EA025204B1 - Система направляющих опор ленточного конвейера и ленточный конвейер - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к ленточным конвейерам для транспортирования массовых сыпучих и крупнокусковых грузов с опиранием грузонесущей ветви конвейерной ленты на направляющие опоры с формированием грузонесущей поверхности вогнутой желобообразной формы, в частности к системам направляющих опор ленточного конвейера, и может быть использовано в угольной и горнодобывающей промышленности, а также на предприятиях стройиндустрии, в зернохранилищах и т.д. Предложена система направляющих опор ленточного конвейера, в которой предусмотрены жестко установленные на отдельных осях отдельные по меньшей мере один центральный направляющий элемент и боковые направляющие элементы, выполненные в виде по меньшей мере двух пар направляющих колес попарно различного диаметра. Оси всех направляющих элементов размещены перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты и установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты. Предложен также ленточный конвейер, включающий предложенную систему опор. Система опор и конвейер обеспечивают высокую степень ремонтопригодности, исключают или значительно снижают риски перекоса конвейерной ленты, имеют более высокую надежность и долговечность при существенно более низкой стоимости и простоте конструкции.

Description

(57) Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к ленточным конвейерам для транспортирования массовых сыпучих и крупнокусковых грузов с опиранием грузонесущей ветви конвейерной ленты на направляющие опоры с формированием грузонесущей поверхности вогнутой желобообразной формы, в частности к системам направляющих опор ленточного конвейера, и может быть использовано в угольной и горнодобывающей промышленности, а также на предприятиях стройиндустрии, в зернохранилищах и т.д. Предложена система направляющих опор ленточного конвейера, в которой предусмотрены жестко установленные на отдельных осях отдельные по меньшей мере один центральный направляющий элемент и боковые направляющие элементы, выполненные в виде по меньшей мере двух пар направляющих колес попарно различного диаметра. Оси всех направляющих элементов размещены перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты и установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты. Предложен также ленточный конвейер, включающий предложенную систему опор. Система опор и конвейер обеспечивают высокую степень ремонтопригодности, исключают или значительно снижают риски перекоса конвейерной ленты, имеют более высокую надежность и долговечность при существенно более низкой стоимости и простоте конструкции.

025204 В1

Изобретение относится к подъемно-транспортным машинам, а именно к ленточным конвейерам для транспортирования массовых сыпучих и крупнокусковых грузов с опиранием грузонесущей ветви конвейерной ленты на направляющие опоры с формированием грузонесущей поверхности вогнутой желобообразной формы, в частности к системам направляющих опор ленточного конвейера, и может быть использовано в угольной и горнодобывающей промышленности, а также на предприятиях стройиндустрии, в зернохранилищах и т.д.

Наибольшее распространение в качестве средств поточного транспорта получили ленточные конвейеры. Высокая производительность, малая энергоемкость, возможность полной автоматизации транспортных процессов и экологическая чистота делают этот вид транспорта наиболее эффективным для предприятий с большим грузооборотом. Ленточный конвейер представляет собой транспортирующее устройство непрерывного действия с объединенным грузонесущим и тяговым органом в виде замкнутой (бесконечной) гибкой ленты. Лента приводится в движение силой трения между ней и приводным барабаном и опирается по всей длине на стационарные направляющие опоры, которые традиционно выполняются в виде установленных на ставе жестких и/или шарнирно-подвесных роликоопор [1]. Роликовые опоры относятся к основным элементам ленточного конвейера такой конструкции. От их работы во многом зависят срок службы ленты, энергоемкость и качество конвейера. В связи с этим, предъявляются высокие требования к роликоопорам и прежде всего к роликам. Они должны быть удобными при установке и эксплуатации, недорогими и долговечными, обладать малым сопротивлением вращению и обеспечивать необходимую устойчивость и желобчатость ленты. Как правило, каждая роликоопора содержит три или пять роликов на грузовой ветви ленты и один или два на порожняковой. При этом каждый ролик устанавливается на соответствующей оси посредством пары подшипниковых узлов. Ремонтопригодность таких роликоопор крайне низкая, т.к. в случае выхода из строя хотя бы одного подшипникового узла требуется демонтаж и ремонт/восстановление/замена всей роликоопоры. При этом следует учитывать, что при перемещении по ленте конвейера кусковых грузов больших размеров (например, горных пород и т.п.), при перекатывании ленты с таким грузом по направляющим роликоопорам на них передаются динамические ударные нагрузки, вызывающие их разрушение. Использование амортизирующих роликоопор, гибкого канатного става, уменьшение шага расстановки роликоопор, увеличение натяжения ленты - все эти известные средства снижения динамических нагрузок позволяют увеличить допускаемую крупность кусков до размеров 400-500 мм, но все еще остаются недостаточно эффективными.

