BR112014004237B1 - Instalação de transporte por correia, método para operar a mesma e uso da mesma - Google Patents
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Abstract
instalação de transporte por correia, método para operar a mesma e uso da mesma. a presente invenção refere-se a uma instalação de transporte por correia (1) para indústria pesada, em particular para a indústria extrativa ou de mineração, que compreende pelo menos uma estrutura de sustentação (2), uma correia transportadora (3) e pelo menos um aparelho de acionamento (4) para acionar a correia transportadora (3), em que o aparelho de acionamento (4) compreende pelo menos um eixo de acionamento (5), pelo menos uma disposição de mancal de eixo de acionamento (5a), pelo menos um rolo de acionamento (6) e pelo menos um motor de acionamento independentemente excitado (7) na forma de um motor síncrono de corrente alternada com um estator alimentado por um conversor de frequência (7a) e um rotor (7b). o eixo de acionamento (5) e o pelo menos um motor de acionamento (7) são conectados entre si sem qualquer engrenagem, e o rotor (7b) e o eixo de acionamento (5) são dispostos coaxialmente, sendo que cada eixo de acionamento (5) é guiado através de pelo menos um rotor (7b). a invenção se refere, ainda, a um método para operar tal instalação de transporte por correia e ao uso da mesma.
Description
[001] A presente invenção refere-se a uma instalação de transporte por correia para indústria pesada, particularmente a indústria de mineração, que compreende pelo menos uma estrutura de sustentação, uma correia transportadora e pelo menos um aparelho de acionamento para acionar a correia transportadora. O aparelho de acionamento nesse caso compreende pelo menos um eixo de acionamento, pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento, pelo menos um rolo de acionamento e pelo menos um motor de acionamento independentemente excitado na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequên-cia e tem um estator e um rotor, em que o eixo de acionamento e o pelo menos um motor de acionamento são conectados entre si sem qualquer engrenagem e em que o rotor e o eixo de acionamento são dispostos coaxialmente. A invenção se refere, adicionalmente, a um método para operar tal instalação de transporte por correia, e ao uso da mesma.
[002] Instalações de transporte por correia do tipo citado na introdução são conhecidas. Tal instalação de transporte por correia já é instalada na mina subterrânea Prosper-Haniel em Bottrop, Alemanha, por exemplo, a fim de transportar o carvão extraído para a superfície. Uma descrição detalhada dessa instalação de transporte por correia é revelada na brochura da empresa intitulada "Advanced Drive System Saves Up to 20% Energy" e publicada por Siemens Aktiengesellschaft (ns de Ordem A19199-E273-B198-X-7600). A instalação de transporte por correia tem dois motores de acionamento com uma potência nominal maior que 3.000 kW cada. O eixo de acionamento para a correia transportadora tem na face de extremidade vários pinos, que são ori- entados paralelos ao eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento e nos quais o rotor do motor de acionamento é montado lateralmente.
[003] Um assim chamado acionamento direto é usado aqui, sendo que nenhum componente é fornecido entre o(s) motor(es) de acionamento e o eixo de acionamento a fim de converter a velocidade rotacional do rotor em uma velocidade rotacional diferente do eixo de acionamento. O eixo de acionamento gira, portanto, na mesma velocidade rotacional conforme predeterminada pelo rotor ou rotores. Tanto o eixo de acionamento quanto o estator do motor de acionamento são dispostos em uma estrutura de sustentação estável a fim de garantir que a dimensão de vão requerida para a operação correta do motor seja mantida entre o rotor e o estator. Em tal aplicação, a dimensão de vão entre o rotor e o estator normalmente tem um valor de 5 a 15 mm. A fim de garantir a operação correta do motor, um deslocamento aceitável entre o rotor e o estator é normalmente na faixa de 10 a 15% da dimensão de vão.
[004] O rotor usado nesse contexto devido à potência nominal necessariamente alta do motor de acionamento pesa diversas toneladas e, portanto, os mancais requeridos para o eixo de acionamento são configurados para serem correspondentemente estáveis e os pinos na face de extremidade do eixo de acionamento são submetidos a uma carga enorme. Portanto, qualquer alteração na posição física da instalação de transporte por correia em uma operação de mineração apresenta problemas, visto que a dimensão de vão precisa ser mantida de modo confiável durante todo o tempo.
[005] O objetivo da invenção é especificar uma instalação de transporte por correia que tem um acionamento direto e na qual a dimensão de vão entre o rotor e o estator pode ser mantida com confiabilidade particular, em particular mesmo que a posição física da insta- lação de transporte por correia seja alterada.
[006] Um objetivo adicional da invenção é especificar um método para operar tal instalação de transporte por correia e o uso da mesma.
