трубчатый конвейер с подвесной лентой

Формула изобретения

1. Трубчатый конвейер с подвесной лентой, включающий опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными в виде одиночных труб и огибающими приводной и концевой барабаны, и бесконечную конвейерную ленту, на бортах которой равномерно закреплены роликовые подвески с возможностью их движения по направляющим, отличающийся тем, что в местах свертывания ленты в трубу ее борта со стороны рабочей поверхности сомкнуты друг с другом и для обеспечения надежного смыкания отогнуты в сторону нерабочей поверхности ленты с радиусом отгиба бортов ленты, определяемым соотношением



где r - радиус отгиба бортов ленты, м;

Е_н - модуль упругости ленты, МПа;

t - толщина ленты, м;

G_-1 - предел выносливости ленты, МПа.

2. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что в местах свертывания ленты в трубу радиус трубы конвейера определяется соотношением



где R - радиус трубы конвейера, м;

В - ширина ленты, м;

r - радиус отгиба бортов ленты, м;

- трансцендентное число равное 3,141;

- угол, определяющий радиус отгиба ленты, рад;

L_н - ширина зоны перекрытия бортов ленты, м.

3. Конвейер по п.1 или 2, отличающийся тем, что в местах свертывания ленты в трубу расстояние между осевыми линиями трубчатых направляющих определяется соотношением

L_on= 2(R+A)sin,

где L_on - расстояние между осевыми линиями трубчатых направляющих, м;

А - расстояние от накладки на ленте в месте крепления роликовой подвески до осевой линии трубчатой направляющей, м;

- угол, определяющий расстояние между осевыми линиями трубчатых направляющих, град.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубчатому конвейеру с подвесной лентой.

Известен трубчатый ленточный конвейер, в котором для придания ленте трубчатой формы применены гирляндообразные опоры, состоящие из шести роликов, расположенные по длине конвейера с определенным шагом, причем борта ленты заделаны внахлест относительно друг друга [1].

Недостатками указанного конвейера являются сложность конструкции и большое сопротивление передвижению свернутой в трубу ленты внутри гирляндообразных роликовых подвесок.

Известен также трубчатый конвейер с подвесной лентой [2], лента которого выполняет роль грузонесущего органа, а в качестве тягового органа используется стальной канат. Конструктивно лента выполнена с приливами на бортах, с помощью которых при сворачивании ее в трубу осуществляется фрикционная связь ленты с тяговым канатом. При этом лента подвешена на опорных роликах, неподвижно расположенных с определенным шагом по длине конвейера.

Недостатками этого конвейера являются сложность конструкции ленты и ее высокая стоимость, а также трудность стыковки таких лент. Кроме того, существенным недостатком указанного конвейера, в котором лента подвешена на стационарные роликоопоры за выступы, имеющиеся на ее бортах, является повышенный износ ленты в местах ее контакта с роликами.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является трубчатый конвейер с подвесной лентой [3], включающий металлические секции, выполненные в виде треугольных рам, по краям грузонесущей ленты которого жестко закреплены ходовые ролики, передвигающиеся на рабочей и холостой ветвях конвейера по направляющим элементам. При этом лента является одновременно тяговым и грузонесущим органом, а тяговое усилие передается ей с помощью горизонтально расположенного приводного барабана. Натяжение ленты производится на концевых участках, на которых направляющие элементы расходятся, в результате чего лента принимает плоскую форму.

Недостатками этого конвейера являются:

- наличие щелей вдоль ленты между ее бортами и накладками, к которым жестко крепятся ходовые ролики (особенно в случае, если трасса конвейера непрямолинейна в вертикальной или горизонтальной плоскости);

- появление дополнительных сил трения скольжения при движении роликов по направляющим вследствие различных окружных скоростей на вогнутой рабочей поверхности роликов, что ведет к интенсивному износу контактирующих элементов конвейера;

- возможность соскакивания роликов с направляющих.

Кроме того, в данном конвейере направляющие, по которым осуществляется движение роликов, состоят из четырех независимых участков: рабочего, холостого и двух переходных (в районе барабанов), что усложняет их конструкцию и не обеспечивает непрерывность движения ленты.