В известных конструкциях ленточных конвейеров с грузонесущей поверхностью (лентой) вогнутой желобообразной формы существуют и другие проблемы. В частности, проблемой является центрирование ленты, особенно при транспортировке по ней грузов крупных размеров или материалов крупных фракций. Для решения проблемы центрирования ленты известны решения, которые усложняют конструкцию ленточного конвейера в целом. Например, в конструкцию включают два редуктора, содержащие зубчато-цилиндрическую систему передач, и два электродвигателя [2]. Кроме усложнения конструкции, в таких конвейерах значительно возрастает количество потребляемой энергии. При этом вопросы снижения динамических нагрузок на роликоопоры в указанных решениях не рассматриваются.

Вопросы центрирования ленты особенно актуальными являются в конструкциях ленточных конвейеров для обеспечения перемещения грузов, в частности руды, без просыпей по сложной трассе с различного рода препятствиями по изогнутой в вертикальной или горизонтальной плоскости на отдельных участках траектории. В этой связи известен ленточный конвейер, в котором каждая роликоопора на участках формирования трубообразного профиля ленты содержит три ролика с вогнутой наружной поверхностью, причем оси роликов образуют собой в поперечном сечении равносторонний треугольник, а горизонтальный ролик расположен поочередно внизу или вверху в каждой последующей роликоопоре става, при этом ролики установлены с возможностью взаимодействия с поверхностью ленты, скрученной в виде трубы с гарантированным нахлестом ее краевых участков [3]. Авторы указанной полезной модели в качестве преимуществ его конструкции упоминают невысокую сложность и стоимость, а также упрощение конструкции узлов роликоопор для формирования трубообразного участка ленты. Однако, в случае, когда траектория перемещения груза не предполагает наличия вертикальных и т.п. участков, отсутствует необходимость формирования трубообразного участка ленты и данное решение узла роликоопор является избыточным.

В известных из уровня техники конструкциях ленточных конвейеров и систем направляющих опор из их состава для решения вопроса увеличения долговечности конвейера, повышения его нагрузочной способности, увеличения срока службы роликоопор и ленты, а также надежности работы уплотнительных устройств, часто усовершенствуют конструкции подшипниковых узлов для крепления на осях роликов. Это обусловлено тем, что именно поломка роликоопор, выполненных в виде цилиндрических обечаек, закрепленных на подшипниковых узлах, чаще всего становится причиной остановки конвейера. Так, известен ленточный конвейер, в котором используются усовершенствованные подшипниковые узлы специальной достаточно сложной конструкции [4]. Такой ленточный конвейер и направляющие роликоопоры в его составе, по мнению авторов, позволяют решить указные выше задачи повышения долговечности и надежности. Однако вопрос ремонтопригодности все еще остается нерешенным, и в случае поломки подшипникового узла его замена также трудоемка и длительна.

- 1 025204

Анализ известных из уровня техники решений ленточных конвейеров и систем направляющих опор для них показал, что по совокупности общих существенных признаков наиболее близким к заявляемой системе направляющих опор и ленточному конвейеру может быть принято рассмотренное выше общее решение, описанное в электронной версии Геологической энциклопедии [1], где система направляющих опор конвейера содержит множество установленных на ставе с определенным шагом по пути перемещения конвейерной ленты направляющих опор, каждая из которых состоит из связанных между собой центрального и пары боковых направляющих элементов, задающих соответственно центральный и боковые наклонные участки желобообразной в продольном направлении конвейерной ленты.

В общем случае, одним из наиболее важных элементов ленточного конвейера в целом являются направляющие элементы опор, которые в уровне техники, в основном, выполняют в виде роликоопор. От их работы во многом зависят срок службы ленты, энергоемкость и качество конвейера. К роликоопорам и прежде всего к роликам предъявляют высокие требования. Они должны быть удобными при установке и эксплуатации, недорогими и долговечными, обладать малым сопротивлением вращению и обеспечивать необходимую устойчивость и желобчатость ленты. Однако, принимая во внимание конструкцию и принцип работы роликоопор, сложно найти технические решения системы направляющих опор на базе роликов, которые бы полностью удовлетворяли приведенным выше требованиям.

Таким образом, задачей изобретения является создание системы направляющих опор и ленточного конвейера, содержащего систему направляющих опор, которые обеспечивали бы высокую степень ремонтопригодности. При этом система опор и конвейер должны исключать или значительно снижать риски перекоса конвейерной ленты, иметь более высокую надежность и долговечность при существенно более низкой стоимости и простоте конструкции.

