RU209953U1

RU209953U1 - Transport roller

Info

Publication number: RU209953U1
Application number: RU2021125864U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Дахно; Валерия Евгеньевна Алферьева; Юрий Павлович Смирнов; Александр Васильевич Тененев
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2022-03-24

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для транспортирования труб различного диаметра и может быть использована для ленточных конвейеров, рольгангов, применяемых в химической, перерабатывающей, строительной, металлургической и других промышленностях. Технический результат достигается тем, что в ролике транспортировочном, содержащем стальную обечайку с металлической сеткой и двухслойным покрытием из полимерного материала, внутренний слой двухслойного покрытия выполнен из резины средней твердости толщиной 15-25 мм и нанесен на предварительно очищенную, обезжиренную и промазанную клеевыми композициями поверхность стальной обечайки, упруго-эластичная металлическая сетка выполнена методом тетранавивки промазанного клеевыми композициями стального латунированного троса, с образованием ромбических ячеек, утопленных в частично сформированном внутреннем слое двухслойного покрытия толщиной 2,0-3,5 мм, а наружный слой двухслойного покрытия выполнен из резины повышенной твердости. Технический результат - повышение надежности ролика транспортировочного при эксплуатации. 2 ил.The utility model relates to devices for transporting pipes of various diameters and can be used for belt conveyors, roller tables used in the chemical, processing, construction, metallurgical and other industries. The technical result is achieved by the fact that in the transport roller containing a steel shell with a metal mesh and a two-layer coating of a polymeric material, the inner layer of the two-layer coating is made of rubber of medium hardness 15-25 mm thick and is applied to a steel surface that has been previously cleaned, degreased and smeared with adhesive compositions. shells, an elastic metal mesh is made by tetra-winding a brass-plated steel cable smeared with adhesive compositions, with the formation of rhombic cells recessed in a partially formed inner layer of a two-layer coating with a thickness of 2.0-3.5 mm, and the outer layer of a two-layer coating is made of rubber of increased hardness . The technical result is an increase in the reliability of the transport roller during operation. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для транспортирования труб различного диаметра и может быть использована для ленточных конвейеров, рольгангов, применяемых в химической, перерабатывающей, строительной, металлургической и других промышленностях.The utility model relates to devices for transporting pipes of various diameters and can be used for belt conveyors, roller tables used in the chemical, processing, construction, metallurgical and other industries.

Известен ролик транспортный, содержащий приводной вал, на посадочной поверхности которого расположено покрытие из резинополимерного композиционного материала, выполненное в виде усеченных конусов, приводной вал имеет квадратное сечение (патент РФ №143869, МПК В65G 39/02, опубл. 10.08.2014 г.).A transport roller is known, containing a drive shaft, on the seating surface of which there is a coating of rubber-polymer composite material, made in the form of truncated cones, the drive shaft has a square section (RF patent No. 143869, IPC B65G 39/02, publ. .

В процессе работы на ролик транспортный действуют нагрузки от массы труб и крутящего момента. Поскольку приводной вал имеет квадратное сечение, то в угловых зонах вала возникают концентрации напряжений, и как следствие, резинополимерное покрытие испытывает цикличные нагрузки в угловых зонах. Кроме того, на посадочной поверхности вала расположено покрытие, выполненное в виде двух усеченных конусов, расположенных таким образом, что их вершины соприкасаются, а фиксация покрытия производится фланец-гайками со стороны основания конусов, которые, в свою очередь зафиксированы винтами. Ввиду отсутствия крепления резины с металлом квадратного сечения приводного вала, действующие цикличные нагрузки приводят к сдвиговым деформациям, которые в свою очередь ведут к разрушению и необходимостью постоянного восстановления резинополимерного покрытия. Что влечет дополнительные расходы на операцию по замене покрытия. During operation, the transport roller is subjected to loads from the mass of pipes and torque. Since the drive shaft has a square section, stress concentrations arise in the corner zones of the shaft, and as a result, the rubber-polymer coating experiences cyclic loads in the corner zones. In addition, on the seating surface of the shaft there is a coating made in the form of two truncated cones arranged in such a way that their tops are in contact, and the coating is fixed by flange-nuts from the base of the cones, which, in turn, are fixed with screws. Due to the lack of attachment of rubber to the square metal of the drive shaft, the acting cyclic loads lead to shear deformations, which in turn lead to destruction and the need for constant restoration of the rubber-polymer coating. Which entails additional costs for the operation to replace the coating.

