную тяговую цепь.

2. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что промежуточный привод содержит ведущую и ведомую звездочки и огибающую их цепь с установленными на ней кулаками для передачи тягового усилия на бесконечную тяговую цепь посредством установленных на подвесках толкателей, причем промежуточный привод установлен по касательной к криволинейной траектории движения толкателей подвесок так, что толкатели в своем поперечном относительно траектории кулаков промежуточного привода движении расположены с возможностью периодического вхождения в контакт с кулаками и выхода из него.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5