Целью предлагаемого изобретения является исключение просыпания груза через щели при его транспортировании, уменьшение сопротивления при движении ленты, повышение надежности работы конвейера и долговечности его контактирующих элементов.

Указанная цель достигается тем, что заявляемое изобретение содержит трубчатый конвейер с подвесной лентой, включающий опорную раму с закрепленными на ней по обе стороны конвейера замкнутыми направляющими, выполненными в виде одиночных труб и огибающими приводной и концевой барабаны, и бесконечную конвейерную ленту, на бортах которой равномерно закреплены роликовые подвески, катящиеся по установленным по обе стороны конвейера направляющим, причем геометрические параметры конвейера подобраны таким образом, что не происходит раскрытие шва в местах свертывания ленты в трубу, ее борта со стороны рабочей поверхности сомкнуты друг с другом и для обеспечения надежного смыкания отогнуты в сторону нерабочей поверхности ленты с радиусом кривизны касания бортов ленты.

Согласно изобретению, радиус трубы конвейера определяется соотношением:



где B - ширина ленты, м;

r - радиус отгиба бортов ленты, м;

- трансцендентное число равное, 3, 141;

- угол, определяющий радиус отгиба ленты, рад;

L_н - ширина зоны перекрытия бортов ленты, м.

Радиус отгиба ленты выбирается из условия усталостной прочности ленты. По экспериментальным данным радиус отгиба бортов ленты рекомендуется определять соотношением:



где E_н - модуль упругости выбранной ленты, МПа;

t - толщина выбранной ленты, м;

G_-1 - предел выносливости выбранной ленты, МПа.

Угол, определяющий радиус отгиба ленты, определяется соотношением:



По экспериментальным данным величину L_н рекомендуется принимать в пределах L_н = (2...2,5)t.

Расстояние между осевыми линиями трубчатых направляющих определяется соотношением:

L_on= 2(R+A)sin, (4)

где A - расстояние от накладки на ленте в месте крепления роликовой подвески до осевой линии трубчатой направляющей, м;

- угол, определяющий расстояние между осевыми линиями трубчатых направляющих, град.

Величина A определяется конструктивно при проектировании конвейеров.

Угол определяется соотношением:



где В_н - ширина накладки в месте крепления подвески к ленте, м.

Величина В_н определяется конструктивно при проектировании конвейеров.

Проведенный технико-экономический анализ сравнения трубчатого конвейера фирмы "Saarberguerke AG Grobe Ensdorf" Германии и предлагаемой конструкции при транспортировании пустой породы ( = 1,7 т/м³) и гранулированной аммиачной селитры ( = 1,1 т/м³) при одинаковых параметрах конвейера показывает, что в нашем случае необходимая ширина ленты уменьшается. По первому примеру 1600 мм против 1850 мм.

Уменьшается энергоемкость конвейера, необходимое количество роликов и их масса, а также значительно уменьшается общая стоимость конвейера.

При движении роликовой подвески по трубе резко уменьшаются контактные напряжения, каждый имеющий цилиндрическую поверхность ролик движется независимо от другого без проскальзывания по направляющим, поэтому нет износа поверхностей качения. Подвешенная лента движется равномерно без рывков, которые происходят при "заклинивании" роликов, что способствует долговечности ленты в местах ее крепления с подвесками.

Практический результат изобретения заключается в том, что подбор геометрических параметров конвейера таким образом, чтобы не было раскрытия шва в местах касания бортов ленты, позволит упростить конструкции трубчатых конвейеров, уменьшить их энергоемкость, снизить стоимость применяемой ленты и количество необходимых роликов, а также применение в предлагаемом конвейере четырехроликовых подвесок позволит повысить срок службы опорных элементов конвейера и надежность его работы.

Трубчатый конвейер с подвесной лентой выполнен следующим образом.

На фиг. 1 показан общий вид конвейера сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение конвейера на концевом барабане (сечение А-А на фиг. 1); на фиг. 4 и 5 - соответственно сечения конвейера на переходных участках, на которых грузовая ветвь ленты изменяет свою форму от плоской до трубообразной (сечения Б-Б и В-В на фиг. 1); на фиг. 6 - сечение верхней части конвейера на его основном рабочем участке, где грузовая ветвь ленты полностью свернута в трубу (сечение Г-Г на фиг. 1).

