EA031955B1 - 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, и может быть использовано в угольной и горно-добывающей промышленности, а также на предприятиях стройиндустрии, в зернохранилищах и т.д. Предложен ленточный конвейер с системой направляющих опор (2), содержащей установленные на соответствующих осях (9, 10, 11) на ставе (1) в заданном порядке множество центральных направляющих элементов (6) и множество парных боковых направляющих элементов (7, 8, 25) по меньшей мере двух различных диаметров. Направляющие элементы (6, 7, 8, 25) одинакового диаметра, расположенные на одной параллельной продольной оси конвейера линии (13, 14, 17), связаны между собой бесконечной замкнутой тяговой цепью (15, 16, 18, 26), связанной, в свою очередь, с системой (3) привода и системой (4) натяжения. Система (3) привода включает установленный на ставе (1) перпендикулярно продольной оси (12) конвейера приводной вал (21), на котором жестко установлено множество приводных звездочек (22) одинакового диаметра. Количество звездочек (22) соответствует количеству тяговых цепей (15, 16, 18, 26). Каждая звездочка (22) формирует кинематическую пару с соответствующей тяговой цепью (15. 16, 18, 26). Место установки звездочек (22) на валу (21) соответствует местам пересечений параллельными продольной оси конвейера линиями (13, 14, 17). Система (4) натяжения включает множество независимых элементов регулирования натяжения цепи, количество которых соответствует количеству тяговых цепей (15, 16, 18, 26). В заявленной конструкции конвейерная лента выполняет только транспортную функцию, а тяговую функцию выполняют бесконечные замкнутые тяговые цепи, что существенно повышает эффективность ленточного конвейера.

Description

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, и может быть использовано в угольной и горно-добывающей 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. Традиционно 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]. В общем случае направляющие элементы опор, которые в уровне техники в основном выполняют в виде роликоопор, являются одним из наиболее важных элементов ленточного конвейера в целом. Однако принимая во внимание конструкцию и принцип работы роликоопор, в уровне техники практически отсутствуют решения системы направляющих опор на базе роликов, которые бы полностью удовлетворяли предъявляемым к ним требованиям: роликоопоры и ролики в их составе должны быть удобными при установке и эксплуатации, недорогими и долговечными, обладать малым сопротивлением вращению и обеспечивать необходимую устойчивость и желобчатость ленты, иметь высокую ремонтопригодность. От степени соответствия этим требованиям во многом зависят срок службы ленты, энергоемкость и качество конвейера в целом.

Кроме того, длительная практика эксплуатации ленточных конвейеров показала, что в традиционных 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 также актуальными являются вопросы снижения динамических нагрузок на роликоопоры, а также центрирования ленты.

Так 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 существенные динамические ударные нагрузки, вызывающие их разрушение. Использование амортизирующих роликоопор, гибкого канатного става, уменьшение шага расстановки роликоопор, увеличение натяжения ленты, увеличение прочности ленты путем использования ленты большей толщины (что приводит к существенному удорожанию ленты) - все эти известные средства снижения динамических нагрузок позволяют увеличить допускаемую крупность кусков до размеров 400-500 мм, но все еще остаются недостаточно эффективными.

Что касается проблемы центрирование ленты, особенно при транспортировке по ней грузов крупных размеров или материалов крупных фракций, то известны лишь решения, которые существенно усложняют конструкцию ленточного конвейера в целом. Например, в конструкцию включают два редуктора, содержащих 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 решения не рассматриваются.

Автором ранее была предложена конструкция системы направляющих опор и ленточного конвейера с такой системой направляющих опор [3], в которых были решены практически все упоминавшиеся в связи с традиционными конструкциями проблемы - обеспечена высокая степень ремонтопригодности, высокая надежность и долговечность при существенно более низкой стоимости и простоте конструкции, исключены или значительно снижены риски перекоса конвейерной ленты.

Данный ленточный конвейер включает жесткий став с системой направляющих опор, систему привода, систему натяжения и бесконечную замкнутую конвейерную ленту. В этом конвейере система направляющих опор содержит установленные на ставе в заданном порядке множество центральных направляющих элементов и множество парных боковых направляющих элементов, каждый из которых жестко установлен на соответствующей оси, связанной со ставом с возможностью вращения и расположенной с определенным шагом по отношению к смежным осям на рабочей ветви конвейера по пути перемещения конвейерной ленты. Центральные направляющие элементы установлены на соответствующих осях центральных направляющих элементов по два и более на одной оси симметрично продольной оси конвейера. Множество боковых направляющих элементов включает боковые направляющие элементы по меньшей мере двух различных диаметров. Боковые направляющие элементы установлены на соответствующих осях боковых направляющих элементов по два элемента одинакового диаметра на одной оси симметрично продольной оси конвейера при условии увеличения расстояния от продольной оси конвейера до направляющего элемента по мере увеличения диаметра направляющего элемента.

Данный ленточный конвейер по совокупности общих технических признаков является наиболее близким к заявляемому ленточному конвейеру.