Поставленная задача решается заявляемой системой направляющих опор ленточного конвейера, содержащей множество установленных на ставе с определенным шагом по пути перемещения конвейерной ленты направляющих опор, каждая из которых состоит из связанных между собой центрального и пары боковых направляющих элементов, задающих соответственно центральный и боковые наклонные участки желобообразной в продольном направлении конвейерной ленты. Поставленная задача решается за счет того, что центральный направляющий элемент жестко установлен на оси центрального направляющего элемента, размещенной перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты, и выполнен с возможностью задания центрального участка и противолежащих нижних граничных продольных зон боковых наклонных участков конвейерной ленты. Каждая пара боковых направляющих элементов выполнена в виде по меньшей мере двух пар направляющих колес попарно различного диаметра, жестко попарно симметрично установленных на двух отдельных осях боковых направляющих элементов, размещенных перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты. Форма и размеры колеса из пары колес меньшего диаметра выбраны с возможностью задания противолежащих центральных продольных зон бокового наклонного участка конвейерной ленты, а форма и размеры колеса из пары колес большего диаметра выбраны с возможностью задания противолежащих верхних граничных продольных зон бокового наклонного участка конвейерной ленты. Колеса большего диаметра установлены со смещением к концам оси бокового направляющего элемента, а колеса меньшего диаметра установлены со смещением к продольной оси конвейерной ленты между колесами большего диаметра и центральным направляющим элементом. Колеса одинакового диаметра, установленные с одной стороны конвейерной ленты, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом. Ось каждого, по меньшей мере, бокового направляющего элемента установлена с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты. При этом оси направляющих элементов установлены с многократным чередованием по схеме: по меньшей мере одна ось центрального направляющего элемента, ось бокового направляющего элемента с парой колес большего диаметра по меньшей мере одна ось центрального направляющего элемента, ось бокового направляющего элемента с парой колес меньшего диаметра.

Выше уже упоминалось, что одним из наиболее слабых звеньев ленточных конвейеров, требующих частой замены, являются подшипниковые узлы роликовых опор, которые в известных из уровня техники системах направляющих опор, в том числе в системе направляющих опор, принятой в качестве прототипа, расположены, минимум по шесть штук на одной поперечной оси конвейера и на различном удалении от продольных краев ленты. В предложенной конструкции системы направляющих опор все подшипниковые узлы установлены на концах каждой из осей (центрального направляющего и боковых направляющих элементов) и расположены, фактически, на одной линии - установлены на продольных сторонах (элементах) става, что обеспечивает, в случае необходимости, простой беспрепятственный доступ к любому из них. При этом такое выполнение направляющих элементов позволяет значительно сократить общее количество подшипниковых узлов, установленных на единице длины ленточного конвейера, и, таким образом, существенно снижается стоимость ленточного конвейера.

Предпочтительно оси всех направляющих элементов выполнены одинаковыми, т.е. имеют одинаковый диаметр и одинаковую длину.

Использование для формирования боковых наклонных участков конвейерной ленты колес различ- 2 025204 ного диаметра, принимая во внимание установку осей этих колес с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил по отношению к ставу конвейера, а также установка колеса различного диаметра со смещением в продольном направлении, обеспечивает автоматическое согласование скорости движения ленты на всех участках одного поперечного разреза конвейерной ленты. Это достигается за счет того, под действием фрикционных сил колеса различного диаметра свободно вращаются с различной скоростью (колеса большего диаметра вращаются с меньшей скоростью, а колеса меньшего диаметра - с большей). Таким образом, полностью исключаются перекосы и проскальзывание конвейерной ленты на всех ее участках как в продольном, так и в поперечном направлении. Это, в свою очередь, значительно снижает износ конвейерной ленты, предупреждает ее повреждение и повышает надежность и долговечность конвейера в целом.

Как уже было упомянуто выше, каждая ось направляющего элемента установлена на ставе предпочтительно посредством подшипниковых узлов, которые и обеспечивают возможность свободного вращения оси.

Поскольку центральный направляющий элемент на всем своем протяжении задает условно горизонтальный в поперечном направлении участок конвейерной ленты, и на этом участке, в общем случае, не должно возникать рассогласования скоростей перемещения конвейерной ленты, он может быть выполнен в виде по меньшей мере одного цилиндрического элемента. В то же время возможны и другие варианты выполнения центрального направляющего элемента.

Так, в других предпочтительных формах реализации заявляемой системы направляющих опор центральный направляющий элемент может быть выполнен в виде, по меньшей мере, пары колес одинакового диаметра, симметрично расположенных на оси центрального направляющего элемента.

Центральный направляющий элемент может быть выполнен также составным из жестко установленных по меньшей мере на двух отдельных осях центрального направляющего элемента колес одинакового диаметра, симметрично в поперечном направлении распределенных по осям.

Заявляемая система направляющих опор не налагает особенных ограничений на формы выполнения продольного бесконечного направляющего элемента. В общем случае, продольный бесконечный направляющий элемент может быть выполнен в виде гибкого элемента, выбранного из группы, включающей, по меньшей мере, цепь, в том числе якорную цепь, канат, ремень, трос. Возможны также и другие известные специалистам в данной области формы реализации.

Поставленная задача решается также заявляемым ленточным конвейером, включающим жесткий став с направляющими опорами на рабочей ветви конвейерной ленты для перемещения по ним посредством системы привода и системы натяжения конвейерной ленты, состоящей по меньшей мере из одного бесконечного участка. Поставленная задача решается за счет того, что в качестве системы направляющих опор ленточный конвейер содержит описанную выше заявляемую систему опор.