[007] Em relação à instalação de transporte por correia que compreende pelo menos uma estrutura de sustentação, uma correia transportadora e pelo menos um aparelho de acionamento para acionar a correia transportadora, em que o aparelho de acionamento compreende pelo menos um eixo de acionamento, pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento, pelo menos um rolo de acionamento e pelo menos um motor de acionamento independentemente excitado na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator e um rotor, em que o eixo de acionamento e o pelo menos um motor de acionamento são conectados entre si sem qualquer engrenagem e em que o rotor e o eixo de acionamento são dispostos coaxialmente, o objetivo é alcançado guiando-se cada eixo de acionamento através de pelo menos um rotor.
[008] Um eixo de acionamento é considerado "guiado através de um rotor" nesse caso se, na direção do eixo geométrico de rotação do rotor, o mesmo - se projeta além do rotor em ambos os lados, - se projeta além do rotor em um lado e termina alinhado com o rotor no lado oposto do rotor, ou - se estende no interior do rotor em mais de 50% da dimensão de profundidade do mesmo.
[009] Um "eixo de acionamento" aqui é geralmente entendido como significando um fuso ou eixo giratório ou fixo.
[0010] A instalação de transporte por correia de acordo com a invenção não emprega uma disposição lateral do rotor ou rotores em um eixo de acionamento que usa pinos como na técnica anterior citada acima. O rotor na modalidade da invenção circunda o eixo de acionamento, o qual pode se estender além do mesmo ou terminar alinhado com o mesmo. Devido às dimensões do mesmo, o eixo de acionamento maciço (normalmente um eixo sólido) tem um alto grau de rigidez, o que é necessário a fim de estabilizar a posição do rotor ou rotores e consequentemente manter a dimensão de vão requerida. Isso impede qualquer desvio do eixo de acionamento e consequentemente qualquer movimento relativo entre o rotor e o eixo de acionamento que faria com que a dimensão de vão fosse alterada. Isso permite, ainda, um transporte livre de problemas de uma instalação de transporte por correia de acordo com a invenção para uma posição física diferente, por exemplo, no contexto de operações extrativas ou de mineração, por exemplo, uma mina, uma usina de sinterização, uma usina de peleti- zação, um porto, etc.
[0011] Rolos de acionamento tais como aqueles usados aqui para o aparelho de acionamento são frequentemente chamados, ainda, de tambores de acionamento. Correias de materiais têxteis ou de plástico opcionalmente reforçado, ou metal, são preferencialmente usadas como correias transportadoras. Nesse caso, é possível usar correias uniformemente flexíveis ou correias seccionalmente rígidas tais como transportadoras de sarrafo ou transportadoras de avental, por exemplo. A superfície da correia transportadora pode ser macia ou perfilada, por exemplo, com pregos, etc.
[0012] Em particular, um conversor de frequência ou direto conversor de tensão indireto é usado como um conversor de frequência.
[0013] Tal instalação de transporte por correia é particularmente adequada para a indústria pesada e, em particular, para a indústria extrativa ou de mineração. Em particular, a mesma é usada para o transporte de todos os tipos de materiais a granel.
[0014] Em uma primeira modalidade particularmente preferencial, o rotor envolve o eixo de acionamento e é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao mesmo, sendo que o dito eixo de acionamento também é conectado de modo permanente por meios mecânicos ao pelo menos um rolo de acionamento. Dessa maneira, o rotor ou rotores, o eixo de acionamento conectado e o pelo menos um rolo de acionamento formam uma combinação particularmente estável, a qual pode girar como um todo ao redor do eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento.
[0015] Aqui e a seguir, "de modo permanente por meios mecânicos" é entendido como significando conexões entre componentes que não podem girar em relação uns aos outros. Essas conexões podem ser positivas ou não positivas, e baseadas, por exemplo, em uma conexão rosqueada, solda, encolhimento, etc.
[0016] Em uma segunda modalidade alternativa, o rotor é disposto ao lado do rolo de acionamento e é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao mesmo. Nesse caso, o rolo de acionamento conectado ao rotor pode ser conectado através de pelo menos uma disposição de mancai de rolo de acionamento ao eixo de acionamento, o qual é projetado para ser fixo. O estator é preferencialmente disposto no eixo de acionamento fixo nesse tipo de configuração. Alternativamente, o rolo de acionamento conectado ao rotor pode ser conectado de modo permanente por meios mecânicos ao eixo de acionamento, em que o eixo de acionamento é sustentado de modo giratório por meio da pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento e o estator é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento. Essas versões garantem que a dimensão de vão requerida entre o rotor e o estator seja mantida de modo confiável.
[0017] Em uma configuração satisfatória adicional da primeira modalidade, o eixo de acionamento é sustentado de modo giratório por meio do pelo menos um mancai de eixo de acionamento. Nesse caso, o estator é preferencialmente conectado de modo permanente por meios mecânicos a pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento. Alternativamente, o estator é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à estrutura de sustentação e, ainda, através de pelo menos uma disposição de mancai de estator ao eixo de acionamento giratório, por exemplo, através de uma barra de apoio de torque. Essas versões garantem, igualmente, que a dimensão de vão requerida entre o rotor e o estator seja mantida de modo confiável.
