CZ21291U1 - Poháněči systém pásového dopravníku - Google Patents

Description

Poháněči systém pásového dopravníku

Oblast techniky

Technické řešení se týká systému k pohonu pásového dopravníku prostřednictvím alespoň dvou poháněčích ústrojí, z nichž každé poháněči ústrojí je upraveno na konci jím poháněného úseku.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že k pohonu pásových dopravníků spadajících zejména do oblasti dálkové pásové dopravy nestačí použít jediné poháněči ústrojí, nýbrž je nutno opatřit je alespoň jedním dalším zdrojem poháněči síly. Poháněči systém tak obsahuje alespoň dvě poháněči ústrojí, z nichž každé obsahuje lokální hnací buben, který je jednak spřažen s lokálním hnacím motorem a jednak uzpůsoben pro přenos místní obvodové poháněči síly na dopravní pás. Aby na dopravní pás byla z lokálního hnacího bubnu účinně přenesena potřebná místní obvodová poháněči síla, dopravní pás musí být předepnut. Tuto úlohu plní napínací ústrojí.

U jednoho známého typu pásových dopravníků osazených několika poháněcími ústrojími je použito jedno společné napínací ústrojí. Tato koncepce však zejména u pásových dopravníků o délce několika set metrů a větší vykazuje velkou nevýhodu, která vyplývá z toho, že k napnutí pásu během rozběhu je potřeba velice dlouhá napínací dráha, často o velikosti až desítek metrů. Tento fyzikální požadavek způsobuje potíže jak při konstrukci napínacího ústrojí, tak při provozu pásového dopravníku. Mimo to napínací ústrojí je natolik vzdáleno od poháněčích ústrojí, že čas k přenesení potřebné napínací síly od napínacího ústrojí k jednotlivým poháněcím ústrojím je příliš dlouhý, takže může docházet ke krátkodobým prokluzům dopravního pásu na lokálních hnacích bubnech. V důsledku prokluzů dochází k podélnému rozkmitání pásu s následným poškozením obložení lokálních hnacích bubnů a/nebo převodovek s nimi spojených.

Uvedenou nevýhodou netípí pásový dopravník opatřený lokálními pohony, z nichž každý lokální pohon obsahuje poháněči ústrojí a napínací ústrojí. Poháněči ústrojí je upraveno na konci jím poháněného úseku. Ve směru pohybu dopravního pásu je za lokálním hnacím bubnem vytvořena na dopravním pásu napínací smyčka, která je základem napínacího ústrojí. V ohbí napínací smyčky je kolem osy rovnoběžné s osou lokálního hnacího bubnu otočně uložen lokální napínací buben. Lokální napínací buben je jednak suvně uložen ve vodicí dráze upravené nejlépe ve směru totožném se směrem pohybu dopravního pásu, nabíhajícího na lokální hnací buben, a jed30 nak spřažen s lokálním zdrojem místní napínací síly (viz např. CZ 283544). U takto výhodně koncipovaného poháněcího systému, kde poháněcím ústrojím i napínacím ústrojím je vytvořen autonomní lokální pohon, však není známo, že by byla evidována, ani regulována poloha lokálních napínacích bubnů, v důsledku čehož lokální napínací bubny následkem trvalého prodloužení pásu po určité době provozu dojedou do koncové polohy, čímž se prakticky vyřadí z funkce.

