RU2170696C1

RU2170696C1 - Belt conveyor

Info

Publication number: RU2170696C1
Application number: RU99127407A
Authority: RU
Inventors: Ю.Д. Тарасов
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; designing and operation of materials handling facilities. SUBSTANCE: proposed belt conveyor has flexible belt closed on drum un vertical plane whose carrying run is arranged on supports and idle run is arranged over chute with bent off sides filled with compressed air. Chute is V-shaped in cross-section. Supports of carrying run are made in form of rollers. Guides in form of rollers are installed above edges of idle run. Width of chute is less than width of belt being chosen to provide equilibrium of belt curved upwards at preset value of gauge pressure in chute. Width of belt is chosen from equation b/B = gδγ/p, where b is width of chute, m; B is width of belt, m; g is free fall acceleration, m/c²; δ is belt thickness, m; γ is belt density, kg/m³; p is air gauge pressure in chute, Pa. Chute furnishes with device for delivering water designed for periodically removing spilled material accumulated in chute at self- cleaning of belt. Water supply device is installed before chute in upper part of conveyor along chute sides in its upper part. Angle of tilting of chute sides to horizon is set to provide washing off of spilled material to middle part of chute. EFFECT: improved efficiency of operation of belt conveyor, reduced metal usage. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к конвейеростроению, а именно к ленточным конвейерам, и может быть использовано при их проектировании и эксплуатации. The invention relates to conveyor engineering, namely to belt conveyors, and can be used in their design and operation.

Известны ленточные конвейеры, включающие бесконечно замкнутую в вертикальной плоскости на барабанах гибкую ленту, размещенную в пролетах между барабанами на грузонесущей и холостой ветвях на роликоопорах (Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. М., Недра, 1991, с. 245, рис. 15.1 г.). Belt conveyors are known, including a flexible tape infinitely closed in a vertical plane on drums, placed in the spans between the drums on the load-bearing and idle branches on roller bearings (Pukhov Yu.S. Rudnichny transport. M., Nedra, 1991, p. 245, Fig. 15.1 g.).

Недостатками известных ленточных конвейеров являются интенсивный износ роликоопор на холостой ветви, износ самой ленты и образование просыпи в подконвейерном пространстве за счет самоочистки ленты на роликоопорах. The disadvantages of the known belt conveyors are the intensive wear of the roller bearings on the idle branch, the wear of the belt itself and the formation of spills in the conveyor space due to the self-cleaning of the tape on the roller bearings.

Известен ленточный конвейер, включающий бесконечную замкнутую в вертикальной плоскости на барабанах гибкую ленту, грузонесущая и холостая ветви которой размещены над заполняемым сжатым воздухом желобом, при этом над кромками ленты установлены направляющие в виде роликов (А.с. СССР N 608450, кл. B 65 G 15/28, 1981). A belt conveyor is known, including an endless flexible tape closed in a vertical plane on the drums, the load-bearing and idle branches of which are located above the trough filled with compressed air, while guides in the form of rollers are installed over the edges of the tape (A.S. USSR N 608450, class B 65 G 15/28, 1981).

Недостатками известного конвейера являются интенсивный износ роликоопор на холостой ветви ленты при взаимодействии загрязненной транспортируемым грузом поверхности ленты с роликоопарами даже при достаточно удовлетворительной очистке ленты, что приводит к продольным порывам ленты и увеличению энергопотребления при взаимодействии ленты с разрушенными роликоопорами, высокая металлоемкость желоба для создания воздушной подушки под лентой, скопление просыпи в желобе при установке его на холостой ветви ленты. The disadvantages of the known conveyor are the intensive wear of the roller bearings on the idle branch of the tape during the interaction of the tape surface contaminated with the transported cargo with the roller pairs even when the belt is cleaned satisfactorily, which leads to longitudinal gusts of the tape and increased energy consumption when the tape interacts with the broken roller bearings, high metal consumption of the trough for creating an air cushion under the tape, the accumulation of spills in the gutter when installing it on the idle branch of the tape.

Задачей изобретения является повышение эффективности эксплуатации конвейера за счет увеличения долговечности ленты и опор для нее, снижения металлоемкости и энергопотребления. The objective of the invention is to increase the efficiency of operation of the conveyor by increasing the durability of the tape and supports for it, reducing metal consumption and energy consumption.