[0018] Se o eixo de acionamento for sustentado por meio da pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento de modo a ser girável, o eixo de acionamento é vantajosamente projetado como duas partes em uma direção longitudinal, resultando em uma primeira seção de eixo de acionamento atribuída ao rolo de acionamento e uma segunda seção de eixo de acionamento atribuída ao motor de acionamento, sendo que as ditas seções são interconectadas através de um dispositivo de acoplamento elástico. O acoplamento elástico garante uma velocidade rotacional idêntica do rotor e do eixo de acionamento, contudo permite uma leve alteração no eixo geométrico longitudinal da primeira seção de eixo de acionamento em relação ao eixo geométrico longitudinal da segunda seção de eixo de acionamento nesse caso, garantindo, desse modo uma dimensão de vão constante entre o rotor e o estator.
[0019] Nesse caso, o termo "elástico" não significa que a disposição de acoplamento precisa sempre compreender um componente que é produzido a partir de um material elástico. Em vez disso, isso significa que qualquer desalinhamento axial ou angular relativo das duas seções de eixo de acionamento pode ser equalizado. Uma disposição de acoplamento elástico preferencial assume a forma de um acoplamento de engrenagem de dentes curvos, por exemplo.
[0020] O dispositivo de acoplamento nesse caso é vantajosamente disposto entre uma disposição de mancai de eixo de acionamento e uma disposição de mancai de estator que é disposta de modo adjacente ao mesmo. A facilidade de acesso ao dispositivo de acoplamento é, portanto, possível. Isso é relevante para a realização de serviços e manutenção da instalação de transporte por correia em particular. Essas versões garantem, igualmente, que a dimensão de vão requerida entre o rotor e o estator seja mantida de modo confiável.
[0021] Em uma modalidade alternativa da primeira modalidade, na qual o estator é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à estrutura de sustentação e é conectado, ainda, através de pelo menos uma disposição de mancai de estator ao eixo de acionamento giratório, o eixo de acionamento é preferencialmente formado como duas partes na direção longitudinal, resultando em uma primeira seção de eixo de acionamento atribuída ao rolo de acionamento e uma segunda seção de eixo de acionamento atribuída ao motor de acionamento, sendo que as ditas seções são interconectadas através de um dispositivo articulado. O dispositivo articulado nesse caso é preferencialmente disposto entre uma disposição de mancai de eixo de acionamento e uma disposição de mancai de estator, a fim de permitir uma facilidade de acesso ao dispositivo articulado. Isso é relevante para a realização de serviços e a manutenção da instalação de transporte por correia em particular.
[0022] Alternativamente, o dispositivo articulado pode ser disposto, ainda, entre duas disposições de mancai de estator. A disposição articulada é preferencialmente movida para interior de um alojamento de motor do motor de acionamento nesse caso. O dispositivo articulado é, portanto, disposto de modo a ser protegido das condições ambientais externas severas que são geralmente prevalentes em operações as- sociadas à indústria pesada. Entretanto, o dispositivo articulado é mais fácil de ser acessado. Essas versões garantem, igualmente, que a dimensão de vão requerida entre o rotor e o estator seja mantida de modo confiável.
[0023] Em uma configuração particularmente satisfatória, a estrutura de sustentação da instalação de transporte por correia consiste pelo menos parcialmente em uma armação de sustentação que compreende pelo menos um dispositivo de transporte para alterar a posição física da instalação de transporte por correia. Isso permite que a instalação de transporte por correia completa seja transportada para um local de aplicação diferente. Por meio do projeto robusto do aparelho de acionamento, tal alteração de local não resulta em danos ao motor de acionamento como consequência da falha na manutenção da dimensão de vão requerida.
[0024] Em uma configuração satisfatória, o dispositivo de transporte tem patins e/ou rodas nesse caso. Se as patins ou rodas não acionadas forem usadas, um mecanismo motor de tração separado é normalmente requerido a fim de puxar a instalação de transporte por correia para outro local de uma maneira deslizante ou em rolamento.
[0025] Em uma configuração satisfatória adicional, as rodas que são fornecidas podem ser acionadas através de pelo menos um módulo de acionamento que é fixado à armação de sustentação.
[0026] Alternativamente ou em combinação com as patins e/ou as rodas que são fornecidas, o pelo menos um dispositivo de transporte pode ter bandas de rodagem de esteira, as quais são, então, normalmente acionadas por meio de pelo menos um módulo de acionamento que é fixado à armação de sustentação. Em qualquer um dos casos, a instalação de transporte por correia tem a capacidade de alterar a posição física de modo autônomo. O(s) módulo(s) de acionamento podem ser controlados através de controle remoto nesse caso, ou um cabina para pessoal de operação pode ser fornecida na região da armação de sustentação, de modo que o movimento da instalação de transporte por correia inclua o pessoal de operação que controla o transporte.
[0027] É óbvio, entretanto, que as instalações de transporte por correia de acordo com a invenção podem ser incorporadas, ainda, sem um dispositivo de transporte e, portanto, a realocação convencional do sistema por meio de um guindaste ou uma esteira é possível.
