Пластинчатый конвейер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 УБЛИК 6 17/2 СА РЕТЕН ПАТЕНТУ ни цепои ом поск ост отн, (57) Сущность изобретения. пластинчатый конвейер включает став, .тяговогрузонесу щее полотно, промежуточный привод и звездочки с малым числом зубьев, Став вы Изобретение относится к области горной техники, а именно к пластинчатьил конвейерам и может найти применение в металлургической, строительной промышленности, эскалаторнол 1 оборудовании, на заводских межцеховом и внутрицеховом транспорте, а также на сборочных линиях.В неравномерности движения тяговогруэонесущего полотна, происходящего потому, что приводная концевая звездочка, вращаясь с постоянной угловой скоростью В взаимодействует с тягово-груэонесущим полотном периодически изменяющимися (синусоидально) радиусами В 1. Радиус взаимодействия приводной. концевой звездочки с тягово-грузонесущим полотном меняется от Вп 1 п до Вшах и тянет это полотно рывками, от минимальной линейной скорости движе- НИЯ Чюп = СО Вта 1 П ДО МаКСИМаЛЬНОй - Чвах =и Вшах, Масса приводимого в движение тягово-груэонесущего полотна пластинчатого конвейера вместе с массой транспортируемого груза достаточно велика и ее большая инерция не позволяет дОполнен в виде транспортирующих и раэгру эочных секций, причем 80-95;4 общей дли ны тягово-груэонесущего полотна располагаются на транспортирующих сек циях, при этом каждая транспортиру 1 ощая секция выполнена в виде верхних опорных роликов, а каждая разгрузочная секция - в виде верхних и нижних опорных роликов Концевая транспортирующая секция присо единена посредством элемента соединения к смежным разгрузочным секциям, а 1:о 1 щевая разгрузочная секция выполнена с не- приводной звездочкой. 2 ил. статочно четко реагировать на изме скорости, задаваемой приводной кон звездочкой, поэтому возника 1 от в эт лотне продольные удар 11 ые динамич нагрузки с соответствующими шумамПриводим таблицу 1 неравномер движения тягово-грузонесущего по (Н Д) известных пластинчэтых конвейе зависимости ат установки приводных цевых звездочки с разным числом зу где пдх та 101 00Чтпах8 качестве прототипа можно взять любой известной пластинчатый конвейер, например П(1); Данный пластинчатый , конвейер имеет 12-ти зубьевую приводную концевую звездочку для круглоэвенной цепи шага Тмм грузонесущего полотна и промежуточный привод, как вспомогательный..; " 8 известной конструкции пластинчатогоконвейера Ппри рввнол 1 ерном вращении приводной концевой звездочки с400 м постоянной угловой скоростью и, груэонесущее полотно пластинчатого конвейераполучает неравномерную линейную скорость доиженияЧ= в Я "созаь,где В - радиус концевой звездочки по шарниру тяговой цепи;в - угловая скорость концевой звездочки;а - изменение угла в пределах д/гконцевой звездочки;г - число зубьев концевой звездочки,Это приводит к динамическим ударнымнагрузкам, разбивающим кэк приводнуюконцевую звездочку, тэк и тяговую цепь груэонесущего полотна пластинчатого конвейера.Для представления величин этих нагрузок приведен пример реальных ударных динамических нагрузок на тяговую цепьгруэонесущего полотна пластинчатого конвейера;Дано: 1. длина конвейера 200 м;2, привод от концевой звездочки;3, линейная скорость движения грузонесущего полотна:а) Ч=О,1 м/с;б) Ч = 0,2 м/с;в) Ч=ОЗ м/с;г) Ч = 0,4 м/с;д) Ч = 0,5 м/с,е) Ч=-1,0 и/с;ж) Ч=2,0 м/с;з)Ч = 30 мlс,4. число зубьев приводной концевойзвездочки;а) г =12;б) г = 24;в) г = 72,5, шаг зубьев приводной концевой звездочки3 о =0,086 м.6, масса 1 пог,м груэонесущего полотна - 150 кг/пог,м.7, масса 1 пог.м транспортируемого груза - 200 кг/пог.