Упомянутые выше и другие достоинства и преимущества заявляемой системы направляющих опор и заявляемого ленточного конвейера, содержащего такую систему направляющих опор, далее будут рассмотрены более подробно на примерах некоторых предпочтительных, но не ограничивающих форм их реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых схематично изображены:

фиг. 1 - поперечный разрез ленточного конвейера в зоне конвейерной ленты в одной из форм реализации системы направляющих опор;

фиг. 2 - вид А по фиг. 1 в увеличенном масштабе (подшипниковый узел в зоне установки оси направляющего элемента на ставе);

фиг. 3 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сбоку) системы направляющих опор по фиг. 1;

фиг. 4 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сверху) системы направляющих опор по фиг. 1;

фиг. 5 - поперечный разрез ленточного конвейера в зоне конвейерной ленты во второй форме реализации системы направляющих опор;

фиг. 6 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сбоку) системы направляющих опор по фиг. 5;

фиг. 7 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сверху) системы направляющих опор по фиг. 5;

фиг. 8 - поперечный разрез ленточного конвейера в зоне конвейерной ленты в третьей форме реализации системы направляющих опор;

фиг. 9 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сбоку) системы направляющих опор по фиг. 8;

фиг. 10 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сверху) системы направляющих опор по фиг. 8;

фиг. 11 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сбоку) системы направляющих опор в четвертой форме реализации;

фиг. 12 - схема продольного расположения направляющих элементов (вид сверху) системы направляющих опор в четвертой форме реализации.

- 3 025204

На фиг. 1 схематично изображен поперечный разрез ленточного конвейера в зоне конвейерной ленты в одной из форм реализации системы направляющих опор, на фиг. 2 изображен вид А по фиг. 1 в увеличенном масштабе (подшипниковый узел в зоне установки оси направляющего элемента на ставе), а на фиг. 3, 4 - схемы продольного расположения направляющих элементов (в виде сбоку и в виде сверху соответственно) системы направляющих опор по фиг. 1. В этой форме реализации центральный направляющий элемент 1 выполнен в виде одного цилиндрического элемента 2, жестко установленного на оси 3 центрального направляющего элемента, размещенной перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты (условно обозначено жирной стрелкой). Центральный направляющий элемент 1 выполнен с возможностью задания центрального участка 4 и противолежащих нижних граничных продольных зон 5 боковых наклонных участков 6 конвейерной ленты 7.

Боковые направляющие элементы выполнены в виде двух пар направляющих колес 8, 9 попарно различного диаметра. Парные колеса 8, 9 жестко попарно симметрично установлены на двух отдельных осях 10, 11 боковых направляющих элементов. Оси 10, 11 боковых направляющих элементов размещенных перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты 7 и параллельно оси 3 центральных направляющих элементов 1. Форма и размеры (диаметр, толщина) каждого колеса 8 из каждой пары колес 8 меньшего диаметра выбраны с возможностью задания противолежащих центральных продольных зон 12 бокового наклонного участка 6 конвейерной ленты 7. Форма и размеры (диаметр, толщина) каждого колеса 9 из пары колес 9 большего диаметра выбраны с возможностью задания противолежащих верхних граничных продольных зон 13 бокового наклонного участка 6 конвейерной ленты 7. Колеса 9 большего диаметра установлены со смещением к концам оси 11 бокового направляющего элемента, а колеса 8 меньшего диаметра установлены со смещением к продольной оси 14 конвейерной ленты 7 между колесами 9 большего диаметра и центральным направляющим элементом 1. Колеса 8, 9 одинакового диаметра, установленные с одной стороны конвейерной ленты 7, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом 15, 16 соответственно (на фиг. 3 условно обозначены штрихпунктирными линиями). В различных формах реализации специалисты в данной области техники могут выбрать любое подходящее выполнение продольного бесконечного направляющего элемента 15, 16 в зависимости от конкретного назначения ленточного конвейера, его технических характеристик (в частности, расчетной/допустимой нагрузки ленточного конвейера) и т.д. В общем случае, каждый продольный бесконечный направляющий элемент 15, 16 может быть выполнен в виде любого подходящего гибкого элемента, например цепи, в том числе якорной цепи, каната, ремня, троса и т.п.

Ось 3, 10, 11 каждого направляющего элемента установлена с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става 17 с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты 7. Возможность свободного вращения обеспечивается за счет установки осей 3, 10, 11 направляющих элементов на ставе посредством подшипниковых узлов 18.

Как представлено на фиг. 3, 4, оси 3, 10, 11 направляющих элементов установлены с многократным чередованием по определенной схеме. Для данной формы реализации схема установки осей 3, 10, 11 направляющих элементов следующая: ось 3 центрального направляющего элемента 1, ось 11 бокового направляющего элемента с парой колес 9 большего диаметра, ось 3 центрального направляющего элемента 1, ось 10 бокового направляющего элемента с парой колес 8 меньшего диаметра.