Napínání dopravního pásu bude pak obstarávat jen jedno, a to ve směru pohybu dopravního pásu poslední napínací ústrojí. Tím však vyvstanou nevýhody stejné, jaké má předešlý poháněči systém s několika poháněcími ústrojími, ale s jediným napínacím ústrojím.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody jsou podstatně zmenšeny poháněcím systémem pásového dopravníku pro40 střednictvím alespoň dvou lokálních pohonů, podle technického řešení, kde každý lokální pohon obsahuje poháněči ústrojí a napínací ústrojí. Poháněči ústrojí je upraveno na konci jím poháněného úseku. Poháněči ústrojí obsahuje lokální hnací buben, který je jednak spřažen s lokálním hnacím motorem a jednak uzpůsoben pro přenos místní obvodové poháněči síly na dopravní pás. Napínací ústrojí, které je upraveno ve směru pohybu dopravního pásu za lokálním hnacím bub45 nem, obsahuje napínací smyčku, vytvořenou na dopravním pásu. V jejím ohbí je kolem osy rovnoběžné s osou lokálního hnacího bubnu otočně uložen lokální napínací buben. Lokální napínací buben je suvně uložen ve vodicí dráze a spřažen s lokálním zdrojem místní napínací síly. Pod-1CZ 21291 Ul stata technického řešení spočívá v tom, že každý lokální pohon je opatřen alespoň jedním ze skupiny snímačů, jejímiž členy jsou jednak snímač místní obvodové poháněči síly a jednak snímač místní napínací síly. Snímač místní obvodové poháněči síly je spřažen přes řídicí člen s lokálním zdrojem místní napínací síly. Snímač místní napínací síly je přes řídicí člen spřažen s lokálním hnacím motorem. Řídicí Člen je uzpůsoben pro regulaci jedné z veličin, jimiž jsou v prvním případě místní napínací síla a v druhém případě místní obvodová poháněči síla. Při této regulaci je v prvním případě místní napínací síla v každém okamžiku větší, než je místní napínací síla na mezi prokluzu mezi dopravním pásem a lokálním hnacím bubnem. V druhém případě je při této regulaci místní obvodová poháněči síla v každém okamžiku menší, než je maximálně možná místní obvodová poháněči síla. Současně součet všech místních obvodových poháněčích sil ve všech úsecích je větší, nebo nejméně roven celkovému odporu dopravního pásu.

Takto provedený poháněči systém zabezpečí bezprokluzový rozběh i bezprokluzový chod pásového dopravníku, a to i při změnách zatížení vzniklých z jakýchkoliv příčin, z nichž nej častějšími je změna množství nebo druhu přepravovaného materiálu, změna počasí apod. Výhodou je též is skutečnost, že počet lokálních pohonů, z nichž každý sestává z poháněcího ústrojí, bezprostředně následovaného napínacím ústrojím, není omezen. Z toho vyplývá, že tento poháněči systém je zvlášť vhodný pro pásové dopravníky v podstatě libovolně dlouhé. Výhodou je též to, že poháněči systém podle technického řešení lze použít pro pásové dopravníky s libovolným tvarem dopravního pásu, tj. pro dopravní pásy korýtkové, a po přidání příslušných tvarovacích stolic i pro dopravní pásy tvaru U nebo hadicové. K přepravě sypkých materiálů lze využít v jednom směru lícové strany pásu a v opačném směru rubové strany pásu.

Aby se plně využilo výhod poháněcího systému podle technického řešení, jsou lokální pohony zapojeny do společného řídicího členu. Společný řídicí člen je uzpůsoben pro vnesení minimálně nutné klidové místní napínací síly pro bezprokluzový rozběh do všech úseků pásového doprav25 niku, přičemž lokální napínací bubny jsou nastaveny v podstatě uprostřed délky své vodicí dráhy.

U pásového dopravníku s několika úseky je vhodné, jestliže lokálním hnacím bubnem a na něj nabíhajícím dopravním pásem je svrchu překryta napínací smyčka. Dopravní pás od napínací smyčky je veden tak, že mezi lokálním hnacím bubnem prvního až předposledního přepravního úseku a začátkem bezprostředně navazujícího přepravního úseku je vytvořen přesyp.

Přehled obrázků na výkresech

Na připojených výkresech je schematicky znázorněn poháněči systém pásového dopravníku podle technického řešení, kde značí obr. 1 kinematické schéma lokálního pohonu s napínacím ústrojím v podobě vrátku, obr. 2 kinematické schéma lokálního pohonu s napínacím ústrojím tvořeným vozíkem, který je ovládán šroubem a maticí, obr. 3 bokorysný pohled na pásový do35 právník ve tvaru U, osazený čtyřmi lokálními pohony napojenými na společnou řídicí jednotku, obr. 4 bokorysné schéma korýtkového pásového dopravníku, opatřeného devíti lokálními pohony, symbolizujícími možnost použití v podstatě shora neohraničeného počtu lokálních pohonů, obr. 5 řez A-A z obr. 4 v případě použití korýtkového pásu, obr. 6 řez A-A z obr. 4 v případě použití pásu zformovaného do tvaru písmene U, obr. 7 řez A-A z obr. 4 v případě použití pásu ve tvaru stočené hadice.