[0028] O espaço requerido para o aparelho de acionamento é reduzido como resultado do projeto estrutural compacto, simplificando, desse modo, o transporte da instalação de transporte por correia e permitindo que uma instalação de transporte por correia de acordo com a invenção seja usada em locais de aplicação que têm ambientes espaciais difíceis.
[0029] O motor de acionamento independentemente excitado tem preferencialmente uma potência nominal na faixa de 1 a 8 MW e é adequada para uso ao ar livre em que as temperaturas ambientais na faixa de -40°C a +50°C precisam ser toleradas. O rotor de um motor de acionamento gira preferencialmente a uma velocidade rotacional na faixa de até 80 revoluções por minuto e em particular na faixa de 30 a 70 revoluções por minuto durante operação, em particular para aplicações extrativas ou de mineração. A velocidade rotacional pode ser ajustada ou alterada em qualquer momento durante a operação da instalação de transporte por correia por meio de um conversor de frequência.
[0030] O objetivo é alcançado, ainda, em relação ao método para operar uma instalação de transporte por correia de acordo com a invenção, em que a correia transportadora é operada em uma velocidade de entrega menor que 13 m/s, preferencialmente a uma velocidade de entrega na faixa de 3 a 10 m/s, em particular na faixa de 3 a 8 m/s. Como resultado do uso de um conversor de frequência, a velocidade de entrega pode ser adaptada às velocidades de entrega normais para instalações de transporte por correia em operações extrativas ou de mineração.
[0031] A posição física da instalação de transporte por correia é preferencialmente alterada com o uso do pelo menos um dispositivo de transporte. A instalação de transporte por correia é móvel e, portanto, pode ser instalada de modo rápido e fácil em locais diferentes conforme requerido.
[0032] Uma instalação de transporte por correia de acordo com a invenção é idealmente usada na indústria pesada, em particular na indústria extrativa ou de mineração para a entrega de material, em particular materiais a granel, a uma velocidade menor que 13 m/s, preferencialmente a uma velocidade na faixa de 3 a 10 m/s, em particular na faixa de 3 a 8 m/s.
[0033] Em particular, a instalação de transporte por correia é vantajosamente usada em operações de mineração, usinas de sinteriza- ção, usinas de peletização ou portos.
[0034] A título de exemplo, as Figuras 1 a 9 mostram uma instalação de transporte por correia exemplificativa de acordo com a invenção e vários aparelhos de acionamento para a dita instalação de transporte por correia, em que:
[0035] A Figura 1 mostra esquematicamente uma instalação de transporte por correia em uma vista tridimensional,
[0036] A Figura 2 mostra esquematicamente um primeiro aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal,
[0037] A Figura 3 mostra esquematicamente um segundo aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal,
[0038] A Figura 4 mostra esquematicamente um terceiro aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal,
[0039] A Figura 5 mostra esquematicamente um quarto aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal,
[0040] A Figura 6 mostra esquematicamente um quinto aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal,
[0041] A Figura 7 mostra esquematicamente um sexto aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal,
[0042] A Figura 8 mostra esquematicamente um sétimo aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal, e
[0043] A Figura 9 mostra esquematicamente um oitavo aparelho de acionamento para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal.
[0044] A Figura 1 mostra esquematicamente uma instalação de transporte por correia puramente exemplificativa 1 para a indústria pesada, particularmente para a indústria extrativa ou de mineração, em uma vista tridimensional. A instalação de transporte por correia 1 compreende uma estrutura de sustentação 2, uma correia transportadora 3 e um aparelho de acionamento 4 para acionar a correia transportadora 3. É fornecido, ainda, pelo menos um rolo de extremidade de cauda 15, que pode ser acionado e pode funcionar como um rolo de acionamento adicional. O aparelho de acionamento 4 compreende um eixo de acionamento 5, pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento 5a, um rolo de acionamento 6 e um motor de acionamento independentemente excitado 7 na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator 7a e um rotor 7b. O rotor 7b e o estator 7a, ilustrados esquematicamente em corte, são situados em um alojamento de motor 7c que é parcialmente transparente nessa ilustração. O eixo de acionamento 5 e motor de acionamento 7 são conectados entre si sem qualquer engrenagem, sendo que o rotor 7b e o eixo de acionamento 5 são dispostos coaxialmente. O eixo de acionamento 5 é guiado através do rotor 7b. O eixo de acionamento 5 se projeta além do rotor 7b aqui. Entretanto, o eixo de acionamento 5 pode terminar, ainda, alinhado com o rotor 7b ou dentro do rotor 7b, contato que o rotor 7b na sua maior parte circunde o eixo de acionamento 5. A distância entre o estator 7a e o rotor 7b é chamada de dimensão de vão S, e a manu-tenção da mesma é crítica para a operação correta do motor de acionamento 7. Um motor de acionamento adicional pode opcionalmente ser disposto no eixo de acionamento 5, no lado voltado para longe do motor de acionamento 7. A disposição de rolos de acionamento adicionais 6 no eixo de acionamento 5 também é possível.