На фиг. 5 схематично изображен поперечный разрез ленточного конвейера в зоне конвейерной ленты во второй форме реализации системы направляющих опор, а на фиг. 6, 7 - схемы продольного расположения направляющих элементов (в виде сбоку и в виде сверху соответственно) системы направляющих опор в форме реализации по фиг. 5. В этой форме реализации центральный направляющий элемент выполнен составным в виде трех колес 19 одинакового диаметра, меньшего, чем диаметр колес 8, 10, жестко установленных на двух осях 20, 21 центральных направляющих элементов следующим образом: одно колесо 19 установлено на первой оси 20 центрального направляющего элемента в зоне продольной оси 14 конвейерной ленты 7, а два других колеса 19 установлены на второй оси 21 центрального направляющего элемента симметрично относительно продольной оси 14 конвейерной ленты 7 (т.е. симметрично первого колеса 19, установленного на первой оси 20 центрального направляющего элемента) и со смещением от продольной оси 14. Как и в рассмотренной выше форме реализации, центральный направляющий элемент, выполненный составным (оси 20, 21 центрального направляющего элемента с размещенными на них тремя колесами 19), задает центральный участок 4 и противолежащие нижние граничные продольные зоны 5 боковых наклонных участков 6 конвейерной ленты 7.

Боковые направляющие элементы, как и в рассмотренной выше форме реализации, выполнены в виде двух пар направляющих колес 8, 9 попарно различного диаметра. Парные колеса 8, 9 жестко попарно симметрично установлены на двух отдельных осях 10, 11 боковых направляющих элементов. Оси 10, 11 боковых направляющих элементов размещенных перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты 7 и параллельно осям 20, 21 центральных направляющих элементов. Условия выбора формы и размера (диаметр, толщина) каждого колеса 8 и 9, а также особенности их расположения и установки на ставе аналогичны описанным в рассмотренной выше форме реализации.

Как представлено на фиг. 6, 7, оси 20, 21, 10, 11 направляющих элементов установлены с много- 4 025204 кратным чередованием по определенной схеме. Для данной формы реализации схема установки осей 20, 21, 10, 11 направляющих элементов следующая: вторая ось 21 центрального направляющего элемента, ось 11 бокового направляющего элемента с парой колес 9 большего диаметра, первая ось 20 центрального направляющего элемента, вторая ось 21 центрального направляющего элемента, ось 10 бокового направляющего элемента с парой колес 8 меньшего диаметра, первая ось 20 центрального направляющего элемента. Колеса 8, 9 одинакового диаметра, установленные с одной стороны конвейерной ленты 7, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом 15, 16 соответственно (на фиг. 6 и 7 условно обозначены штрихпунктирными линиями). Колеса 19, установленные на первых осях 20 направляющих элементов связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом 22 (на фиг. 6 и 7 условно обозначен штрихпунктирной линией). Колеса 19 установленные на вторых осях 21 центральных направляющих элементов с одной стороны конвейерной ленты 7, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом 23, 24 соответственно (на фиг. 6 и 7 условно обозначены штрихпунктирными линиями). Как и в описанной выше форме реализации специалисты в данной области техники могут выбрать любое подходящее выполнение продольного бесконечного направляющего элемента 22, 23, 24 в зависимости от конкретного назначения ленточного конвейера, его технических характеристик (в частности, расчетной/допустимой нагрузки ленточного конвейера) и т.д. В общем случае, каждый продольный бесконечный направляющий элемент 22, 23, 24 может быть выполнен в виде любого подходящего гибкого элемента, например цепи, в том числе якорной цепи, каната, ремня, троса и т.п.

На фиг. 8 схематично изображен поперечный разрез ленточного конвейера в зоне конвейерной ленты в третьей форме реализации системы направляющих опор, а на фиг. 9, 10 - схемы продольного расположения направляющих элементов (в виде сбоку и в виде сверху соответственно) системы направляющих опор в форме реализации по фиг. 8. В этой форме реализации центральный направляющий элемент выполнен составным в виде двух цилиндрических элементов 25 одинакового диаметра, меньшего, чем диаметр колес 8, 10, жестко установленных на двух, первой и второй осях 26, 27 соответственно, центральных направляющих элементов, расположенных последовательно в направлении перемещения (условно обозначено жирной стрелкой) конвейерной ленты 7 и перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты. Как и в рассмотренной выше первой форме реализации, центральный направляющий элемент, выполненный составным (оси 26, 27 центрального направляющего элемента с размещенными на них двумя цилиндрическими элементами 25), задает центральный участок 4 и противолежащие нижние граничные продольные зоны 5 боковых наклонных участков 6 конвейерной ленты 7.

Боковые направляющие элементы, как и в рассмотренной выше первой форме реализации, выполнены в виде двух пар направляющих колес 8, 9 попарно различного диаметра. Парные колеса 8, 9 жестко попарно симметрично установлены на двух отдельных осях 10, 11 боковых направляющих элементов. Оси 10, 11 боковых направляющих элементов размещенных перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты 7 и параллельно осям 20, 21 центральных направляющих элементов. Условия выбора формы и размера (диаметр, толщина) каждого колеса 8 и 9, а также особенности их расположения и установки на ставе аналогичны описанным в рассмотренной выше форме реализации.