- 1 031955

Несмотря на существенное усовершенствование конструкции системы направляющих опор, в ленточном конвейере конвейерная лента по-прежнему выполняла и транспортную, и тяговую функции. Принимая это во внимание, а также учитывая существенные динамические ударные нагрузки, для повышения надежности конвейера, в целом, по-прежнему требуется использование конвейерной ленты толщиной в 3-4 стандартных слоя. Кроме того, учитывая различные диаметры направляющих элементов по ширине конвейерной ленты, а также то, что лента по всей ширине приводится во вращение одним приводным барабаном, возникают вопросы синхронизации перемещения конвейерной ленты по ее ширине во избежание перекосов, неравномерного распределения нагрузок и т.д. Более того, привод конвейерной ленты во вращение приводным барабаном за счет сил трения является энергетически неэффективным, т.к. на преодоление сил трения расходуется большое количество энергии.

Таким образом, задачей изобретения является создание ленточного конвейера, в котором обеспечивалась бы синхронизация перемещения конвейерной ленты по всей ее ширине, исключающая перекосы и неравномерное распределение нагрузок. Конструкция ленточного конвейера должна допускать существенное увеличение шага между опорами. При этом должно также обеспечиваться существенное снижение энергоемкости и стоимости как непосредственно самого ленточного конвейера, так и технологического процесса транспортирования.

При решении поставленной задачи автором был предложен принципиально новый подход к организации перемещения конвейерной ленты между системой привода и системой натяжения, в результате чего транспортная и тяговая функции были разделены между различными конструктивными элементами ленточного конвейера. Так транспортная функция была сохранена за конвейерной лентой, а тяговая функция была передана на бесконечные направляющие элементы, которые в конвейере-прототипе выполняли только функцию поддержания формы конвейерной ленты между опорами. Принимая во внимание одну из предпочтительных форм реализации бесконечных направляющих элементов (обычная якорная цепь или цепь якорного типа в специальном исполнении), автором было выбрано наиболее подходящее конструктивное решение приводного органа, в результате чего приводной барабан был разделен на множество приводных звездочек одинакового диаметра, жестко установленных на общем приводном валу. Таким образом, общая концепция привода ленточного конвейера была полностью изменена.

Следует отметить, что в уровне техники известны многорядные цепные/цепенесущие конвейеры, в которых система привода и система натяжения включают множества звездочек [4]. Однако такие конвейеры предназначены для транспортировки штучных крупногабаритных грузов, имеют иные, чем лента, конструктивные элементы, выполняющие транспортную функцию, и абсолютно иные принципы управления перемещением, в силу чего возможность использования некоторых конструктивных элементов и элементов, аналогичных им, а также принципов управления перемещением в конструкциях ленточных конвейеров неочевидна и требует комплексной проработки всех элементов и узлов в совокупности.

Поставленная задача решается заявляемым ленточным конвейером, включающим жесткий став с системой направляющих опор, систему привода, систему натяжения и бесконечную замкнутую конвейерную ленту. При этом система направляющих опор содержит установленные на ставе в заданном порядке множество центральных направляющих элементов и множество парных боковых направляющих элементов, каждый из которых жестко установлен на соответствующей оси, связанной со ставом с возможностью вращения и расположенной с определенным шагом по отношению к смежным осям на рабочей ветви конвейера по пути перемещения конвейерной ленты. Центральные направляющие элементы установлены на соответствующих осях центральных направляющих элементов, по меньшей мере по два на одной оси симметрично продольной оси конвейера. Множество боковых направляющих элементов включает боковые направляющие элементы по меньшей мере двух различных диаметров. При этом боковые направляющие элементы установлены на соответствующих осях боковых направляющих элементов по два элемента одинакового диаметра на одной оси симметрично продольной оси конвейера при условии увеличения расстояния от продольной оси конвейера до направляющего элемента по мере увеличения диаметра направляющего элемента. Поставленная задача решается за счет того, что направляющие элементы одинакового диаметра, расположенные на одной параллельной продольной оси конвейера линии, связаны между собой продольным тяговым элементом в виде бесконечной замкнутой тяговой цепи, связанной, в свою очередь, с системой привода и с системой натяжения. При этом система привода включает связанный с выходным валом электропривода и установленный на ставе перпендикулярно продольной оси конвейера с возможностью вращения приводной вал, на котором жестко установлено множество приводных звездочек одинакового диаметра. Количество звездочек соответствует количеству тяговых цепей, и каждая звездочка формирует кинематическую пару с соответствующей тяговой цепью, а место установки звездочек на валу соответствует местам пересечений с упомянутыми параллельными продольной оси конвейера линиями. Система натяжения включает множество независимых элементов регулирования натяжения цепи, количество которых соответствует количеству тяговых цепей.

Заявляемый ленточный конвейер благодаря перечисленным выше конструктивным особенностям обеспечивает существенные по сравнению с известными из уровня техники ленточными конвейерами преимущества. Так только передача тяговой функции от конвейерной ленты бесконечным тяговым цепям исключает существенные затраты энергии на преодоление сил трения между барабаном и конвей- 2 031955 ерной лентой, что приводит к снижению энергоемкости ленточного конвейера, в целом, при повышении эффективности использования энергии. Кроме того, отсутствие трения обеспечивает также уменьшение износа ленты и, следовательно, возможность использования более в длительный период конвейерной ленты значительно меньшей толщины, вплоть до одного слоя, что при повышении долговечности ленты позволяет существенно снизить стоимость конвейера в целом.