[0045] A fim de alterar a posição física da instalação de transporte por correia, é opcionalmente fornecido um dispositivo de transporte 8 que tem rodas que permitem que a instalação de transporte por correia seja puxada por um mecanismo motor de tração separado, ou movida por um acionamento que é fornecido para as rodas, para um local de instalação diferente. Alternativamente ou em combinação com as rodas, o dispositivo de transporte 8 pode ser equipado, ainda, com patins e/ou bandas de rodagem de esteira.
[0046] A título de exemplo, as seguintes Figuras 2 a 9 mostram detalhes de aparelhos de acionamento adequados para uma instalação de transporte por correia de acordo com a invenção.
[0047] A Figura 2 mostra esquematicamente um primeiro aparelho de acionamento 4a para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. O primeiro aparelho de acionamento 4a compreende um eixo de acionamento 5, duas disposições de mancai de eixo de acionamento 5a, 5b, um rolo de acionamento 6 e um motor de acionamento independentemente excitado 7 na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator 7a e um rotor 7b. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. O rotor 7b e o estator 7a estão situados em um alojamento de motor 7c, o qual é conectado de modo permanente através de meios mecânicos a estator 7a e também à estrutura de sustentação 2. O eixo de acionamento 5 e o motor de acionamento 7 são conectados entre si sem qualquer engrenagem, sendo que o rotor 7b e o eixo de acionamento 5 são dispostos coaxialmente. O eixo de acionamento 5 é guiado através do rotor 7b e termina alinhado com o mesmo naquele lado do rotor 7b que é voltado para longe do rolo de acionamento 6. Entretanto, o eixo de acionamento 5 pode, ainda, se projetar além do rotor 7b ou terminar dentro rotor 7b, contanto que o rotor 7b na sua maior parte se encaixe no eixo de acionamento 5. O rotor 7b envolve o eixo de acionamento 5 e é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao mesmo, sendo que o dito eixo de acionamento 5 também é conectado de modo permanente por meios mecânicos ao rolo de acionamento 6. O rotor 7b, o eixo de acionamento 5 e o rolo de acionamento 6 formam, consequentemente, uma unidade que pode girar ao redor do eixo geométrico longitudinal 10 do eixo de acionamento. Esse formato estrutural do primeiro aparelho de acionamento 4a é particularmente compacto e, portanto, economiza espaço. O mesmo permite, ainda, que o rolo de acionamento 6 e o motor de acionamento 7 sejam sustentados pelas duas disposições de mancai de eixo de acionamento 5a, 5b. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e o rotor 7b é mantida de modo particularmente confiável, visto que a posição do estator 7a e do rotor 7b depende essencialmente apenas da montagem do eixo de acionamento 5.
[0048] A Figura 3 mostra esquematicamente um segundo aparelho de acionamento 4b para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. O segundo aparelho de acionamento 4b compreende um eixo de acionamento 5, duas disposições de mancai de eixo de acionamento 5a, 5b, um rolo de acionamento 6 e um motor de acionamento independentemente excitado 7 na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator 7a e um rotor 7b. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. O rotor 7b e o estator 7a estão situados em um alojamento de motor 7c, o qual é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao estator 7a e também através de uma barra de apoio de torque 11 à estrutura de sustentação 2. O estator 7a é montado no eixo de acionamento giratório 5 através do alojamento de motor 7c por meio de disposições de mancai de estator 9a, 9b. Sem a barra de apoio de torque 11, o estator 7a teria a capacidade de girar com o alojamento de motor 7c no eixo de acionamento 5. O eixo de acionamento 5 e o motor de acionamento 7 são conectados entre si sem qualquer engrenagem, sendo que o rotor 7b e o eixo de acionamento 5 são dispostos coaxialmente. O eixo de acionamento 5 é guiado através do rotor 7b e se projeta além desse. O rotor 7b envolve o eixo de acionamento 5 e é conectado de modo permanente através de meios mecâ-nicos ao mesmo, sendo que o eixo de acionamento 5 também é conectado de modo permanente por meios mecânicos ao rolo de acionamento 6. O rotor 7b, o eixo de acionamento 5 e o rolo de acionamento 6 formam, consequentemente, uma unidade que pode girar ao redor do eixo geométrico longitudinal 10 do eixo de acionamento. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e o rotor 7b é mantida de modo particularmente confiável, visto que o motor de acionamento 7 é transferido completamente para o eixo de acionamento 5. Esse formato estrutural tem a vantagem adicional de que as disposições de mancai são prontamente acessíveis para fins de realização de serviços.