Как представлено на фиг. 9, оси 26, 27, 10, 11 направляющих элементов установлены с многократным чередованием по определенной схеме. Для данной формы реализации схема установки осей 26, 27, 10, 11 направляющих элементов следующая: вторая ось 27 центрального направляющего элемента, ось 11 бокового направляющего элемента с парой колес 9 большего диаметра, первая ось 26 центрального направляющего элемента, вторая ось 27 центрального направляющего элемента, ось 10 бокового направляющего элемента с парой колес 8 меньшего диаметра первая ось 26 центрального направляющего элемента. Колеса 8, 9 одинакового диаметра, установленные с одной стороны конвейерной ленты 7, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом 15, 16 соответственно (на фиг. 9 условно обозначены штрихпунктирными линиями).

На фиг. 1, 5, 6, 8 позицией 28 обозначена холостая ветвь конвейерной ленты 7, а позицией 29 - направляющие опоры холостой ветви 28 конвейера.

Фиг. 11, 12 представлены схемы продольного расположения направляющих элементов (в виде сбоку и в виде сверху соответственно) системы направляющих опор в четвертой форме реализации. В этой форме реализации центральный направляющий элемент выполнен составным в виде двух цилиндрических элементов 30 одинакового диаметра, меньшего, чем диаметр колес 8, 10, жестко установленных на двух, первой и второй осях 31, 32, соответственно центральных направляющих элементов, расположенных последовательно в направлении перемещения (условно обозначено жирной стрелкой) конвейерной ленты и перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты. Как и в рассмотренных выше формах реализации, центральный направляющий элемент, выполненный составным (оси 31, 32 центрального направляющего элемента с размещенными на них двумя цилиндрическими элементами 30), задает центральный участок 4 и противолежащие нижние граничные продольные зоны 5 боковых наклонных участков 6 конвейерной ленты 7. В отличие от рассмотренных выше форм реализации оси 31, 32 центральных направляющих элементов выполнены более короткими по сравнению с осями 10, 11 боковых направляющих элементов. Тем не менее, оси 31, 32 центральных направляющих элементов также

- 5 025204 установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих продольных элементах става симметрично относительно продольной оси 14 конвейерной ленты с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты. Возможность свободного вращения в этом случае также обеспечивается за счет установки осей 31, 32 направляющих элементов на ставе посредством подшипниковых узлов 33.

Боковые направляющие элементы, как и в рассмотренных выше формах реализации выполнены в виде двух пар направляющих колес 8, 9 попарно различного диаметра. Парные колеса 8, 9 жестко попарно симметрично установлены на двух отдельных осях 10, 11 боковых направляющих элементов. Оси 10, 11 боковых направляющих элементов размещенных перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты 7 и параллельно осям 31, 32 центральных направляющих элементов. Условия выбора формы и размера (диаметр, толщина) каждого колеса 8 и 9, а также особенности их расположения и установки на ставе аналогичны описанным в рассмотренной выше первой форме реализации.

Как представлено на фиг. 11, 12, оси 31, 32, 10, 11 направляющих элементов установлены с многократным чередованием по определенной схеме. Для данной формы реализации схема установки осей 31, 32, 10, 11 направляющих элементов следующая: вторая ось 32 центрального направляющего элемента, ось 11 бокового направляющего элемента с парой колес 9 большего диаметра, первая ось 31 центрального направляющего элемента, вторая ось 32 центрального направляющего элемента, ось 10 бокового направляющего элемента с парой колес 8 меньшего диаметра первая ось 31 центрального направляющего элемента. Колеса 8, 9 одинакового диаметра, установленные с одной стороны конвейерной ленты 7, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом 15, 16 соответственно (на фиг. 11, 12 условно обозначены штрихпунктирными линиями).

Позицией 34 на чертежах (фиг. 1, 5, 8) обозначен размещенный на конвейерной ленте 7 груз.

Заявляемая система направляющих опор ленточного конвейера в составе заявляемого ленточного конвейера работает следующим образом.