Příklad provedení technického řešení

Poháněči systém pásového dopravníku podle technického řešení je založen na použití alespoň dvou lokálních pohonů 5, rozmístěných podél dráhy dopravního pásu I v závislosti na potřebě tažné síly v jednotlivých úsecích JT - Úsekem ϋ se myslí část pásového dopravníku mezi bezpro45 středně sousedními lokálními pohony 5. Na obr. 3 je znázorněn pásový dopravník se čtyřmi úseky 11. tudíž se čtyřmi lokálními pohony 5, v provedení podle obr. 4 se jedná o aplikaci devíti lokálních pohonů 5. Úseky JT lze podle funkce rozdělit zejména na přepravní a vratné. Za přepravní úsek JT je označen ten, který je určen k přepravě sypkého materiálu, V příkladech prove-2CZ 21291 Ul dění na obr. 3 a 4 je řetězec přepravních úseků 11 vymezen v horní větvi první násypkou 12 a první výsypkou 14 a v dolní větvi druhou násypkou 13 a druhou výsypkou 15. V obou příkladech provedení je tudíž k dopravě využita celá délka pásového dopravníku. To však nemusí být pravidlem, protože jak první násypka 12, tak druhá násypka 13 mohou být umístěny u kteréhokoliv úseku JT, případně v dolní větvi mohou chybět.

Každý lokální pohon 5 obsahuje své poháněči ústrojí 2 a přímo u něho umístěné své napínací ústrojí 3 (obr. 1, 2). Každý lokální pohon 5 je umístěn na svém vlastním rámu 6.

Poháněči ústrojí 2 je upraveno na konci jím poháněného úseku JT (obr. 3, 4). Poháněči ústrojí 2 obsahuje lokální hnací buben 21, který je spřažen s lokálním hnacím motorem 22 a uzpůsoben io pro přenos místní obvodové poháněči síly O na dopravní pás 1. Poháněči ústrojí 2 je opatřeno snímačem 43 místní obvodové poháněči síly O. Snímat místní obvodovou poháněči sílu O lze pomocí přístrojů obsahujících tenzometrická Čidla umístěná pod ložisky lokálního hnacího bubnu 21, nebo měřením elektrického proudu napájejícího lokální hnací motor 22, popř. měřením kroutícího momentu na hřídeli, na němž je uložen lokální hnací buben 21.

Napínací ústrojí 3 je upraveno ve směru a pohybu dopravního pásu 1 bezprostředně za lokálním . hnacím bubnem 2L Základem napínacího ústrojí 3 je napínací smyčka 31, vytvořená na dopravním pásu 1, V ohbí 32 napínací smyčky 31 je kolem osy rovnoběžné s osou lokálního hnacího bubnu 21 otočně uložen lokální napínací buben 33. Lokální napínací buben 33 je suvně uložen ve vodicí dráze 39 a současně je spřažen s lokálním zdrojem 34 místní napínací síly S. Lokálním zdrojem 34 místní napínací síly S je nejěastěji elektromotor, který v jednom případě (obr. 1) je spřažen s vrátkem 36 a v druhém případě (obr. 2) např. přes Šnekový převod 38 se šroubem a maticí 37. Napínací ústrojí 3 může být opatřeno alternativou ke snímači 41 místní obvodové poháněči síly O, a to snímačem 42 místní napínací síly S - viz obr. 1, na němž je vedle něho znázorněn též snímač 41 místní obvodové poháněči síly O.

Každý lokální pohon 5 je opatřen alespoň jedním ze skupiny snímačů 41, 42, jejímiž členy jsou na obr. 1 a 2 znázorněný jednak snímač 44 místní obvodové poháněči síly O a jednak snímač 42 místní napínací síly S. K řízení poháněcího systému bude použit jen jeden ze skupiny snímačů 41,42.