м.8. КПД движения тягово-грузонесущегополотна у=0,8.Решение:используя известную формулу ударных динамических нагрузок взаимодействия звездочек с тяговой цепью с Р 1 = ю эвах = гпг 1, дк где е = п 1 гр.п. + гптр.гр. = 150 кг/п +200 кг/п.м. 200 м = 100 т получил 1 данные ударных динамических нагрузок в кН, приведенные в табл.2.Этот пример показывает насколько значительные ударные динамические нагрузки5 действуют в сопряжении концевая приводная звездочка-тяговая цепь грузонесущегополотна, а также причину ограничения линейной скорости движения грузонесущегополотна, т,е. причину ограничения проиэво"0 дительности пластинчатого конвейера.Для увеличения возможности повышения линейной скорости движения грузонесущего полотна применяются известныедва варианта технических решений: уменьшение шага в тяговой цепи, но это ведет кограничению тяговой возможности цепи;увеличение числа зубьев на приводных концевых звездочках, что приводит к увеличению высоты и металлоемкости20 пластинчатого конвейера,Целью изобретения является; повышение надежности работы пластинчатого конвейера, повышение производительности. пластинчатого конвейера, снижение мате 25 риалоемкости плэстинчатого конвейера,увеличение длины става пластинчатого конвейера, снятие ограничений в сумме поворотов в пространстве пластинчэтогоконвейера, обеспечение ооэмокности само 30 разгрузки насыпного груза на произвольном числе участков пл асти нчатогоконвейера, расширение функциональныхвозможностей применения плэстинчатыхконвейеров,35 Положительный эффект от использования предлагаемого пластинчэтого конвейера следующий,Повышение надежности работы пластинчатого конвейера достигается устране 40 нием продольных ударных динамическихнагрузок в тягово-грузонесущел полотне,Повышение производительности пластинчатого конвейера достигается возможностью повышения линейной скорости45 движения тягово-грузонесущего полотна до5 - 6 м/сек (максимальной линейной скорости движения ленточных конвейеров),Снижение материалоемкости пластинчатого конвейера достигается:50 а) уменьшением высоты конвейера более чем в два раза за счет установки наразгрузочных модулях малоэубьевых (3-х - 5 ти зубьевых) неприводных звездочек, с увеличением шага 1 О тягово-грузонесущего55 полотна эффект снижения высоты пластинчатого конвейера возрастает;б) снижением продольной прочностистава за счет устранения продольных ударных динамических нагрузок в тягово-грузонесущем полотне и за счет устраненияпредварительного продольного натяжения тягово-грузонесущего полотна и благодаря использованию известной конструкции определенной упругой подвижности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях тягово-грузонесущего полотна (2);в) выполнением протяжения верхней (рабочей) ветви до 80-950 от общей длины тягово-грузонесущего полотна, т,е. получается однаветьевая конструкция пластинчатого конвейера;г) повышением линейной скорости движения тягово-грузонесущего полотна снижается материалоемкость нластинчатого конвейера, при сохранении производительности, за счет уменьшения ширины тяговогрузонесущего полотна, самого материалоемкого узла пластинчатого конвейера.