[0049] A Figura 4 mostra esquematicamente um terceiro aparelho de acionamento 4c para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. O terceiro aparelho de acionamento 4c compreende um eixo de acionamento 5, duas disposições de mancai de eixo de acionamento 5a, 5b, um rolo de acionamento 6 e um motor de acionamento independentemente excitado 7 na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator 7a e um rotor 7b. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. O rotor 7b e o estator 7a estão situados em um alojamento de motor 7c, o qual é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao estator 7a e também à estrutura de sustentação 2. A disposição de mancai de eixo de acionamento 5b é disposta no alojamento de motor 7c nesse caso. O eixo de acionamento 5 e o motor de acionamento 7 são conectados entre si sem qualquer engrenagem, sendo que o rotor 7b e o eixo de acionamento 5 são dispostos coaxialmente. O eixo de acionamento 5 é guiado através do rotor 7b e se projeta além desse. O rotor 7b é disposto ao lado do rolo de acionamento 6 e é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao mesmo. O eixo de acionamento 5 e o rolo de acionamento 6 também são interconectados de modo permanente por meios mecânicos. O rotor 7b, o eixo de acionamento 5 e o rolo de acionamento 6 formam, consequentemente, uma unidade que pode girar ao redor do eixo geométrico longitudinal 10 do eixo de acionamento. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e o rotor 7b é mantida de modo particularmente confiável, visto que o motor de acionamento 7 também é transferido completamente, aqui, para o eixo de acionamento 5. No total, apenas duas disposições de mancai são requeridas. Isso é vantajoso no que diz respeito à disponibilidade e realização de serviços das disposições de mancai. Esse formato estrutural tem a vantagem adicional de que as disposições de mancai são prontamente acessíveis para fins de realização de serviços.
[0050] A Figura 5 mostra esquematicamente um quarto aparelho de acionamento 4d para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. O quarto aparelho de acionamento 4d compreende um eixo de acionamento 5, uma disposição de mancai de eixo de acionamento 5c, um rolo de acionamento 6 e um motor de acionamento independentemente excitado 7 na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator 7a e um rotor 7b. O rotor 7b e o estator 7a estão situados em um alojamento de motor 7c, o qual é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à estrutura de sustentação 2. Nesse caso, o eixo de acionamento 5 na extremidade voltada para longe da disposição de mancai de eixo de acionamento 5c é preso ao alojamento de motor 7c e é, portanto, projetado de modo a não ser giratório, mas fixo. O estator 7a é disposto no eixo de acionamento fixo 5 e envolve o mesmo. Em uma modalidade preferencial, a disposição de mancai de eixo de acionamento 5c pode ser formada pela própria estrutura de sustentação 2. O eixo de acionamento 5 e o motor de acionamento 7 são conectados entre si sem qualquer engrenagem, sendo que o rotor 7b, o estator 7a e o eixo de acionamento 5 são dispostos coaxialmente. O eixo de acionamento 5 é guiado através do rotor 7b e se projeta além desse. O rotor 7b é disposto ao lado do rolo de acionamento 6 e conectado de modo permanente por meios mecânicos ao mesmo. O rolo de acionamento 6 conectado ao rotor 7b é conectado através de duas disposições de mancai de rolo de acionamento 12a, 12b ao eixo de acionamento 5, o qual é projetado para ser fixo. O rotor 7b e o rolo de acionamento 6 com a disposição de mancai de rolos de acionamento 12a, 12b formam, consequentemente, uma unidade que pode girar ao redor do eixo de acionamento 5. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e rotor o 7b é mantida de modo particularmente confiável, visto que depende essencialmente da montagem do rolo de acionamento 6.
[0051] A Figura 6 mostra esquematicamente um quinto aparelho de acionamento 4e para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. Nesse caso, o quinto aparelho de acionamento 4e se assemelha ao segundo aparelho de acionamento 4b conforme a Figura 3. Caracteres de referência idênticos àqueles na Figura 3 identificam elementos idênticos. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. Em contraste com o segundo aparelho de acionamento 4b, o alojamento de motor 7c aqui é diretamente conectado à estrutura de sustentação 2. O eixo de acionamento 5 é projetado como duas partes em uma direção longitudinal, resultando em uma primeira seção de eixo de acionamento 5’ atribuída ao rolo de acionamento 6 e uma segunda seção de eixo de acionamento 5” atribuída ao motor de acionamento 7. A primeira seção de eixo de acionamento 5’ e a segunda seção de eixo de acionamento 5” são interconectadas através de um dispositivo de acoplamento elástico 13. Para maior clareza, nesse caso, o dispositivo de acoplamento 13 é ilustrado em perfil em vez de em corte longitudinal como o restante do quinto aparelho de acionamento 4e. O dispositivo de acoplamento 13 é disposto entre uma das disposições de mancai de eixo de acionamento 5b e uma disposição de mancai de estator 9a que é disposta de modo adjacente ao mesmo. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e o rotor 7b é novamente man- tida de modo particularmente confiável aqui, visto que depende essen-cialmente da montagem da segunda seção de eixo de acionamento 5”. Desvios posicionais leves da primeira seção de eixo de acionamento 5’ a partir do eixo geométrico longitudinal 10 do eixo de acionamento são tolerados como resultado do dispositivo de acoplamento elástico 13. Esse formato estrutural tem a vantagem adicional de que as disposições de mancai são prontamente acessíveis para fins de realização de serviços.