Несущим и тяговым органом ленточного конвейера является бесконечная гибкая конвейерная лента 7, опирающаяся своими рабочей и холостой 28 ветвями на системы опоры и огибающая на концах конвейера приводной и натяжной барабаны. Передача движения конвейерной ленте 7 осуществляется фрикционным способом от приводного барабана. Необходимое первоначальное натяжение на рабочей ветви конвейерной ленты 7 создается натяжным барабаном при помощи натяжного устройства. Ввиду несущественности в рамках заявляемого изобретения и известности специалистам в данной области техники возможных форм реализации приводного и натяжного барабана и натяжного устройства, на чертежах они не изображены и подробно рассматриваться в рамках настоящего описания не будут. Ленты загружают сыпучим материалом через специальные загрузочные устройства, устанавливаемые обычно в начале конвейера. Вращаясь, приводные барабаны приводят в движение конвейерную ленту 7, которая, в свою очередь, двигаясь по системе направляющих опор, самоцентрируется, благодаря задаваемой и постоянно поддерживаемой направляющими элементами заявляемой системы направляющих опор желобчатости. В зависимости от формы реализации заявляемой системы направляющих опор, желобчатая форма конвейерной ленты 7 на рабочей ветви конвейера задается путем чередования центральных и боковых направляющих элементов, установленных на соответствующих осях 3 (19, 20; 26, 27; 31, 32) и 10, 11. При этом донный, центральный участок 4 желобообразной конвейерной ленты 7 может задаваться центральными направляющими элементами различного исполнения - колесами 19 или цилиндрическими элементами 2, 25, 30. Во всех формах реализации колеса 19 и цилиндрические элементы 2, 25, 30 жестко установлены на соответствующих осях 3 (19, 20; 26, 27; 31, 32), которые, в свою очередь, установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става 17 (посредством подшипниковых узлов 18, 33) с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты 7 между конвейерной лентой 7 и направляющими цилиндрическими элементами 2, 25, 30. В случае выполнения центральных направляющих элементов с колесами 19, которые связаны между собой соответствующим образом посредством бесконечных направляющих элементов 22, 23, 24, свободное вращение осей 20, 21 достигается под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты 7 между конвейерной лентой 7 и бесконечными направляющими элементами 22, 23, 24.

Аналогичным образом, в процессе перемещения конвейерной ленты 7 в направлении, обозначенном на чертежах жирной стрелкой, на боковых наклонных участках 6, а именно, в противолежащих центральных продольных зонах 12 и противолежащих верхних граничных продольных зонах 13, формируемых посредством соответственно колес 8 меньшего диаметра, жестко установленных на осях 10 боковых направляющих элементов меньшего диаметра, и колес 9, жестко установленных на осях 11 боковых направляющих элементов меньшего диаметра, возникают фрикционные силы между конвейерной лентой 7 и продольными бесконечными направляющими элементами 15, 16 соответственно. За счет возникающих фрикционных сил вращение передается на колеса 8, 9, которые, в свою очередь, установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става 17 с возможностью свободного вращения (посредством подшипниковых узлов 18). Описанные выше особенности установки осей 3 (19, 20; 26, 27; 31, 32) центральных направляющих элементов 1 и осей 10, 11 боковых направляющих элементов с воз- 6 025204 можностью свободного вращения, а также жесткая установка на осях соответствующих направляющих элементов (колес 19 или цилиндрических элементов 2, 25, 30 и колес 8, 9) обеспечивают возможность вращения центральных направляющих элементов (колес 19 или цилиндрических элементов 2, 25, 30), колес 8 меньшего диаметра и колес 9 большего диаметра со скоростью, задаваемой конвейерной лентой 7. Причем скорость вращения направляющих элементов (колес 19 или цилиндрических элементов 2, 25, 30) наименьшего диаметра будет самой высокой, скорость вращения колес 8 меньшего диаметра - средней, а скорость вращения колес большего диаметра - самой низкой. С учетом того, что все упомянутые направляющие элементы различных диаметров жестко установлены на различных (не связанных между собой), свободно вращающихся осях несоответствие скоростей вращения направляющих элементов не приводит к перекосам конвейерной ленты 7.

Чередование в продольном направлении конвейерной ленты 7 направляющих элементов различного диаметра (колес 8, 9, 19 и/или цилиндрических элементов 2, 25, 30) позволяет также более рационально перераспределить нагрузку от находящегося на конвейерной ленте 7 груза на центральные 1 и боковые направляющие элементы без сокращения расстояния между осями 3 (19, 20; 26, 27; 31, 32), 10, 11 направляющих элементов. В общем случае, специалисты в данной области техники могут для каждого конкретного назначения ленточного конвейера, выбрать оптимальную схему расположения центральных и боковых направляющих элементов, а также оптимальное расстояние между их осями. При этом расстояние между двумя соседними осями не обязательно постоянно для всех пар осей.

На холостой ветви 28 заявляемого ленточного конвейера направляющие опоры 29, в принципе, также могут быть выполнены в виде цилиндрических направляющих элементов, длина которых соответствует ширине конвейерной ленты 7, которые жестко установлены на соответствующих осях, которые, в свою очередь, установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става 17 с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты 7.

В случае выхода из строя какого-либо из подшипниковых узлов 17, его можно достаточно быстро заменить, принимая во внимание доступность его размещения на ставе 17. При этом достаточно демонтировать и заменить только один подшипниковый узел 17, посредством которого на ставе 17 установлена только одна ось. Более того, предложенная конструкция обеспечивает поддержание в течение некоторого времени работоспособности ленточного конвейера в целом и продвижение конвейерной ленты 7 без особых перекосов даже в случае выхода из строя одного подшипникового узла 17. Техническое обслуживание, в частности смазка, также требуют гораздо меньше времени и усилий, т.к. практически все подлежащие смазке узлы (в частности, подшипниковые узлы 17, 33) находятся в доступных зонах, а их количество на единицу длины конвейерной ленты 7 значительно уменьшено. Благодаря этому существенно сокращается время возможных простоев ленточного конвейера.