Также преимуществом является то, что тяговые цепи более гибкие по сравнению с конвейерной лентой (тем более 3-4-слойной), что исключает возникновение напряжений и переломов в процессе перемещения.

Далее, благодаря указанным выше особенностям конструкции системы привода заявляемого ленточного конвейера обеспечивается возможность увеличения шага установки канатно-ленточных опор до 2-3 м и более (по сравнению с необходимостью установки роликовых опор через 1 м). Это, в свою очередь, позволяет сократить количество валов по меньшей мере в 2 раза.

Заявляемый ленточный конвейер, кроме того, имеет более высокую степень унификации деталей и узлов и содержит только стандартные детали и изделия более ограниченной, чем конвейеры, из уровня техники номенклатуры, что существенно повышает ремонтопригодность и снижает затраты на изготовление и ремонт.

В системе привода заявляемого ленточного конвейера все приводные звездочки имеют одинаковый диаметр и синхронно вращаются с одинаковой и угловой, и линейной скоростями. Направляющие элементы системы направляющих опор имеют различный диаметр и вращаются с разными угловыми, но одинаковой линейной скоростями. Поскольку диаметр направляющих элементов различный, бесконечные тяговые цепи имеют различную длину, соответствующую диаметру, и для синхронизации натяжения каждая замкнутая тяговая цепь замыкается на независимый элемент регулирования натяжения цепи, предусмотренный для этого в составе системы натяжения.

В предпочтительных формах реализации элементы регулирования натяжения цепи установлены на концевом участке рабочей ветви конвейера, противоположном приводному валу со звездочками.

Заявляемый ленточный конвейер конструктивно предполагает различные варианты размещения конвейерной ленты.

Так в некоторых предпочтительных формах реализации бесконечная замкнутая конвейерная лента может быть уложена на бесконечные замкнутые тяговые цепи и может охватывать при этом расположенный за системой привода отдельный неприводной барабан и элементы регулирования натяжения цепи из состава системы натяжения. Такое замыкание конвейерной ленты со стороны системы привода обеспечивает компенсацию существенной толщины бесконечных тяговых цепей и предупреждает возникновение сдвиговых нагрузок между конвейерной лентой и элементами бесконечных тяговых цепей при огибании системы привода. Несмотря на наличие дополнительного неприводного барабана, фактически весь конвейер, в целом, в таких формах реализации представляет собой единую общую конструкцию, делимую на блоки только в функциональном отношении.

В то же время возможны также формы реализации, в которых используется принцип формирования конструктивно отдельных блоков, которые с учетом входящих в их состав конструктивных элементов выполняют несколько функций.

В частности, возможны формы реализации, в которых конвейер дополнительно содержит два отдельных неприводных барабана, которые охватывает бесконечная замкнутая конвейерная лента. В этом случае система направляющих опор, система привода и система натяжения сгруппированы в виде отдельного приводного блока, выполненного с возможностью установки на ставе между указанными неприводными барабанами с обеспечением контакта на рабочей ветви конвейера бесконечных замкнутых тяговых цепей приводного блока с бесконечной замкнутой конвейерной лентой, приводящего к перемещению указанной ленты в заданном направлении и с заданной скоростью. Такая блочная структура конструкции позволяет практически неограниченно увеличивать длину рабочей ветви конвейера и/или создаваемое на рабочей ветви тяговое усилие.

В последнем случае возможны также частные предпочтительные формы реализации, в которых заявляемый ленточный конвейер дополнительно содержит по меньшей мере по одной дополнительной системе направляющих опор, системе привода и системе натяжения, которые сгруппированы в виде соответствующего количества отдельных дополнительных приводных блоков, выполненных с возможностью установки на ставе между упомянутыми выше дополнительными неприводными барабанами последовательно с основным блоком с обеспечением последовательного контакта на рабочей ветви конвейера бесконечных замкнутых тяговых цепей каждого приводного блока с бесконечной замкнутой конвейерной лентой, приводящего к перемещению указанной ленты в заданном направлении и с заданной скоростью. При этом для обеспечения постоянной скорости перемещения конвейерной ленты в зонах всех приводных блоков соседние приводные блоки связаны между собой средствами синхронизации скорости перемещения.

В заявляемом ленточном конвейере возможны также различные формы выполнения блока центральных направляющих элементов. Так в некоторых предпочтительных формах реализации на одной оси центральных элементов может быть установлено два центральных направляющих элемента. При

- 3 031955 этом две соответствующие бесконечные замкнутые цепи должны быть связаны между собой установленными с заданным шагом перемычками, длина которых соответствует расстоянию между упомянутыми двумя центральными направляющими элементами. Перемычки могут быть выполнены в виде элемента стержневого типа, или в виде фрагмента цепи, или в ином подходяще и доступном специалистам в данной области технике виде. Такое решение еще больше упрощает конструкцию ленточного конвейера, до минимума сокращая количество приводных зубчатых колес, центральных направляющих элементов, а также соответствующих элементов регулирования натяжения цепи.

Заявляемая система направляющих опор не налагает ограничения на формы выполнения бесконечного тягового элемента, только в плане его взаимодействия с приводными звездочками и направляющими элементами (как правило, выполненными в виде колес). В общем случае наиболее подходящей формой выполнения бесконечного тягового элемента является обычная якорная цепь. Кроме того, при углах наклона боковых участков поперечного сечения желобообразной конвейерной ленты, меньших 45°, наиболее подходящей формой выполнения может являться цепь якорного типа в специальном исполнении, которое будет ниже описано более подробно.