[0052] A Figura 7 mostra esquematicamente um sexto aparelho de acionamento 4f para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. Nesse caso, o sexto aparelho de acionamento 4f se assemelha ao quinto aparelho de acionamento 4e conforme a Figura 6. Caracteres de referência idênticos àqueles na Figura 6 identificam elementos idênticos. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. Em contraste com o quinto aparelho de acionamento 4e, um dispositivo articulado 14 é fornecido em vez do dispositivo de acoplamento elástico 13. Para maior clareza, nesse caso, o dispositivo articulado 14 é ilustrado em perfil em vez de em corte longitudinal como o restante do sexto aparelho de acionamento 4f. O dispositivo articulado 14 é disposto entre uma das disposições de mancai de eixo de acionamento 5b e uma disposição de mancai de estator 9a que é disposta de modo adjacente ao mesmo. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e o rotor 7b é novamente mantida de modo particularmente confiável aqui, visto que depende essencialmente da montagem do segunda seção de eixo de acionamento 5”. Até mesmo desvios posicionais significativos da primeira seção de eixo de acionamento 5’ a partir do eixo geométrico longitudinal 10 do eixo de acionamento são tolerados como resultado do dispositivo articulado 14. Esse formato estrutural tem a vantagem adicional de que as disposições de mancai são prontamente acessí- veis para fins de realização de serviços.
[0053] A Figura 8 mostra esquematicamente um sétimo aparelho de acionamento 4g para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. Nesse caso, o sétimo aparelho de acionamento 4g se assemelha ao sexto aparelho de acionamento 4f conforme a Figura 7. Caracteres de referência idênticos àqueles na Figura 7 identificam elementos idênticos. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. Em contraste com o sexto aparelho de acionamento 4f, o dispositivo articulado 14 é disposto no alojamento de motor 7c, ou essencialmente entre as duas disposições de mancai de estator 9a, 9b, sendo situado em uma segunda seção de eixo de acionamento oca 5”. Para maior clareza, nesse caso, o dispositivo articulado 14 é ilustrado em perfil em vez de em corte longitudinal como o restante do sétimo aparelho de acionamento 4g. Além das vantagens da sexta modalidade, esse formato estrutural tem a vantagem adicional de ser particularmente compacto e economizar espaço.
[0054] A Figura 9 mostra esquematicamente um oitavo aparelho de acionamento 4h para uma instalação de transporte por correia em um corte longitudinal. Nesse caso, o oitavo aparelho de acionamento 4h se assemelha ao quinto aparelho de acionamento 4e conforme a Figura 6. Caracteres de referência idênticos àqueles na Figura 6 identificam elementos idênticos. O rolo de acionamento 6 é produzido a partir de um material sólido aqui, mas também pode ser oco. O alojamento de motor 7c é diretamente conectado à estrutura de sustentação 2. O eixo de acionamento 5 é projetado como duas partes em uma direção longitudinal, resultando em uma primeira seção de eixo de acionamento 5’ atribuída ao rolo de acionamento 6 e uma segunda seção de eixo de acionamento 5” atribuída ao motor de acionamento 7. A primeira seção de eixo de acionamento 5’ e a segunda seção de eixo de acionamento 5” são interconectadas através de um dispositivo de acoplamento elástico 13. Para maior clareza, nesse caso, o dispositivo de acoplamento 13 é ilustrado em perfil em vez de em corte longitudinal como o restante do oitavo aparelho de acionamento 4h. O dispositivo de acoplamento 13 é disposto entre uma das disposições de mancai de eixo de acionamento 5b e uma disposição de mancai de estator 9b que é disposta de modo adjacente ao mesmo. Em contraste com o quinto aparelho de acionamento 4e, entretanto, apenas uma disposição de mancai de estator 9b é fornecida aqui. A vedação entre a segunda seção de eixo de acionamento 5” e o alojamento de motor 7c é fornecida naquele lado da segunda seção de eixo de acionamento 5” voltado para o dispositivo de acoplamento 13 por meio de uma disposição de vedação, não ilustrada em detalhes aqui, que impede que poeira ou outras influências ambientais alcancem o interior do alojamento de motor 7c. A dimensão de vão S (consulte a Figura 1) entre o estator 7a e o rotor 7b é novamente essencialmente mantida aqui. Leves desvios posicionais da primeira seção de eixo de acionamento 5’ a partir do eixo geométrico longitudinal 10 do eixo de acionamento são em grande medida tolerados, como resultado do dispositivo de acoplamento elástico 13. Esse formato estrutural tem a vantagem de que as disposições de mancai são prontamente acessíveis para fins de realização de serviços.
[0055] Em vista das condições de operação severas da instalação de transporte por correia de acordo com a invenção, particularmente na indústria pesada e acima de tudo na entrega de materiais a granel, requisitos mais rigorosos se aplicam geralmente à vedação das disposições de mancai, dos rolos de acionamento e do(s) motor(es) de acionamento contra poeira e influências ambientais. Projetos estruturais que apresentam encapsulamento são preferenciais aqui. Variantes à prova de explosão de motores de acionamento são usadas se a insta- lação de transporte por correia precisar ser instalada no subterrâneo.