Součástí poháněcího systému je řídicí člen 4. Může se jednat o individuální řídicí člen 4, kterým je ovládán jemu podřízený lokální pohon 5 (obr. 1, 2). Výhodnější však je, jestliže lokální pohony 1 jsou zapojeny do společného řídicího členu 4 (obr. 3). Ve zvlášť jednoduchých případech si lze představit, že řídicí člen 4 je osazen lidskou obsluhou, která odečítá hodnoty ze snímačů 41 místní obvodové poháněči síly O a snímačů 42 místní napínací síly S, a podle zadaného algoritmu ovládá lokální hnací motory 22 nebo lokální zdroje 34 místní napínací síly S. V praxi se však jako řídicí Člen 4 použijí prostředky výpočetní techniky. V tomto případě záleží na tom, jestli jsou k regulaci poháněcího systému použity snímače 41 místní obvodové poháněči síly O, nebo snímače 42 místní napínací síly S. Podle toho je spřažen přes řídicí člen 4 snímač 41 místní obvodové poháněči síly O s lokálním zdrojem 34 místní napínací síly S a snímač 42 místní napínací síly S s lokálním hnacím motorem 22. Na obr. 1 je znázorněno plnou čarou jednak propojení výstupních svorek 44 snímače 42 místní napínací síly S se vstupním portem 45 řídicího členu 4 a jednak výstupního portu 46 řídicího členu 4 se vstupními svorkami 22 lokálního hnacího motoru 22. Druhá alternativa, která je na obr. 1 znázorněna přerušovanou čarou a na obr. 2 plnou Čarou, spočívá v tom, že výstupní svorky 43 snímače 41 místní obvodové poháněči síly O jsou spojeny se vstupním portem 45 řídicí jednotky 4, zatímco výstupní port 46 je spojen se vstupními svor45 kami 22 lokálního zdroje 34 místní napínací síly S. Řídicí člen 4 je uzpůsoben pro regulaci jedné z veličin, jimiž jsou v prvním případě místní napínací síla Sav druhém případě místní obvodová poháněči síla O. Při této regulaci je v prvním případě místní napínací síla S v každém okamžiku větší, než je místní napínací síla Sp na mezi prokluzu mezi dopravním pásem i a lokálním hnacím bubnem 21. V druhém případě je v každém okamžiku místní obvodová poháněči síla O menší, než je maximálně možná místní obvodová poháněči síla Q_mi. přičemž současně součet

-3CZ 21291 Ul všech místních obvodových poháněčích sil O ve všech úsecích JT je větší, nebo nejméně roven celkovému odporu dopravního pásu i.

Jestliže lokální pohony 5 jsou zapojeny do společného řídicího členu 4, je řídicí člen 4 uzpůsoben pro vnesení minimálně nutné klidové místní napínací síly Sk do všech úseků 11 pásového dopravníku. Klidová místní napínací síla Sk je nutná pro bezprokluzový rozběh. Je žádoucí vymezit délku dopravního pásu 1 tak, aby při těchto silových poměrech lokální napínací bubny 33 byly nastaveny v podstatě uprostřed délky své vodicí dráhy 39.

Popsané lokální pohony 5 jsou začleněny do pásového dopravníku, kde např. na obr. 3 jsou použity čtyři lokální pohony 5, napojené na společný řídicí Člen 4. Pásový dopravník je v homí ío větvi opatřen na počátku první násypkou 12 pro první sypký materiál 7 a na konci první výsypkou 14. Spodní větev může být prázdná, anebo v souladu s obr. 3 může být též dopravně využita pro přepravu druhého sypkého materiálu 8. Pro tento účel je ve spodní větvi uspořádána druhá násypka 13 a druhá výsypka 15. V příkladu provedení je střední díl každého úseku li opatřen válečkovými stolicemi 18, které formují dopravní pás i do průřezu 17 o tvaru písmene U (obr. 6). V tomto případě, ale i v případě použití dopravního pásu i zformovaného ve středních dílech jednotlivých úseků 1T do uzavřeného hadicového průřezu 17 (obr. 7), jsou před lokálními hnacími bubny 21 a za lokálními napínacími bubny 33 uspořádány známé tvarovací válečkové stolice, uzpůsobené pro rozvinutí, resp. svinutí dopravního pásu 1. Při tvorbě trasy pásového dopravníku jsou použity i další známé prvky, jako např. převáděcí kladky 16, válečkové stolice

18 pro dopravník s dopravním pásem 1 o korýtkovém průřezu (obr. 5) a další.