Упомянутые выше и другие достоинства и преимущества заявляемого ленточного конвейера далее будут рассмотрены более подробно на примерах некоторых предпочтительных, но не ограничивающих форм его реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых схематично изображены:

фиг. 1 - вид сбоку ленточного конвейера в одной из предпочтительных форм реализации; фиг. 2 - вид сверху ленточного конвейера в другой из предпочтительных форм реализации;

фиг. 3-6 - разрез по линии А-А по фиг. 1 в увеличенном масштабе в различных формах реализации желобообразной формы конвейерной ленты;

фиг. 7 - местный вид В по фиг. 2 в увеличенном масштабе;

фиг. 8 - фрагмент местного вида Б по фиг. 2 в увеличенном масштабе;

фиг. 9 - вид по направлению Г по фиг. 5;

фиг. 10 - вид сбоку ленточного конвейера в другой предпочтительной форме реализации;

фиг. 11 - вид сверху ленточного конвейера по фиг. 10;

фиг. 12 - фрагмент цепи якорного типа в специальном исполнении во взаимодействии с отдельно взятым направляющим элементом;

фиг. 13 - частичный вид сбоку цепи по фиг. 12.

На фиг. 1 схематично изображен вид сбоку ленточного конвейера в одной из предпочтительных форм реализации. Конвейер включает жесткий став 1 с системой направляющих опор 2, систему 3 привода, систему 4 натяжения и бесконечную замкнутую конвейерную ленту 5. Система направляющих опор 2 содержит установленные на ставе 1 в заданном порядке множество центральных направляющих элементов 6 и множество парных боковых направляющих элементов 7, 8, каждый из которых жестко установлен на соответствующей оси 9, 10, 11 соответственно, связанной со ставом 1 с возможностью вращения и расположенной с определенным шагом по отношению к смежным осям 9, 10, 11 на рабочей ветви конвейера по пути перемещения конвейерной ленты. Центральные направляющие элементы 6 установлены на соответствующих осях 9 центральных направляющих элементов в представленной на фиг. 1 и 2 форме реализации по три на одной оси 9 симметрично продольной оси 12 конвейера. Множество боковых направляющих элементов в представленной на фиг. 1 и 2 форме реализации включает боковые направляющие элементы 7 и 8 двух различных диаметров. Боковые направляющие элементы 7, 8 установлены на соответствующих осях 10, 11 соответственно боковых направляющих элементов по два элемента 7 или 8 одинакового диаметра на одной оси 10 или 11 симметрично продольной оси 12 конвейера. При этом расстояние h₁, h₂ от продольной оси 12 конвейера до направляющего элемента 7, 8 соответственно увеличивается по мере увеличения диаметра направляющего элемента 7, 8. Боковые направляющие элементы 7, 8 одинакового диаметра, расположенные на одной параллельной продольной оси 12 конвейера линии 13, 14 соответственно, связаны между собой продольным тяговым элементом в виде бесконечной замкнутой тяговой цепи 15, 16 соответственно, связанной, в свою очередь, с системой 3 привода и с системой 4 натяжения. Аналогичным образом в рассматриваемой форме реализации центральные направляющие элементы 6, расположенные на одной параллельной продольной оси 12 конвейера линии 17, связаны между собой продольным тяговым элементом в виде бесконечной замкнутой тяговой цепи 18, связанной, в свою очередь, с системой 3 привода и с системой 4 натяжения. Система 3 привода включает связанный с выходным валом 19 электропривода 20 и установленный на ставе 1 перпендикулярно продольной оси 12 конвейера с возможностью вращения приводной вал 21, на котором жестко установлено множество приводных звездочек 22 одинакового диаметра. Количество звездочек 22 соответствуют количеству тяговых цепей 15, 16, 18, и каждая звездочка 22 формирует кинематическую пару с соответствующей тяговой цепью 15, 16, 18. При этом место установки звездочек 22 на валу 21 соответствует местам пересечений с упомянутыми параллельными продольной оси 12 конвейера линиями 13, 14, 17. Система 4 натяжения включает множество независимых элементов регулирования (на чертежах детально не изображены и позициями не обозначены) натяжения цепи 15, 16, 18, количество которых соответствует количеству тяговых цепей 15, 16, 18. Предпочтительно элементы регулирования натяжения цепи 15, 16, 18 установлены в составе системы 4 натяжения на концевом участке рабочей ветви

- 4 031955 конвейера, противоположном приводному валу 21 со звездочками 22.

На фиг. 2 схематично изображен вид сверху ленточного конвейера в другой из предпочтительных форм реализации, в которой бесконечная замкнутая конвейерная лента 5 уложена на бесконечные замкнутые тяговые цепи и в зоне системы 3 привода замыкается на расположенный за системой привода отдельный неприводной барабан 23.