Известна роликовая опора, предназначенная для продольного перемещения труб, содержащая основание, размещенные на нем опору с валом, на котором установлены ролики, обеспечивающие устойчивое положение трубы на роликах при ее перемещении (патент РФ 32337267, МПК F16L 3/00, опубл. 10.02.2008 г.).Known roller support designed for longitudinal movement of pipes, containing a base placed on it a support with a shaft on which rollers are installed to ensure a stable position of the pipe on the rollers when it is moved (RF patent 32337267, IPC F16L 3/00, publ. 10.02.2008 G.).

Ролики в процессе работы перемещают массивные до 12-15 т трубы. Подобная массивная труба активно сжимает и сдвигает наружный слой гуммировочного покрытия. Возникающие интенсивные напряжения передаются локально на внутренний слой к ослабленному месту крепления резины с металлом обечайки. Это приводит к местному перенапряжению адгезионного слоя по фазе резина-металл. Ввиду однородности немногослойности покрытия и непредусмотренным прочим мерам по смягчению и распределению на более обширную область напряжений, возникают и развиваются микроотслаивания резины от обечайки с последующим ее отрывом и разрушением покрытия.Rollers in the process move massive pipes up to 12-15 tons. Such a massive pipe actively compresses and shifts the outer layer of the rubber coating. The resulting intense stresses are transmitted locally to the inner layer to the weakened place of attachment of the rubber to the shell metal. This leads to local overvoltage of the adhesive layer in the rubber-metal phase. Due to the homogeneity of the coating with few layers and other unforeseen measures for softening and distribution over a wider area of stresses, microflaking of the rubber from the shell occurs and develops, followed by its separation and destruction of the coating.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленной полезной модели является ролик, гуммированный по технологии Спрут, содержащий металлическое основание (обечайку), тканую сетку из низкоуглеродистой стали, приваренную к обечайке, и двухслойное покрытие из полимерного материала, состоящее из тонкого внутреннего подслоя и наружного основного слоя покрытия (Гуммирование по технологии Спрут. Обрезиним [электронный ресурс] // Режим доступа: https://xn--90aigeayfdt.xn--p1ai/gummirovanie/zashita-metalla/gummirovanie-po-tehnologii-sprut/ (дата обращения 16.07.2021)).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed utility model is a roller, gummed according to the Sprut technology, containing a metal base (shell), a woven mesh made of low-carbon steel welded to the shell, and a two-layer coating of polymer material, consisting of a thin inner sublayer and the outer main layer of the coating (Gumming using Sprut technology. Obresinim [electronic resource] // Access mode: https://xn--90aigeayfdt.xn--p1ai/gummirovanie/zashita-metalla/gummirovanie-po-tehnologii-sprut/ (date appeals 16.07.2021)).

В процессе эксплуатации поверхность полимерного покрытия подвергается нагрузкам. Приваренная к обечайке металлическая сетка создает жесткую систему, становится неподвижна, и в результате возникающие напряжения не распределяются на более обширную площадь внутренней поверхности полимерного покрытия, контактирующего с неподвижной сеткой, что приводит к сдвиговым деформациям полимерного покрытия и как следствие к разрушению.During operation, the surface of the polymer coating is subjected to loads. The metal mesh welded to the shell creates a rigid system, becomes immobile, and as a result, the resulting stresses are not distributed over a larger area of the inner surface of the polymer coating in contact with the fixed mesh, which leads to shear deformations of the polymer coating and, as a result, to destruction.