Заявляемая система направляющих опор позволяет в 1,5-2 раза уменьшить количество подшипниковых узлов из расчета на единицу длины конвейерной ленты, при этом из конструкции ленточного конвейера полностью исключены дорогостоящие роликовые опоры. Замена традиционно используемых роликоопор на предложенные в рамках изобретения опорные элементы позволяет значительно расширить области применения ленточных конвейеров заявляемой конструкции, в частности использовать их в условиях повышенной опасности (например, повышенной пожаро- и взрывоопасности в различных подземных выработках, шахтах и т.п.). Это обеспечивается за счет того, что предложенное размещение подшипниковых узлов позволяет выполнять их в герметичном исполнении, изолируя их не только от воздействия агрессивных внешних сред (повышенная влажность и т.п.), но и предупреждая возникновение искрения в зоне трения (вращения) металлических элементов. При этом в формах реализации, в которых продольные бесконечные направляющие элементы 15, 16, 22, 23, 24 выполнены в виде резинового ремня, искрение исключается также и в местах контакта продольных бесконечных направляющих элементов 15, 16, 22, 23, 24 с соответствующими колесами 8, 9, 19. Это позволяет создавать конструкции ленточных конвейеров в полностью пожаро- и взрывобезопасном исполнении.

Доступность мест расположения подшипниковых узлов также значительно повышает ремонтопригодность конвейера в целом.

Источники информации.

1. Ленточный конвейер. Электронный ресурс Геологическая энциклопедия. [Электронный ресурс]. - 12 сентября 2013. - Режим доступа: Ьйр://Й1С.асабет1С.ги/Й1С.п8£/епсдео1од/2768.

2. Патент ΒΥ № 1604 и, опубл. 30.12.2004.

3. Патент ΒΥ № 6089 и, опубл. 30.04.2010.

4. Предварительный патент ΚΖ № 19998 А, опубл. 15.09.2008.

Claims (7)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система направляющих опор ленточного конвейера, содержащая множество установленных на ставе с определенным шагом по пути перемещения конвейерной ленты направляющих опор, каждая из которых состоит из связанных между собой центрального и пары боковых направляющих элементов, задающих соответственно центральный и боковые наклонные участки желобообразной в продольном направлении конвейерной ленты, отличающаяся тем, что центральный направляющий элемент жестко установлен на оси центрального направляющего элемента, размещенной перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты, и выполнен с возможностью задания центрального участка и противолежащих нижних граничных продольных зон боковых наклонных участков конвейерной ленты, каждая пара боковых направляющих элементов выполнена в виде по меньшей мере двух пар направляющих колес попарно различного диаметра, жестко попарно симметрично установленных на двух отдельных осях боковых направляющих элементов, размещенных перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты, где форма и размеры колеса из пары колес меньшего диаметра выбраны с возможностью задания противолежащих центральных продольных зон бокового наклонного участка конвейерной ленты, а форма и размеры колеса из пары колес большего диаметра выбраны с возможностью задания противолежащих верхних граничных продольных зон бокового наклонного участка конвейерной ленты, причем колеса большего диаметра установлены со смещением к концам оси бокового направляющего элемента, а колеса меньшего диаметра установлены со смещением к продольной оси конвейерной ленты между колесами большего диаметра и центральным направляющим элементом, колеса одинакового диаметра, установленные с одной стороны конвейерной ленты, связаны между собой соответствующим продольным бесконечным направляющим элементом, а ось каждого, по меньшей мере, бокового направляющего элемента установлена с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става с возможностью свободного вращения под действием фрикционных сил, возникающих в процессе перемещения конвейерной ленты, при этом оси направляющих элементов установлены с многократным чередованием по схеме: по меньшей мере одна ось центрального направляющего элемента, ось бокового направляющего элемента с парой колес большего диаметра, по меньшей мере одна ось центрального направляющего элемента, ось бокового направляющего элемента с парой колес меньшего диаметра.
2. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждая ось направляющего элемента установлена на ставе посредством подшипниковых узлов.
3. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что центральный направляющий элемент выполнен в виде по меньшей мере одного цилиндрического элемента.
4. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что центральный направляющий элемент выполнен в виде, по меньшей мере, пары колес одинакового диаметра, симметрично расположенных на оси центрального направляющего элемента.
5. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что центральный направляющий элемент выполнен составным из жестко установленных по меньшей мере на двух отдельных осях центрального направляющего элемента колес одинакового диаметра, симметрично в поперечном направлении распределенных по осям.
6. 6. Система по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что продольный бесконечный направляющий элемент выполнен в виде гибкого элемента, выбранного из группы, включающей, по меньшей мере, цепь, в том числе якорную цепь, канат, ремень, трос.
7. 7. Ленточный конвейер, включающий жесткий став с направляющими опорами на рабочей ветви конвейерной ленты для перемещения по ним посредством системы привода и системы натяжения конвейерной ленты, состоящей по меньшей мере из одного бесконечного участка, отличающийся тем, что в качестве системы направляющих опор содержит систему опор по одному из пп.1-6.