Как уже было упомянуто выше, в представленных в качестве примеров на фиг. 1 и 2 формах реализации заявляемого конвейера предусмотрены парные боковые направляющие элементы 7, 8 двух различных диаметров, а на каждой оси 9 центральных элементов установлено три центральных направляющих элемента 6. В то же время возможны и иные формы реализации в отношении количества центральных направляющих элементов 6 на одной оси 9, а также количества парных боковых направляющих элементов различных диаметров. Некоторые из таких возможных форм представлены в качестве примера на фиг. 3-6 в виде разреза по линии А-А (фиг. 1).

Так на фиг. 3 представлен разрез по линии А-А, который соответствует форме реализации по фиг. 1 и 2, в которой желобообразная форма конвейерной ленты 5 задается парными боковыми направляющими элементами 7, 8 двух различных диаметров и тремя центральными направляющими элементами 6, установленными на каждой оси 9 центральных элементов. Позицией 24 на фиг. 3 и далее на фиг. 4-6 схематично обозначен транспортируемый груз.

На фиг. 4 представлен разрез по линии А-А, который соответствует форме реализации, в которой желобообразная форма конвейерной ленты 5 задается парными боковыми направляющими элементами 7, 8 двух различных диаметров и двумя центральными направляющими элементами 6, установленными на каждой оси 9 центральных элементов.

На фиг. 5 представлен разрез по линии А-А, который соответствует форме реализации, в которой желобообразная форма конвейерной ленты 5 задается парными боковыми направляющими элементами 7, 8 двух различных диаметров и двумя центральными направляющими элементами 6, установленными на каждой оси 9 центральных элементов. При этом две соответствующие бесконечные замкнутые цепи 18 связаны между собой установленными с заданным шагом перемычками 25, длина которых соответствует расстоянию между упомянутыми двумя центральными направляющими элементами 6. В представленной на фиг. 5 и 9 форме реализации перемычка 25 представляет собой элемент стержневого типа. Возможны и другие формы реализации, например фрагмент цепи.

На фиг. 6 представлен разрез по линии А-А, который соответствует форме реализации, в которой желобообразная форма конвейерной ленты 5 задается парными боковыми направляющими элементами 7, 8, 26 трех различных диаметров и двумя центральными направляющими элементами 6, установленными на каждой оси 9 центральных элементов. В данной форме реализации предусмотрена также пара дополнительных тяговых цепей 27, связывающих соответствующие боковые направляющие элементы 26.

На фиг. 7 представлен местный вид В по фиг. 2, на котором в увеличенном масштабе изображены приводной вал 21 и установленные на нем приводные звездочки 22.

На фиг. 8 представлен фрагмент местного вида Б по фиг. 2, на котором в увеличенном масштабе изображены ось 9 центральных направляющих элементов, на которой жестко установлены три центральные направляющие элемента 6, а также три соответствующие бесконечные тяговые цепи 18. Ось 9 центральных направляющих элементов установлена на ставе посредством подшипниковых узлов 28, которые обеспечивают возможность вращения оси 9.

В рассмотренных выше формах реализации бесконечная замкнутая конвейерная лента 5 уложена на бесконечные замкнутые тяговые цепи 15, 16, 18 и охватывает вместе с ними приводные звездочки 22 из состава системы 3 привода и элементы регулирования натяжения цепи из состава системы 4 натяжения.

На фиг. 10 представлен вид сбоку, а на фиг. 11 - вид сверху ленточного конвейера в другой предпочтительной форме реализации, в которой конвейер содержит два отдельных неприводных барабана 29, которые охватывает бесконечная замкнутая конвейерная лента 5. В этой форме реализации система направляющих опор (в составе установленных на осях 9, 10, 11 центральных 6 и парных боковых направляющих элементов 7, 8 соответственно) система 3 привода и система 4 натяжения сгруппированы в виде отдельного приводного блока 30. В представленной на фиг. 10 и 11 форме реализации в конструкции конвейера предусмотрено два отдельных приводных блока 30. Каждый приводной блок 30 выполнен с возможностью установки на ставе 1 между неприводными барабанами 29 с обеспечением последовательного контакта на рабочей ветви конвейера бесконечных замкнутых тяговых цепей 15, 16, 18 каждого приводного блока 30 с бесконечной замкнутой конвейерной лентой 5, приводящего к перемещению указанной ленты в заданном направлении и с заданной скоростью. Соседние приводные блоки 30 связаны между собой средствами 31 синхронизации скорости перемещения.

На фиг. 12 схематично представлен фрагмент цепи 32 якорного типа в специальном исполнении во взаимодействии с отдельно взятым направляющим элементом 33. Цепь 31 выполнена из отдельных звеньев 34, связанных между собой по принципу якорной цепи. При этом каждое звено 34 на основной своей длине снабжено цилиндрической оболочкой 35, задающей круглую форму поперечного сечения звена 34 цепи 32. На фиг. 12 положение цепи 32 относительно направляющего элемента 33 не соответствует реальному положению в составе заявляемого конвейера. Данное изображение предназначено только для

- 5 031955 иллюстрации возможности простого беспрепятственного прохождения цепи 32 такой конструкции через направляющие элементы 33 стандартной конструкции.

На фиг. 13 схематично представлен частичный вид сбоку цепи 32 по фиг. 12.

Заявляемый ленточный конвейер в различных формах реализации работает следующим образом.