V přepravních úsecích H, tj. těch, které jsou využity pro přepravu materiálu, jsou lokální pohony 5 upraveny tak, že lokálním hnacím bubnem 21 je svrchu překryta napínací smyčka 3L Současně mezi lokálním hnacím bubnem 21 prvního až předposledního přepravního úseku 11 a zaČátkem každého bezprostředně navazujícího přepravního úseku 11 je vytvořen přesyp 19. Na obr. 3 a 4 jsou jako přepravní využity všechny úseky JT. Znamená to, že např. v homí větvi prvním přepravním úsekem JT je úsek 11 pod první násypkou 12 a posledním úsekem 11 je úsek 11 u první výsypky 14. Bráno ve směru a pohybu dopravního pásu 1 každý přesyp 19 má svůj počátek u prvního až předposledního lokálního hnacího bubnu 21.

V případech, kdy se pásový dopravník opatří novým dopravním pásem 1, nebo po opravě do30 právního pásu 1, či po jeho zkrácení se vyeliminují průvěsy a dopravní pás 1 se spojí do uzavřeného celku. Pak se pomocí jednotlivých napínacích ústrojí 1 vnese do všech úseků H shodné napětí, což je předpokladem toho, že všechny lokální hnací bubny 21 budou během rozběhu předávat dopravnímu pásu i stejnou místní obvodovou poháněči sílu O, nebo-li, že všechny úseky H potáhnou stejně. Po tomto nastavení místních napínacích sil £ je žádoucí, aby lokální napínací bubny 33 byly nastaveny v podstatě uprostřed délky své vodicí dráhy 39. Pak se spustí pracovní chod pásového dopravníku. Během činnosti se na dopravní pás 1 nakládá pomocí první násypky 12 první sypký materiál 7, který je přepravován jednotlivými úseky JT přes přesypy 19 k první výsypce 14. Obdobná přeprava může nastat v případě druhého sypkého materiálu 8 dopravovaného mezi druhou násypkou 14 a druhou výsypkou 15.

Během chodu se v důsledku řady vlivů, zejména pak v důsledku podélné pružnosti dopravního pásu 1, mění silové poměry v jednotlivých úsecích H, na něž musí zareagovat příslušný lokální pohon 5.

Ve výhodnější alternativě (obr. 2) je snímána velikost místní obvodové poháněči síly Q. Informace ze snímače 41 místní obvodové poháněči síly O jsou zpracovány v řídicím členu 4, kde jsou porovnány její okamžité hodnoty s velikostí místní obvodové poháněči síly O_P na mezi prokluzu mezi dopravním pásem 1 a lokálním hnacím bubnem 21. Velikost potřebné místní obvodové poháněči síly O závisí na odporu dopravního pásu 1 proti pohybu, kterýžto odpor může být v různých úsecích 11, ale i během pracovní směny v témže úseku 11 různý. Největší vliv na tento odpor proti pohybu má množství přepravovaného materiálu daným úsekem JT, délka úseku

JT, a tím pádem počet válečkových stolic 18, sklon úseku JT apod. Jakmile místní obvodová poháněči síla O poklesne k mezi prokluzu, vydá řídicí člen 4 signál k lokálnímu zdroji 34 místní

-4CZ 21291 Ul napínací síly S, který tuto místní napínací sílu S zvýší, takže na dopravní pás 1 je z lokálního hnacího bubnu 21 dodávána místní obvodová poháněči síla O, jejíž hodnota je bezpečně nad mezí prokluzu.