Поставленная задача решается за счет того, что в ленточном конвейере, включающем замкнутую в вертикальной плоскости на барабанах гибкую ленту, грузонесущая ветвь которой размещена на опорах, холостая ветвь размещена над заполненным сжатым воздухом желобом с отогнутыми бортами, желоб выполнен V-образного поперечного профиля, при этом опоры грузонесущей ветви выполнены в виде роликов, причем над кромками холостой ветви ленты установлены направляющие в виде роликов, а ширина желоба принята меньше ширины ленты и выбрана из условия равновесия прогнутой вверх ленты при заданной величине избыточного давления воздуха в желобе, при этом ширину ленты выбирают из соотношения:
b/B = gδγ/p,
где b - ширина желоба, м;
B - ширина ленты, м;
g - ускорение свободного падения, м/с²;
δ - толщина ленты, м;
γ - плотность ленты, кг/м³;
p - избыточное давление воздуха в желобе, Па.The problem is solved due to the fact that in the belt conveyor, including a flexible tape closed in a vertical plane on the drums, the load-bearing branch of which is placed on the supports, the idle branch is placed above the chute with bent sides filled with compressed air, the chute is made of a V-shaped transverse profile, with the supports of the load-bearing branch are made in the form of rollers, and guides in the form of rollers are installed over the edges of the idle branch of the tape, and the width of the trough is adopted less than the width of the tape and is selected from the equilibrium condition ya bent up tape at a given value of excess air pressure in the trough, while the width of the tape is selected from the ratio:
b / B = gδγ / p,
where b is the width of the gutter, m;
B - tape width, m;
g is the acceleration of gravity, m / s ² ;
δ is the thickness of the tape, m;
γ is the density of the tape, kg / m ³ ;
p - excess air pressure in the gutter, Pa.

Желоб может быть снабжен приспособлением для подачи воды для периодического удаления скапливающейся в желобе просыпи, образующейся в результате самоочистки ленты. Приспособление для подачи воды может быть установлено перед желобом в верхней части конвейера. Приспособление для подачи воды может быть установлено вдоль бортов желоба в верхней его части. Угол наклона бортов желоба к горизонту может быть принят из условия обеспечения смыва просыпи в среднюю часть желоба. The gutter can be equipped with a device for supplying water for periodically removing the spill accumulated in the gutter resulting from the self-cleaning of the tape. A device for supplying water can be installed in front of the gutter in the upper part of the conveyor. A device for supplying water can be installed along the sides of the gutter in its upper part. The angle of inclination of the sides of the gutter to the horizon can be taken from the condition that the spill is washed off into the middle of the gutter.

Ленточный конвейер представлен на чертежах, где на фиг. 1 изображен наклонный конвейер, вид сбоку; на фиг. 2 - поперечное сечение по холостой ветви конвейера; на фиг. 3 - вид А по фиг. 2; на фиг. 4 - вариант установки приспособления для подачи воды вдоль бортов желоба. The conveyor belt is shown in the drawings, where in FIG. 1 shows an inclined conveyor, side view; in FIG. 2 - cross section along the idle branch of the conveyor; in FIG. 3 is a view A of FIG. 2; in FIG. 4 - an option for installing a device for supplying water along the sides of the gutter.

Ленточный конвейер выполнен в виде бесконечно замкнутой в вертикальной плоскости на барабанах 1 гибкой ленты, при этом грузонесущая ветвь 2 размещена на роликоопорах 3, а холостая ветвь ленты 4 размещена над заполненным сжатым воздухом (при работе конвейера) желобом 6 с отогнутыми бортами 7 и 8. The belt conveyor is made in the form of a flexible tape that is infinitely closed in a vertical plane on the drums 1, while the load-bearing branch 2 is placed on the roller bearings 3, and the idle branch of the tape 4 is placed above the filled compressed air (when the conveyor is operating) chute 6 with bent sides 7 and 8.

Над кромками холостой ветви ленты 4 установлены закрепленные на раме 9 конвейера направляющие, выполненные в виде расставленных по длине конвейера дисковых (фиг. 2, 3) или цилиндрических роликов 10 и 11 (фиг. 4). Шаг расстановки роликов 10 и 11 значительно больше, чем у обычных роликоопор холостой ветви. Above the edges of the idle branch of the belt 4, guides are mounted on the conveyor frame 9, made in the form of disk (Fig. 2, 3) or cylindrical rollers 10 and 11 spaced along the length of the conveyor (Fig. 4). The spacing of the rollers 10 and 11 is much larger than that of conventional idler branch rollers.