Также одним из недостатков ролика, гуммированного по технологии Спрут является электросварка, при помощи которой приваривают тканую сетку к обечайке, что приводит к дефектам: прожог, выплески, непровар. Эти дефекты влияют на качество крепления полимерного подслоя к металлическому основанию. Also, one of the disadvantages of the roller, gummed according to the Sprut technology is electric welding, with the help of which the woven mesh is welded to the shell, which leads to defects: burn-through, splashes, lack of fusion. These defects affect the quality of fastening of the polymer sublayer to the metal base.

Совокупность перечисленных недостатков ролика, гуммированного по технологии Спрут, существенно снижает надежность его работы. The combination of the listed shortcomings of the roller, gummed according to the Octopus technology, significantly reduces the reliability of its operation.

Задачей предлагаемой полезной модели является разработка усовершенствованной конструкции ролика транспортировочного с увеличенным сроком эксплуатации резинового покрытия. The objective of the proposed utility model is to develop an improved design of the transport roller with an extended life of the rubber coating.

Техническим результатом является повышение надежности ролика транспортировочного при эксплуатации.The technical result is to increase the reliability of the transport roller during operation.

Технический результат достигается тем, что в ролике транспортировочном, содержащем стальную обечайку с металлической сеткой и двухслойным покрытием из полимерного материала, внутренний слой двухслойного покрытия выполнен из резины средней твердости и нанесен на предварительно очищенную, обезжиренную и промазанную клеевыми композициями поверхность стальной обечайки, упруго-эластичная металлическая сетка выполнена методом тетранавивки промазанного клеевыми композициями стального латунированного троса, с образованием ромбических ячеек, утопленных в частично сформированном внутреннем слое двухслойного покрытия, а наружный слой двухслойного покрытия выполнен из резины повышенной твердости.The technical result is achieved by the fact that in the transport roller, containing a steel shell with a metal mesh and a two-layer coating of a polymeric material, the inner layer of the two-layer coating is made of medium hard rubber and applied to the surface of the steel shell, previously cleaned, degreased and smeared with adhesive compositions, resiliently elastic the metal mesh is made by tetra-winding a brass-plated steel cable smeared with adhesive compositions, with the formation of rhombic cells recessed in a partially formed inner layer of a two-layer coating, and the outer layer of a two-layer coating is made of rubber of increased hardness.

Сущностью конструкции ролика транспортировочного является особое выполнение упруго-эластичной сетки из утопленных в частично сформированном внутреннем слое двухслойного покрытия толщиной 2,0-3,5 мм ромбических ячеек, сформированных методом тетранавивки (Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головкин Г.С., Горбаткина Ю.А., Крыжановский В.К., Куперман А.М., Симонов-Емельянов И.Д., Халиулин В.И., Бунаков В.А. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие. - 4-е испр. и доп. изд. / под ред. А.А. Берлина. - Спб.: ЦОП «Профессия», 2014. - 592 с., ил.) стального латунированного троса, а также выполнение двухслойного покрытия из полимерного материала из слоев резины разной твердости - из наружного резинового слоя повышенной твердости 80-90 единиц по Шору и внутреннего резинного слоя средней твердости 50-60 единиц по Шору, суммарной толщиной 15-25 мм.The essence of the design of the transport roller is a special implementation of an elastic-elastic mesh of 2.0-3.5 mm thick rhombic cells recessed in a partially formed inner layer of a two-layer coating, formed by the method of tetra-winding (Kerber M.L., Vinogradov V.M., Golovkin G .S., Gorbatkina Yu.A., Kryzhanovsky V.K., Kuperman A.M., Simonov-Emelyanov I.D., Khaliulin V.I., Bunakov V.A. Polymer composite materials: structure, properties, technology : study guide. - 4th corrected and additional ed. / edited by A.A. Berlin. - St. Petersburg: TsOP "Professiya", 2014. - 592 p., ill.) brass-plated steel cable, and also, the implementation of a two-layer coating of a polymeric material from layers of rubber of different hardness - from an outer rubber layer of increased hardness of 80-90 Shore units and an inner rubber layer of medium hardness of 50-60 Shore units, with a total thickness of 15-25 mm.