Во всех формах реализации заявляемого ленточного конвейера несущим органом, как и в конвейерах из уровня техники, является бесконечная гибкая конвейерная лента 5, опирающаяся своей рабочей ветвью на системы направляющих опор 2 (в составе установленных на осях 9, 10, 11 центральных 9 и парных боковых направляющих элементов 6, 7, 8 соответственно) и огибающая на концах конвейера систему 3 привода и систему 4 натяжения. Причем предпочтительно бесконечная гибкая конвейерная лента 5 уложена на бесконечные замкнутые тяговые цепи 15, 16, 18, 27 и огибает систему 3 привода, не замыкаясь на приводные звездочки 22 системы 3 привода, а охватывая расположенный за системой 3 привода отдельный неприводной барабан 23. При этом тяговым органом ленточного конвейера являются бесконечные замкнутые тяговые цепи 15, 16, 18, 27, которые приводятся в движение посредством жестко установленных на приводном валу 21 приводных звездочек 22 одинакового диаметра. В свою очередь, приводной вал 21 связан с выходным валом 19 электропривода 20 и приводится во вращение от электропривода 20.

Таким образом, конвейерная лента 5 неподвижно по отношению к бесконечным замкнутым тяговым цепям 15, 16, 18, 27 уложена на них, а ее перемещение в заданном направлении и с заданной скоростью задается посредством перемещения бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27. Тяговые цепи 15, 16, 18, 27 в простейших формах реализации выполняются в виде якорных цепей, каждая из которых формирует кинематическую пару с соответствующей приводной звездочкой 22. С учетом такой формы выполнения бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27 они имеют определенную толщину в диапазоне нескольких сантиметров, что при одновременном замыкании бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27 и уложенной на них бесконечной гибкой конвейерной ленты 5 на приводные звездочки 22 может привести к постоянному пробуксовыванию бесконечной гибкой конвейерной ленты 5, рассинхронизации скорости перемещения бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27 и бесконечной гибкой конвейерной ленты 5 и к постепенному истиранию бесконечной гибкой конвейерной ленты 5. Данная проблема (компенсация толщины бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27) может быть решена конструктивно, например, как в одной из предпочтительных форм реализации за счет замыкания бесконечной гибкой конвейерной ленты 5 на отдельный неприводной барабан 23, который устанавливают соосно приводному валу 21 системы 3 привода за системой 3 привода. При этом чем меньше толщина цепи, тем менее выражены упомянутые выше отрицательные эффекты. Перемещение тяговых цепей 15, 16, 18, 27 осуществляется традиционно посредством последовательного зацепления звена 34 цепи с соответствующим зубом звездочки 22. Аналогичным образом, осуществляется перемещение и бесконечных тяговых цепей 32 якорного типа в специальном исполнении. Благодаря этому отсутствуют какие-либо силы трения между конвейерной лентой 5 и конструктивными элементами системы 3 привода, что исключает существенные затраты энергии на преодоление этих сил трения (в уровне техники при выполнении конвейерной лентой еще и тяговой функции перемещение конвейерной ленты обеспечивается при фрикционном контакте между барабаном и конвейерной лентой). Отсутствие трения в кинематических парах также обеспечивает уменьшение износа конвейерной ленты 5 и, тем самым, возможность уменьшения ее толщины до одного слоя.

Форму выполнения бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27 выбирают, в том числе, с учетом формы, в частности угла наклона боковых участков, желобообразного профиля. В большинстве форм реализации подходящей в качестве бесконечных тяговых цепей 15, 16, 18, 27 является якорная цепь. В то же время в некоторых формах реализации для обеспечения возможности установки направляющих элементов 6, 7, 8, 26 стандартной конструкции (колесо с дугообразно вогнутой цилиндрической поверхностью) более целесообразно использовать цепь 32 якорного типа в специальном исполнении. В такой цепи 32 звенья 34 снабжены цилиндрическими оболочками 35, которые формируют практически на всем протяжении цепи 32 контактную поверхность в виде сегмента цилиндра с дугообразно вогнутой цилиндрической поверхностью направляющего элемента. Это позволяет существенно увеличить диапазон углов наклона боковых участков поперечного сечения желобообразной конвейерной ленты 5.

Как уже было отмечено выше, в системе 3 привода все приводные звездочки 22 имеют одинаковый диаметр и синхронно вращаются с одинаковой и угловой, и линейной скоростями. Место установки приводных звездочек 22 на приводном валу 21 соответствует местам пересечений с параллельными продольной оси 12 конвейера линиями 13, 14, 17, на которых расположены соответствующие направляющие элементы 7, 8, 6, связанные соответствующими бесконечными замкнутыми приводными цепями 15, 16, 18. Поскольку приводной вал 21 расположен перпендикулярно продольной оси 12 конвейера, а бесконечные замкнутые приводные цепи 15, 16. 18 расположены по параллельным продольной оси 12 конвейера линиям 13, 14, 17, обеспечивается беспрепятственное вращение приводных звездочек 22 и перемещение в продольном направлении бесконечных замкнутых приводных цепей 15, 16, 18, связывающих соответствующие парные боковые 7, 8 и центральные 6 направляющие элементы.