Трубчатый конвейер с подвесной лентой включает опорную раму, выполненную в виде двух укрепленных на стойках 1 и размещенных по обе стороны конвейера продольных балок 2 (см. фиг. 1). На опорной раме с помощью поперечных балок 3, кронштейнов 4 и планок 5 (см. фиг. 6) смонтированы направляющие 6, выполненные в виде замкнутых и вытянутых вдоль конвейера труб (см. фиг. 2). На приводном 7 и концевом 8 барабанах (см. фиг. 1) размещена бесконечная лента 9, к бортам которой (см. фиг. 6) равномерно по длине ленты с помощью пластин с шипами и болтов прикреплены подвески 10, каждая из которых снабжена четырьмя роликами 11.

Вблизи барабанов 7 и 8 (см. фиг. 2), имеющих цилиндрическую форму, направляющие 6 выполнены с отгибами в сторону от оси конвейера, в результате чего четырехроликовые подвески 10 оказываются разведенными на расстояние, практически равное ширине ленты 9 (см. фиг. 3). Для придания нижней ветви ленты 9 обратной желобчатости (исключающей скопление на ленте просыпей груза, пыли и др. нежелательных частиц) под ней с помощью регулируемых по высоте опор 12 смонтированы спаренные опорные ролики 13 (см. фиг. 4). Для приведения ленты 9 в движение на валу приводного барабана 7 смонтирован привод 14 (см. фиг. 2).

Конвейер работает следующим образом.

При вращении с помощью привода 14 приводного барабана 7 ленте 9 придается поступательное движение (влево на фиг. 1), в результате чего лента 9 увлекает за собой прикрепленные к ее бортам четырехроликовые подвески 10, которые с помощью размещенных на них опорных роликов 11 свободно катятся по верхним и нижним ветвям трубообразных направляющих 6 (см. фиг. 3). При этом на каждом из участков трассы конвейера два ролика 11 каждой подвески являются опорными, а два другие ролика 11, охватывая трубообразную направляющую 6 снизу, препятствуют соскакиванию подвесок 10 с направляющих 6.

Независимая работа каждого ролика друг от друга и возможность изгиба трубообразных направляющих 6 в вертикальной и горизонтальной плоскостях позволяют изменять направление трассы конвейера в пространстве в любом направлении.

Подходя к месту загрузки конвейера (т.е., в районе концевого барабана 8) в связи со сближением друг к другу направляющих 6, лента 9 приобретает желобчатость (см. фиг. 4), необходимую для более полной загрузки ленты и исключения на этом ответственном участке конвейера просыпей транспортируемого груза. После загрузки ленты 9, в связи с дальнейшим сближением друг к другу направляющих 6 лента 9 сначала приобретает форму, близкую к трубе (см. фиг. 5), а затем полностью трубообразную форму (см. фиг. 6), где борта ленты 9 плотно прижимаются друг к другу, а расстояние между направляющими 6 на грузовой ветви конвейера становится минимальным (см. размер L_on на фиг. 6).

На фиг. 6 также показаны геометрические параметры конвейера, определяющие надежность перекрытия шва в местах касания бортов ленты. При этом некоторые геометрические параметры (A, В_n) конвейера выбираются конструктивно при проектировании конвейера, а другие параметры (r, L_н) определены экспериментальным путем с использованием приведенных выше соотношений (1), (3), (4) и (5).

Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключается в том, что в предлагаемом трубчатом конвейере с подвесной лентой упрощается конструкция и уменьшается его энергоемкость, снижается стоимость применяемой ленты и количество необходимых роликов, а также их общая масса и стоимость конвейера. Кроме того, уменьшение контактных напряжений в опорных элементах и движение роликов без проскальзывания повышает срок службы опорных элементов, ленты и надежность работы конвейера в целом.

Источники информации

1. Изобретения стран мира. Реферативная информация. Выпуск 50, N 18, с. 18, М., 1988.

2. Пертен Ю.А. Крутонаклонные конвейеры. - Л.: Машиностроение, 1977, с. 216, рис. 65, с. 139.

З. Пертен Ю.А. Крутонаклонные конвейеры. - Л.: Машиностроение, 1977, с. 216, рис. 64, с. 138.