[0056] As Figuras 1 a 9 mostram instalações de transporte por correia meramente exemplificativas e os aparelhos de acionamento das mesmas. Portanto, uma instalação de transporte por correia de acordo com a invenção pode compreender, ainda, uma pluralidade de eixo de acionamentos, rolos de acionamento e motores de acionamento, e um grande número de rolos de extremidade de cauda ou dispositivos-guia.
Claims (21)
1. Instalação de transporte por correia (1) para indústria pesada, em particular para a indústria extrativa ou de mineração, que compreende pelo menos uma estrutura de sustentação (2), uma correia transportadora (3) e pelo menos um aparelho de acionamento (4) para acionar a correia transportadora (3), sendo que o aparelho de acionamento (4) compreende pelo menos um eixo de acionamento (5), pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5a), pelo menos um rolo de acionamento (6) e pelo menos um motor de acionamento independentemente excitado (7) na forma de um motor síncrono de corrente alternada que é alimentado por um conversor de frequência e tem um estator (7a) e um rotor (7b), em que o eixo de acionamento (5) e o pelo menos um motor de acionamento (7) são conectados entre si sem qualquer engrenagem e em que o rotor (7b) e o eixo de acionamento (5) são dispostos coaxialmente, caracterizada pelo fato de que cada eixo de acionamento (5) é guiado através de pelo menos um rotor (7b).
2. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o rotor (7b) envolve o eixo de acionamento (5) e é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao mesmo, em que o eixo de acionamento (5) também é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao pelo menos um rolo de acionamento (6).
3. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o rotor (7b) é disposto ao lado do rolo de acionamento (6) e é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao mesmo.
4. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o rolo de acionamento (6) conectado ao rotor (7b) é conectado através de pelo menos uma disposição de mancai de rolo de acionamento (12a, 12b) ao eixo de acionamento (5), o qual é projetado para ser fixo.
5. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o estator (7a) é disposto no eixo de acionamento fixo (5).
6. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o rolo de acionamento (6) conectado ao rotor (7b) é conectado de modo permanente através de meios mecânicos ao eixo de acionamento (5), o eixo de acionamento (5) é sustentado de modo giratório por meio da pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5a, 5b) e o estator (7a) é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5b).
7. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o eixo de acionamento (5) é sustentado de modo giratório por meio da pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5a, 5b).
8. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o estator (7a) é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à pelo menos uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5b).
9. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o estator (7a) é conectado de modo permanente através de meios mecânicos à estrutura de sustentação (2) e é conectado, ainda, através de pelo menos uma disposição de mancai de estator (9a, 9b) ao eixo de acionamento giratório (5).
10. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o eixo de acionamento (5) é projetado como duas partes em uma direção longitudinal, resul- tando em uma primeira seção de eixo de acionamento (5’) atribuída ao rolo de acionamento (6) e uma segunda seção de eixo de acionamento (5”) atribuída ao motor de acionamento (7), sendo que as ditas seções são interconectadas através de um dispositivo de acoplamento elástico (13).
11. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de acoplamento (13) é disposto entre uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5b) e uma disposição de mancai de estator (9a, 9b) que é disposta de modo adjacente ao mesmo.
12. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o eixo de acionamento (5) é projetado como duas partes em uma direção longitudinal, resultando em uma primeira seção de eixo de acionamento (5’) atribuída ao rolo de acionamento (6) e uma segunda seção de eixo de acionamento (5”) atribuída ao motor de acionamento (7), sendo que as ditas seções são interconectadas através de um dispositivo articulado (14).
13. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o dispositivo articulado (14) é disposto entre uma disposição de mancai de eixo de acionamento (5b) e uma disposição de mancai de estator (9a).
14. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o dispositivo articulado (14) é disposto entre duas disposições de mancai de estator (9a, 9b).
15. Instalação de transporte por correia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a estrutura de sustentação (2) consiste pelo menos parcialmente em uma armação de sustentação que compreende pelo menos um dispositivo de transporte (8) para alterar a posição física da instalação de transporte por correia (1).
16. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de transporte (8) compreende patins e/ou rodas.
17. Instalação de transporte por correia, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que as rodas podem ser acionadas por meio de pelo menos um módulo de acionamento que é fixado à armação de sustentação.
18. Instalação de transporte por correia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de transporte (8) compreende bandas de rodagem de esteira.
19. Método para operar uma instalação de transporte por correia (1), como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que a correia transportadora (3) é operada em uma velocidade de transporte menor que 13 m/s.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a posição física da instalação de transporte por correia (1) é alterada por meio do pelo menos um dispositivo de transporte (8).
21. Uso de uma instalação de transporte por correia (1), como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de ser na indústria extrativa ou de mineração para o transporte de material a uma velocidade menor do que 13 m/s.
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