Увеличение длины става пластинчатого конвейера достигается за счет устранения предварительного продольного натяжения тягово-грузонесущего полотна. Снятие ограничений в сумме поворотов в пространстве пластинчатого конвейера достигается за счет устранения предварительного продольного натяжения тягово-грузонесущего полотна, Обеспечение возможности само- разгрузки насыпного груза на любом участке пластинчатого конвейера достигается за счетустановки произвольного числа разгрузочных модулей. Расширение функциональных воэможностей применения пластинчатого конвейера исходит из большого потенциала. эксплуатационно-технических 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 подьемспуск, когда одна рабочая ветвь тягового-грузонесущего полотна поднимает груз вверх, а другая рабочая ветвь опускает груз, потребление энергии снижается до режима работы перемещения тягово-грузонесущего полотна в горизонтальной плоскости, т,е. без подьема, 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 прострацстве трассе, установка конвейера производится без подготовки трассы и без демонтажно-монтажных работ по конвейеру,на значительные расстояния (до 2-х км и5 более) одним стевом на подземных забоях иоткрытых разработках месторождений полезных ископаемых,Если ввести новое понятие - коэффициент полезной поверхности полотна конвей 10 ера )/к.п.п.п.к то у известных ленточных ипластинчатых конвейеров ук.п,п.п.к.0,5,то у предложенной конструкции данный коэффициент пластинчатого конвейерэ можетдоходить до цк.п,п.п.к,0,9-0,95, равногоотношению длины рабочей (верхней) ветвик общей длине (рабочая ветвь пл кс холостаяветвь) тягово-грузонесущего полотна, т.е.получается однаветьевая конструкция пластинчатого конвейера, Этот показательук,п.л.п.к, может быть показателем сойер шенства конструкции конвейера, помимопоказателя скоростных характеристик конвейера, а также показателем матерпалоамкости конвейера, так как материалоемкость25 тягово-грузонесущего полотна можетдостигать 70 омате риал оем кости всего пластинчатого конвейера., С точки зрения машиностроения конструкция пластинчатого конвейера не имеетЭ 0 каких-либо труднопреодолимых технических проблем изготовления, также эксплуатационно-технологические достоинства ееочевидны;Существенное отличие предложеннойконструкции заключается в том, что в пластинчатом конвейере, включающем став, тягово-грузо несущее полотно,промежуточный привод и звездочки с малым числом зубьев, став выполнен в виде40 транспортирующих и разгрузочных секций,причем 80-95% общей длины тягово-грузонесущего полотна располагается на транспортирующих секциях, при этом каждаятранспортирующая секция выполнена в ви"5 де верхних опорных роликов, а каждая разгрузочная секция выполнена в виде верхнихи нижних опорных роликов, Причем концевая транспортирующая секция присоединена к элементу соединения смежныхразгрузочных Секций, а концевая разгрузочная секция выполнена с концевой неприводной звездочкой.Выполнение транспортирующей секции в виде верхних опорных роликов обус 55 ловлено наличием на транспортирующихучастках конвейера только рабочей ,верхней) ветви. Поскольку на транспортирующих секциях располагается 80-95% общейдлины тягово-грузонесущего полотна, в за 1836274висимости от протяженности конвейера, то на модуль разгрузочных секций с рабочим и холостым ветвями тягово-груэонесущего полотна приходится только 5-207 ь общей длины тягово-грузонесущего полотна, где осуществляется саморазгрузка транспортируемого груза, значит данный пластинчатый конвейер можно считать одноветьевым и самораэгружающимся 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 присоединенияконцевой транспортирующей секции к злементу соединения разгрузочных секций;Пластинчатый конвейер содержит став, состоящий иэ транспортирующих 1 и разгрузочных 2 секций, тягово-грузонесущее полотноЗ, промежуточный привод 4, неприводную концевую звездочку 5 с малым числом зубьев концевых разгрузочных секций 2 става, продольный стержень б транспортирующей 1 и разгрузочной 2 секций, элемент соединения 7 секций, выполненный, например, в