Центральные 6 и парные боковые 7, 8, 26 направляющие элементы имеют различный диаметр и при взаимодействии с движущимися бесконечными замкнутыми приводными цепями 15, 16, 18 вращаются с

- 6 031955 разными угловыми, но одинаковой линейной скоростями. Поскольку диаметр направляющих элементов 6, 7, 8, 26 различный, бесконечные тяговые цепи 15, 16, 18, 27 имеют различную длину, соответствующую диаметру. Для синхронизации натяжения каждую бесконечную тяговую цепь 15, 16, 18, 27 замыкают на соответствующий независимый элемент регулирования натяжения цепи, предусмотренный для этого в составе системы 4 натяжения. Ввиду несущественности в рамках заявляемого изобретения и известности специалистам в данной области техники возможных форм реализации элементов регулирования натяжения цепи на чертежах они детально не изображены и подробно рассматриваться в рамках настоящего описания не будут.

Ленточный конвейер в формах реализации, представленных на фиг. 1-9, работает следующим образом.

Конвейерную ленту загружают сыпучим материалом (грузом 23) через специальные загрузочные устройства, устанавливаемые обычно в начале конвейера. Вращаясь, приводной вал 21 приводит во вращение с одинаковой скоростью приводные звездочки 22 одинакового диаметра, которые, в свою очередь, приводят в движение бесконечные замкнутые тяговые цепи 15, 16, 18, 26. Конвейерная лента 5 под весом груза 24 укладывается на бесконечные замкнутые тяговые цепи 15, 16, 18, 27 и остается неподвижной по отношению к указанным цепям. Бесконечные замкнутые тяговые цепи 15, 16, 18, 27, приводимые приводными звездочками 22, двигаясь по системе направляющих опор, увлекают за собой конвейерную ленту 5.

При этом желобообразная форма поперечного профиля конвейерной ленты 5 задается и постоянно поддерживается центральными 6 и парными боковыми направляющими элементами системы направляющих опор. В зависимости от формы реализации заявляемой системы направляющих опор желобообразная форма конвейерной ленты 5 на рабочей ветви конвейера задается путем чередования центральных и боковых направляющих элементов (которые связаны между собой соответствующими бесконечными замкнутыми тяговыми цепями 15, 16, 18, 27), установленных на соответствующих осях 9, 10, 11. При этом донный центральный участок желобообразной конвейерной ленты 5 может задаваться двумя (фиг. 4, 6), тремя (фиг. 3) и т.д. центральными направляющими элементами 6, а также двумя центральными направляющими элементами 6 и соответствующими бесконечными замкнутыми тяговыми цепями 18, связанными между собой перемычками 25 (фиг. 5, 9). Боковые наклонные участки желобообразной конвейерной ленты 5 могут задаваться двумя (фиг. 3-5), тремя (фиг. 6) и т.д. парами боковых направляющих элементов 7, 8, 26.

Оси 9, 10, 11 центрального 6 и парных боковых 7, 8 направляющих элементов соответственно установлены с фиксацией от линейных смещений на противолежащих сторонах става 1 (посредством подшипниковых узлов 28) с возможностью свободного вращения под действием сил, возникающих в процессе перемещения по ним соответствующих бесконечных замкнутых тяговых цепей 15, 16, 18, 27, несущих на себе конвейерную ленту 5. Угловая скорость вращения направляющих элементов 6, 7, 8, 26 различного диаметра зависит от значения диаметра, а линейная скорость остается постоянной не зависимо от значения диаметра. Благодаря этому конвейерная лента 5 сохраняет постоянной форму своего поперечного сечения и перемещается без перекосов на протяжении всей рабочей ветви конвейера с постоянной линейной скоростью на всех участках поперечного сечения.

Чередование в направлении продольной оси 12 конвейера направляющих центрального 6 и парных боковых 7, 8, 26 элементов различного диаметра позволяет также более рационально перераспределить нагрузку от находящегося на конвейерной ленте 5 груза 24 на центральные 6 и парные боковые 7, 8, 26 направляющие элементы без сокращения расстояния между соответствующими осями 9, 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.

В рассматриваемых формах реализации бесконечная замкнутая конвейерная лента 5 замыкается на приводные звездочки 22, однако проходит их, так же как и элементы системы 4 натяжения, располагаясь поверх бесконечных замкнутых тяговых цепей 15, 16, 18, 27, что предупреждает какой-либо фрикционный контакт между конвейерной лентой 5 и другими конструктивными элементами конвейера.

Приведенное выше описание работы ленточного конвейера в формах реализации, представленных на фиг. 1-9, в общих своих положениях остается справедливым и для форм реализации, представленных на фиг. 10 и 11.

В то же время в данных формах реализации конструкция ленточного конвейера имеет блочную структуру - система направляющих опор 2 (в составе установленных на осях 9, 10, 11 центральных 6 и парных боковых направляющих элементов 7, 8 соответственно), система 3 привода и система 4 натяжения сгруппированы в виде отдельного приводного блока 30. В представленном на фиг. 10 и 11 примере реализации ленточный конвейер содержит два приводных блока 30, расположенных последовательно в направлении перемещения конвейерной ленты 5 и связанных между собой средством 31 синхронизации скорости перемещения. Средства 31 синхронизации скорости перемещения, в общем случае, могут быть выполнены, например, в виде цепной передачи, связывающей приводной вал 21 последующего привод- 7 031955 ного блока 30 с соответствующим вращающимся элементом (на чертежах детально не представлен и позицией не обозначен) смежного предшествующего приводного блока. Количество приводных блоков может быть неограниченным и, в общем случае, зависит от проектной длины и требуемой тяговой мощности ленточного конвейера.