Při druhé možné alternativě řízení poháněcího systému, znázorněné na obr. 1 plnými čarami spojujícími výstupní svorky 44 snímače místní napínací síly S se vstupním portem 45 řídicího členu 4 a dále výstupní port 46 řídicího členu 4 se vstupními svorkami 23 lokálního hnacího motoru 22, se signál o velikosti místní napínací síly S přenese do řídicího členu 4. Ten vyšle signál do lokálního hnacího motoru 22, který příslušným odběrem elektrické energie upraví velikost místní obvodové poháněči síly O tak, že je menší, než maximálně možná místní obvodová io poháněči síla CL·, jejíž velikost závisí zejména na podélné deformaci dopravního pásu I, Současně u pásového dopravníku, jehož poháněči ústrojí 2 jsou napojena na společný řídicí Člen 4, je místní obvodová poháněči síla O, závislá na místní napínací síle S, upravena tak, že součet všech místních obvodových poháněčích sil O ve všech úsecích 11 je větší, nebo nejméně roven celkovému odporu dopravního pásu i15 Po zastavení pásového dopravníku, kdy přestanou působit dynamické účinky, lokální napínací bubny 33 zaujmou opět polohu uprostřed délky své vodicí dráhy 39, v dopravním pásu 1 působí klidová napínací síla Sk a pásový dopravník je připraven k další činnosti.

Průmyslová využitelnost

Poháněči systém podle technického řešení nalezne uplatnění zejména u pásových dopravníků o délce až mnoha kilometrů, a to bez ohledu na to, zda se jedná o pásový dopravník s klasickým korýtkovým pásem nebo o hadicový pásový dopravník Či pásový dopravník s dopravním pásem zformovaným do tvaru písmene U.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Poháněči systém pásového dopravníku prostřednictvím alespoň dvou lokálních pohonů (5),

   25 kde každý lokální pohon (5) obsahuje své poháněči ústrojí (2) a své napínací ústrojí (3), z nichž poháněči ústrojí (2), upravené na konci jím poháněného úseku (11), obsahuje lokální hnací buben (21), který je jednak spřažen s lokálním hnacím motorem (22) a jednak uzpůsoben pro přenos místní obvodové poháněči síly (O) na dopravní pás (1), a z nichž napínací ústrojí (3), upravené ve směru (a) pohybu dopravního pásu (1) za lokálním hnacím bubnem (21), obsahuje na

   30 dopravním pásu (1) vytvořenou napínací smyčku (31), v jejímž ohbí (32) je kolem osy rovnoběžné s osou lokálního hnacího bubnu (21) otočně uložen lokální napínací buben (33), který je jednak suvně uložen ve vodicí dráze (39) a jednak spřažen s lokálním zdrojem (34) místní napínací síly (S), vyznačující se tím, Že každý lokální pohon (5) je opatřen alespoň jedním ze skupiny snímačů (41, 42), jejímiž členy jsou jednak snímač (41) místní obvodové pohá35 něčí síly (O) a jednak snímač (42) místní napínací síly (S), kde je spřažen přes řídicí člen (4) snímač (41) místní obvodové poháněči síly (O) s lokálním zdrojem (34) místní napínací síly (S) a snímač (42) místní napínací síly (S) s lokálním hnacím motorem (22), přičemž řídicí člen (4) je uzpůsoben pro regulaci jedné z veličin, jimiž jsou v prvním případě místní napínací síla (S) a v druhém případě místní obvodová poháněči síla (O), při kteréžto regulaci je v prvním případě

   40 místní napínací síla (S) v každém okamžiku větší, než je místní napínací síla (S_p) na mezi prokluzu mezi dopravním pásem (1) a lokálním hnacím bubnem (21) a při kteréžto regulaci je v druhém případě v každém okamžiku místní obvodová poháněči síla (O) menší, než je maximálně možná místní obvodová poháněči síla (O_m), přičemž současně součet všech místních obvodových poháněčích sil (O) ve všech úsecích (11) je větší, nebo nejméně roven celkovému odporu

   45 dopravního pásu (1).

   -5CZ 21291 Ul
2. 2. Poháněči systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že lokální pohony (5) jsou zapojeny do společného řídicího členu (4), který je uzpůsoben pro vnesení minimálné nutné klidové místní napínací síly (S_k) pro bezprokluzový rozběh do všech úseků (11) pásového dopravníku, přičemž lokální napínací bubny (33) jsou nastaveny v podstatě uprostřed délky své vodicí

   5 dráhy (39).
3. 3. Poháněči systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že lokálním hnacím bubnem (21) je překryta napínací smyčka (31), přičemž mezi lokálním hnacím bubnem (21) prvního až předposledního přepravního úseku (11) a začátkem bezprostředně navazujícího přepravního úseku (11) je vytvořen přesyp (19).