виде отрезка трубы, одетого с зазором на конец продольного стержня 6 и соединенного с ним пальцем 8, Две поперечные оси 9 каждой секции става связаны с двумя стойкагли 10 П-образной формы (перевернутыми), которые имеют ходовые ролики или лыжи 11. Верхние опорные ролики 12 транспортирующей 1 и разгрузочной 2 секций установлены на две поперечные оси9 продольного стержня б, а нижние опорныеролики 13 разгрузочной секции 2 через кронштейны 14 установлены на основания П-образных стоек 10. Верхние опорные ролики 12 транспортирующей 1 и разгрузочной 2 секций и так же нижние опорные ролики 13разгрузочной 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 инижние 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 линей 10 20 25 30 35 40 50 ной скоростью Ч, приводимое в движениепромежуточным приводом 4. При этом неприводная малоэубьевая звездочка 5 модуля разгрузочных секций 2, котораяосуществляет олько перегибание тяговогрузонесущего полотна 3 на обоих концахмодуля разгрузочных секций 2, вращается спериодически изгленяющейся угловой скоЧростью йМ - (синусоидально),К сов аЭто получается в результате взаимодействия тягово-грузонесущего полотна 3 с неприводной звездочкой 5 периодическиизменяющимися (синусоидально) радиусами Я От Ртп до Йпзх.Масса приводимой рывками в движениенеприводной малоэубьевой (3-х-ти зубьевой) звездочки 5 мала и ее малая инерциявращения позволяет достаточно чутко реагировать изменением угловой скорости вращения на изменения радиуса Явзаимодействия с тягово-грузонесущим полотном 3, движущимся с постоянной линейной скоростью, поэтому в сопрякениивзаимодействующих узлов не возникают.значительные ударные динамические нагрузки,.а соответственно и шумы,Для представления величин этих нагрузок приводим примеры реальных ударныхдинамических нагрузок в сопряжении узловтягово-грузонесущего полотна 3 с неприводной звездочкой 5 пластинчатого конвейера при:1. шаге зубьев неприводной звездочки5 о=0,086 м;2, линейной скорости двикения тяговогрузонесущего полотна 3;а) Ч=0,1 м/с; е) Ч=1,0 м/с;б) Ч = 0,2 м/с; ж) Ч = 2,0 гл/с;в) Ч = 0 3 м/с; э) Ч = 3 0 м/с,г) Ч = 04 м/с;д) Ч = 0,5 м/с;3, числе зубьев неприводной звездочки 5;5 а) г = 4; 0 = 0 1 м;= 0 4 м; п 1 = 24 65 к г;= 1/2 гп В = 0,0308. кг,м;б) г = 12; О 0,33 м;=. 0,4 м; гп = 268,5кг;= 3,655 кг,м;в) 7 = 24; Я 0,65 м,=- 0,4 м; гп = 1040 кг;= 54,925 кг,м;г) г = 72; 01,97 м;=- 0,4 м; гп = 9566 кг;.= 4640,6 кг.м .Решение: используя известную формулу момента вращательного движения;5 2 2, Ч 2М= Ерах =ополучим данные ударных динамических нагрузок в кН, приведенные в табл,З, 1836274 10Данные расчетов показывают, что не- приводные звездочки 5 не создают значительных ударных динамических нагрузок (табл,З) в сопряжении с тягово-грузонесущим полотном 3 по сравнению с приводными звездочками (табл.2), Так, например, на звездочке 5 (г = 12) они в 1000 раз меньше, для г =24 - в 250 раз, для г=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 воэможность 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-груэонесущего полотна 3 и не требует предварительного продольного натяжения тягово-груэонесущего полотна 3, что позволяет: повысить надежность работы пластинчатого конвейераиэ-за устранения продольных ударных динамических нагрузок в тягово-грузонесущем полотне 3; снизить материалоемкость пластинчатого конвейера из-за воэможности снижения продольной прочности става ( у существующих ленточных конвейеров предварительно продольное . натяжение полотна достигает 5000 тягового усилия, а у пластинчатых конвейеров - 30) и благодаря использованию известной конструкции определенной упругой подвижности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях тягово-грузо- несущего полотна 3 (2); увеличить длину става пластинчатого конвейера (у существующих конвейеров протяжение длины става лимитируется продольной прочностью тя гово-груэонесущего 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 шарнирно в пространстве (до ЗО ) один относительно другого секции 1 или 2, обеспечивает необходимые повороты (до 1520) в пространстве тягово-груэонесущегополотна 3, т.