Указанные признаки обеспечивают снижение воздействия деформаций сжатия и сдвига, обеспечивается в результате использования для наружного слоя резины повышенной твердости, которая воспринимает динамические нагрузки и равномерно распределяет напряжения на внутренние слои резины средней твердости. В результате уменьшаются радиальные деформации и перемещения наружного резинового слоя ролика. За счет использования для внутреннего слоя резины средней твердости деформация распределяется на сетку из переплетенных латунированных тросов по сторонам ячеек ромба, которая обладает упруго-эластичным свойством. В результате снижаются напряжения сдвига резины относительно металла сердечника в зонах под валиками и волновым наплывом, деформация резины распределяется на более обширную область контакта резины с металлом. These features provide a reduction in the impact of compression and shear deformations, which is ensured as a result of the use of rubber of increased hardness for the outer layer, which perceives dynamic loads and evenly distributes stresses to the inner layers of rubber of medium hardness. As a result, radial deformations and displacements of the outer rubber layer of the roller are reduced. Due to the use of medium-hard rubber for the inner layer, the deformation is distributed to a mesh of interlaced brass cables along the sides of the rhombus cells, which has an elastic-elastic property. As a result, the shear stresses of the rubber relative to the core metal in the areas under the rollers and wave influx are reduced, the deformation of the rubber is distributed over a wider area of rubber-metal contact.

Резиновая двухслойная обкладка, совместно с переплетенными латунированными тросами, обладает демпфирующими свойствами. При воздействии динамических нагрузок на наружную резиновую обкладку ролика снижаются напряжения во внутреннем слое резинового покрытия, за счет распределения деформации по резиновой обкладке. Одновременно на упруго-эластичную сетку из переплетенных тросов действуют деформации растяжения и сжатия, в результате чего происходят смещения сторон ромбических ячеек, которые восстанавливаются после прекращения воздействия нагрузок, не вызывая заметных изменений в структуре упруго-эластичной сетки, тем самым обеспечивая дополнительное демпфирование. Rubber two-layer lining, together with interlaced brass cables, has damping properties. When dynamic loads are applied to the outer rubber lining of the roller, stresses in the inner layer of the rubber coating are reduced due to the distribution of deformation over the rubber lining. At the same time, tensile and compressive strains act on the elastic mesh of interlaced cables, resulting in displacements of the sides of the rhombic cells, which are restored after the cessation of the load, without causing noticeable changes in the structure of the elastic mesh, thereby providing additional damping.

Таким образом, эффект демпфирования в ролике транспортировочном достигается за счет применения двухслойной резиновой обкладки, для наружного слоя резина повышенной твердости, для внутреннего слоя резина средней твердости, а также за счет применения упруго-эластичной сетки из переплетенных латунированных тросов. Демпфирование позволяет добиться распределения деформации сжатия от массы трубы и деформаций сдвига от крутящего момента, создаваемого для перемещения трубы, на более обширную область контакта резины с металлом, а также предохранить от преждевременного возникновения микротрещин на наружной поверхности резинового покрытия и микроотрывов на внутренней поверхности в зоне контакта резины с металлом.Thus, the effect of damping in the transport roller is achieved through the use of a two-layer rubber lining, for the outer layer rubber of increased hardness, for the inner layer rubber of medium hardness, and also through the use of an elastic mesh of interlaced brass cables. Damping makes it possible to achieve the distribution of compression strain from the mass of the pipe and shear strain from the torque created to move the pipe over a wider area of rubber-metal contact, as well as to prevent premature occurrence of microcracks on the outer surface of the rubber coating and microtears on the inner surface in the contact zone rubber with metal.