Кроме того, в таких формах реализации предусмотрены два отдельные неприводные барабана 29, которые расположены перед системой 3 привода первого приводного блока 30 и за системой 4 натяжения последнего приводного блока 30 и которые охватывает бесконечная замкнутая конвейерная лента 5.

Ленточный конвейер на участке, соответствующем каждому приводному блоку 30, работает аналогичным описанному для конвейера по фиг. 1 -9 образом. При этом на рабочей ветви конвейера для общей бесконечной замкнутой ленты 5 обеспечивается последовательный контакт с бесконечными замкнутыми тяговыми цепями 15, 16, 18 каждого приводного блока 30, что с учетом наличия средств 31 синхронизации скорости перемещения приводит к непрерывному перемещению указанной конвейерной ленты 5 в заданном направлении и с постоянной заданной скоростью.

Источники информации.

1. Ленточный конвейер. Электронный ресурс Геологическая энциклопедия. [Электронный ресурс] - 12 сентября 2013. - Режим доступа: http://dic. academic.ru/dic. nsf/enc_geolog/2768.

2. Патент BY № 1604 U, опубл. 30.12.2004.

3. Заявка ЕА № 201400097 А1, опубл. 30.04.2015.

Claims (6)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Ленточный конвейер, включающий жесткий став с системой направляющих опор, систему привода, систему натяжения и бесконечную замкнутую конвейерную ленту, при этом система направляющих опор содержит упорядоченно установленное на ставе множество центральных направляющих элементов и множество парных боковых направляющих элементов, каждый из которых жестко установлен на соответствующей оси, связанной со ставом с возможностью вращения и расположенной с определенным шагом по отношению к смежным осям на рабочей ветви конвейера по пути перемещения конвейерной ленты, причем центральные направляющие элементы установлены на соответствующих осях центральных направляющих элементов по меньшей мере по два на одной оси симметрично продольной оси конвейера, а множество боковых направляющих элементов включает боковые направляющие элементы по меньшей мере двух различных диаметров, при этом боковые направляющие элементы установлены на соответствующих осях боковых направляющих элементов по два элемента одинакового диаметра на одной оси симметрично продольной оси конвейера при условии увеличения расстояния от продольной оси конвейера до направляющего элемента по мере увеличения диаметра направляющего элемента, отличающийся тем, что направляющие элементы одинакового диаметра, расположенные на одной параллельной продольной оси конвейера линии, связаны между собой продольным тяговым элементом в виде бесконечной замкнутой тяговой цепи, связанной, в свою очередь, с системой привода и с системой натяжения, при этом система привода включает связанный с выходным валом электропривода и установленный на ставе перпендикулярно продольной оси конвейера с возможностью вращения приводной вал, на котором жестко установлено множество приводных звездочек одинакового диаметра, причем количество звездочек соответствует количеству тяговых цепей, и каждая звездочка образует кинематическую пару с соответствующей тяговой цепью, а место установки звездочек на валу соответствует местам пересечений с упомянутыми параллельными продольной оси конвейера линиями, система натяжения включает множество независимых элементов регулирования натяжения цепи, количество которых соответствует количеству тяговых цепей.
2. 2. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что элементы регулирования натяжения цепи установлены на концевом участке рабочей ветви конвейера, противоположном приводному валу со звездочками.
3. 3. Конвейер по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что бесконечная замкнутая конвейерная лента уложена на бесконечные замкнутые тяговые цепи и охватывает расположенный за системой привода отдельный неприводной барабан и элементы регулирования натяжения цепи из состава системы натяжения.
4. 4. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит два отдельных неприводных барабана, которые охватывает бесконечная замкнутая конвейерная лента, при этом система направляющих опор, система привода и система натяжения сгруппированы в виде отдельного приводного блока, выполненного с возможностью установки на ставе между указанными неприводными барабанами с обеспечением контакта на рабочей ветви конвейера бесконечных замкнутых тяговых цепей приводного блока с бесконечной замкнутой конвейерной лентой, приводящего к перемещению указанной ленты в заданном направлении и с заданной скоростью.
5. 5. Конвейер по п.4, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере по одной дополнительной системе направляющих опор, системе привода и системе натяжения, которые сгруппированы в виде соответствующего количества отдельных дополнительных приводных блоков, выполненных с возможностью установки на ставе между указанными неприводными барабанами последовательно

   - 8 031955 с основным блоком с обеспечением последовательного контакта на рабочей ветви конвейера бесконечных замкнутых тяговых цепей каждого приводного блока с бесконечной замкнутой конвейерной лентой, приводящего к перемещению указанной ленты в заданном направлении и с заданной скоростью, при этом соседние приводные блоки связаны между собой средствами синхронизации скорости перемещения.
6. 6. Конвейер по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что на одной оси центральных элементов установлено два центральных направляющих элемента, при этом две соответствующие бесконечные замкнутые цепи связаны между собой установленными с заданным шагом перемычками, длина которых соответствует расстоянию между упомянутыми двумя центральными направляющими элементами, причем перемычка выбрана из группы, включающей, по меньшей мере, элемент стержневого типа и фрагмент цепи.