е, пластинчатого конвейера. Рабочую (верхнюю ветвь тягово-грузонесуще 5 го полотна 3 поддерживают верхниеопорные ролики 12 поперечных осей 9 продольного стержня 6, связанных со стойками10 через верхние пазы последних, Нижнююветвь тягово-грузонесущего полотна 3 под"О держивают нижние опорные ролики 13 скронштейнами 14 на основании П-образныхстоек 10 (перевернутых). Верхние 12 и нижние 13 пары опорных роликов связаны между собой гибкими замкнутыми ремнями 15,15 обеспечивающими надежное вращениеопорных роликов 12 и 13 даже при перекосах (дефекты изготовления или монтажа, атакже эксплуатационные смещения) ихосей.20 Модуль разгрузочных секций 2 выполняет саморазгрузку транспортируемого груза на любом участке конвейерной трассы ив любом количестве, а также осуществляетперевод на ограниченном участке (в не 25 сколько секций 2 става) холостой (нижней)ветви в рабочую (верхнюю) ветвь тягово-грузонесущего полотна 3. Особенностью конструкции разгрузочной секции (фиг.2)является то, что это единственный узел плз 30 стинчатого конвейера, оснащенный полнымкомплектом необходимых элементов става:опорными роликами 12 и 13 с кронштейнами 14, концевыми неприводными звездочками 5 на концевых секциях 2 и холостой35 (нижней) ветвью тягово-грузонесущего полотна 3. Рабочая (верхняя) ветвь тягово-грузонесущего полотна 3 покрывает толькоголовную и хвостовую части модуля разгрузочных секций 2, перегибаясь в непривод 40 ных звездочках 5, переходит на холостую(нижнюю) ветвь, одновременно саморазгружаясь от транспортируемого груза, и выходит на рабочую (верхнюю) ветвь, выходя намодуль транспортирующих секций 1 следу 45 ющего этапа транспортирования другогогруза этйм же тягово-грузонесущим полотном 3, Дополнительных новых элементовконструкции и спецоснастки для разгрузочных секций 2 не требуется,50 Присоединяется концевая транспортирующая секция 1 к элементу соединения 7.смежных разгрузочных секций 2 при помо щи пальца 8 (фиг.3).Ф,ормула изобретения55 Пластинчатый конвейер, включающийстав, тягово-груэонесущее полотно, промежуточный привод и звездочки с малым чис-лом зубьев, о т л и ч а ю щ и й с я тем. чтостав выполнен в виде транспортирующих иразгрузочных секций, причем 80-950, об11 1836274 12 Габлица 1 2 щей длины тягово-грузонесущего полотна располагаются на транспортирующих секциях, при этом каждая транспортирующая секция выполнена в видеверхних рпооных роликов, а каждая разгрузочная 5 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.- цзо сй ьЩаяхло6 офФОо х с СЧ ССлои ссОЩ (ОУЕоосвисс Ю-со йсссчхих Есос сс сэе а -е) (Сфои1 Х- дсчс сиМ счщ и СОУ Ео ов оФО 11фос а дщ-аО 55 ОхФаэхо у5 хс- с, 5с аЩх хаЩд Щс5оа. а Щ дх а Щ с Щ ;с5 С. й с" ф сч с цооО О С- О О СЧ ф Фоо.О оооо ф с л со ф с. О О С ф Л С,; О СЪ Лф сч - съ сс сч сО СЧ фсч ЬлО О О О СЧ СО фооооооо С ь. ф С а сс сС С, О В Л с О осч с - -цэсчсс счф сО О О С о СЧ ф ВОО .О .сООООО О СО О1836274 5 Фиг. 3 Составитель Б. Айтжа Техред М. Моргентал ектор И. Шулла улаков акто аказ 3000 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж; Раушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10