Упруго-эластичная сетка из переплетенных тросов, выполненная методом тетранавивки, образует на наружной поверхности обечайки рельефность в виде ромбических ячеек. За счет развитой поверхности усадка резины распределяется равномерно по ромбическим ячейкам. Благодаря использованию сетки из переплетенных стальных латунированных тросов, обеспечивается локальная усадка резины в процессе вулканизации. Резиновая обкладка прочно крепится на обечайке за счет клеевой композиции, а также за счет навитых стальных латунированных тросов, утопленных в резиновый слой, образуя упруго-эластичную сетку на обечайке в виде ромбических ячеек. Благодаря развитой ячеистой поверхности сетка из переплетенных латунированных тросов способствует улучшению прочности крепления резины на обечайке.An elastic-elastic net of interlaced cables, made by the method of tetra-winding, forms a relief in the form of rhombic cells on the outer surface of the shell. Due to the developed surface, the shrinkage of the rubber is distributed evenly over the rhombic cells. Thanks to the use of a mesh of interlaced brass-plated steel cables, local shrinkage of the rubber is ensured during the vulcanization process. The rubber lining is firmly attached to the shell due to the adhesive composition, as well as due to the wound brass-plated steel cables recessed into the rubber layer, forming an elastic mesh on the shell in the form of rhombic cells. Due to the developed cellular surface, the mesh of intertwined brass cables improves the strength of rubber fastening on the shell.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид ролика транспортировочного, фиг. 2 - упруго-эластичная сетка из переплетенных стальных латунированных тросов на наружной поверхности стальной обечайки с резиновым слоем 2,0-3,5 мм.The essence of the utility model is illustrated by drawings: Fig. 1 - General view of the transport roller, Fig. 2 - elastic mesh of interlaced brass-plated steel cables on the outer surface of a steel shell with a rubber layer of 2.0-3.5 mm.

Ролик транспортировочный содержит стальную обечайку 1, обрезиненную двухслойной резиновой обкладкой. Наружный слой 2 выполнен из резины повышенной твердости 80-90 единиц по Шору, внутренний слой 3 выполнен из эластичной резины средней твердости 50-60 единиц по Шору. Суммарная толщина внутреннего слоя 3 составляет 15-25 мм. На торцах стальной обечайки 1 равномерно по окружности выполнены пазы 4, в которых закрепляется стальной латунированный трос 5, промазанный клеевыми композициями. Стальной латунированный трос 5 методом тетранавивки навит на частично сформированный внутренний слой 3 толщиной 2,0-3,5 мм и утоплен в нем, с образованием ромбических ячеек, формирующих упруго-эластичную металлическую сетку. The transport roller contains a steel shell 1 rubberized with a two-layer rubber lining. The outer layer 2 is made of rubber with increased hardness of 80-90 Shore units, the inner layer 3 is made of elastic rubber of medium hardness of 50-60 Shore units. The total thickness of the inner layer 3 is 15-25 mm. At the ends of the steel shell 1, grooves 4 are made evenly along the circumference, in which a brass-plated steel cable 5 is fixed, smeared with adhesive compositions. The brass-plated steel cable 5 is wound on a partially formed inner layer 3 with a thickness of 2.0-3.5 mm by the method of tetra-winding and recessed into it, with the formation of rhombic cells forming an elastic-elastic metal mesh.

Технология сборки осуществляется следующим образом.Assembly technology is carried out as follows.

Перед обрезиниванием ролика производится обработка стальной обечайки 1 в следующей последовательности: очистка поверхности металла, обработка дробью, обезжиривание и промазка клеевыми композициями.Before rubberizing the roller, the steel shell 1 is processed in the following sequence: cleaning the metal surface, processing with shot, degreasing and smearing with adhesive compositions.

Затем на наружную поверхность обечайки 1 укладывается часть внутреннего слоя 3 из тонкого листа резины средней твердости 50-60 единиц по Шору толщиной 2,0-3,5 мм, затем методом тетранавивки навивают стальной трос 5 с шагом в соответствии с нанесенными пазами 4 и усилием натяжения в 30-40 кг. При этом обеспечивается утопление троса 5 и на обечайке 1 формируется упруго-эластичная сетка из образованных ромбических ячеек, показанная на фиг. 2.Then, on the outer surface of the shell 1, a part of the inner layer 3 is laid from a thin sheet of rubber of medium hardness of 50-60 Shore units with a thickness of 2.0-3.5 mm, then the steel cable 5 is wound by tetra-winding with a step in accordance with the applied grooves 4 and the force tension in 30-40 kg. This ensures the drowning of the cable 5 and on the shell 1 is formed elastic mesh of formed rhombic cells, shown in Fig. 2.

Полученная таким образом рельефная поверхность, в совокупности со сформировавшимися ячейками и с клеевой композицией, обеспечивает повышение прочности крепления резины на обечайке. Далее продолжают наложение внутреннего слоя 3 средней твердости до формирования суммарной толщины внутреннего слоя 3, равной 15-25 мм. После этого накладывают наружный слой 2 из резины повышенной твердости 80-90 единиц по Шору. Далее осуществляется процесс вулканизации. The embossed surface thus obtained, in combination with the formed cells and with the adhesive composition, provides an increase in the strength of the rubber fastening on the shell. Further, the imposition of the inner layer 3 of medium hardness continues until the formation of the total thickness of the inner layer 3, equal to 15-25 mm. After that, an outer layer 2 of rubber of increased hardness of 80-90 Shore units is applied. The next step is the vulcanization process.

Таким образом, ролик транспортировочный, содержащий стальную обечайку с металлической сеткой и двухслойным покрытием из полимерного материала, в котором внутренний слой двухслойного покрытия выполнен из резины средней твердости - 50-60 единиц по Шору толщиной 15-25 мм и нанесен на предварительно очищенную, обезжиренную и промазанную клеевыми композициями поверхность стальной обечайки, упруго-эластичная металлическая сетка выполнена методом тетранавивки промазанного клеевыми композициями стального латунированного троса, с образованием ромбических ячеек, утопленных в частично сформированном внутреннем слое двухслойного покрытия толщиной 2,0-3,5 мм, а наружный слой двухслойного покрытия выполнен из резины повышенной твердости - 80-90 единиц по Шору, обладает повышенной надежностью при эксплуатации.Thus, a transport roller containing a steel shell with a metal mesh and a two-layer coating of a polymeric material, in which the inner layer of a two-layer coating is made of rubber of medium hardness - 50-60 Shore units with a thickness of 15-25 mm and is applied to a previously cleaned, degreased and the surface of the steel shell coated with adhesive compositions, the resilient-elastic metal mesh is made by tetra-winding a brass-plated steel cable smeared with adhesive compositions, with the formation of rhombic cells recessed in the partially formed inner layer of a two-layer coating with a thickness of 2.0-3.5 mm, and the outer layer of a two-layer coating made of rubber of increased hardness - 80-90 Shore units, has increased reliability during operation.

Claims

A transport roller containing a steel shell with a metal mesh and a two-layer coating of a polymeric material, characterized in that the inner layer of the two-layer coating is made of medium hard rubber and is applied to the surface of the steel shell that has been previously cleaned, degreased and smeared with adhesive compositions, the resilient-elastic metal mesh is made by the method of tetra-winding a brass-plated steel cable smeared with adhesive compositions, with the formation of rhombic cells recessed in a partially formed inner layer of a two-layer coating, and the outer layer of a two-layer coating is made of rubber of increased hardness.