Ширина желоба 6 принята меньше ширины ленты и выбрана из условия равновесия прогнутой вверх на величину h холостой ветви ленты 4 при заданной величине избыточного давления воздуха в желобе 6 (профиль ленты 4 описывается параболой четвертой степени). При этом ширину ленты выбирают из условия:
b/B = gδγ/p,
где b - ширина желоба, м;
B - ширина ленты, м;
g - ускорение свободного падения, м/с²;
δ - толщина ленты, м;
γ - плотность ленты, кг/м³;
p - избыточное давление воздуха в желобе, Па.The width of the chute 6 is adopted less than the width of the tape and is selected from the equilibrium condition curved upward by the value h of the idle branch of the tape 4 at a given amount of excess air pressure in the chute 6 (the profile of the tape 4 is described by a fourth degree parabola). In this case, the tape width is selected from the condition:
b / B = gδγ / p,
where b is the width of the gutter, m;
B - tape width, m;
g is the acceleration of gravity, m / s ² ;
δ is the thickness of the tape, m;
γ is the density of the tape, kg / m ³ ;
p - excess air pressure in the gutter, Pa.

Избыточное давление может создаваться воздуходувкой низкого давления или от сети сжатого воздуха (не показано). При этом величина избыточного давления не превышает 500 - 400 Па для 10-прокладочной ленты (0,005-0,004 атм), а отношение b/B составляет 0,5-0,6. Overpressure may be generated by a low pressure blower or from a compressed air network (not shown). In this case, the excess pressure does not exceed 500 - 400 Pa for a 10-spacer strip (0.005-0.004 atm), and the b / B ratio is 0.5-0.6.

Желоб 6 выполнен V-обрзаного поперечного профиля и может быть снабжен приспособлением для подачи в него воды с целью периодического удаления скапливающейся в желобе 6 просыпи, образующейся в результате самоочистки холостой ветви ленты 4 от прилипших к ней частиц транспортируемого груза 12. The chute 6 is made of a V-trimmed transverse profile and can be equipped with a device for supplying water to it to periodically remove the spill accumulated in the chute 6, which is formed as a result of self-cleaning of the idle branch of the tape 4 from particles of the transported cargo 12 adhering to it.

Приспособление для подачи воды 13 может быть установлено перед желобом 6 верхней части конвейера. Приспособление 14, 15 для подачи воды может быть установлено вдоль бортов желоба 6 в верхней части конвейера и выполнено, например, в виде труб с перфорациями. В первом случае (фиг.1) угол наклона α₁ бортов желоба 6 к горизонту должен быть принят больше угла трения частиц просыпи при их скатывании по бортам желоба 6 к его средней части. Во втором случае (фиг. 4) угол наклона бортов желоба 6 α₂ может быть принят значительно меньшим. Его величина должна быть выбрана из условия обеспечения смыва просыпи в среднюю часть желоба 6 с дальнейшим транспортированием пульпы в нижнюю часть конвейера.A device for supplying water 13 can be installed in front of the groove 6 of the upper part of the conveyor. The device 14, 15 for supplying water can be installed along the sides of the groove 6 in the upper part of the conveyor and is made, for example, in the form of pipes with perforations. In the first case (figure 1), the angle of inclination α _{1 of the} sides of the trough 6 to the horizon should be taken greater than the angle of friction of the particles of the spill when they roll along the sides of the trough 6 to its middle part. In the second case (Fig. 4), the angle of inclination of the sides of the groove 6 α ₂ can be taken much smaller. Its value should be selected from the condition of ensuring that the spill is washed off into the middle part of the trough 6 with further transportation of the pulp to the lower part of the conveyor.

16, 17 - возможные направления движения транспортируемого груза 12; 18, 19 - щелевые зазоры между холостой ветвью ленты 4 и отогнутыми бортами 7, 8 желоба 6 при работе конвейера. 16, 17 - possible directions of movement of the transported cargo 12; 18, 19 — slotted gaps between the idle branch of the belt 4 and the bent sides 7, 8 of the groove 6 during conveyor operation.

Ленточный конвейер действует следующим образом. В нерабочем состоянии, когда привод конвейера отключен, холостая ветвь ленты 4 без зазоров 18 и 19 располагается на отогнутых бортах 7 и 8 желоба 6. После последовательного включения воздуходувки и двигателя привода конвейера (не показаны) грузовая ветвь ленты 2 начинает двигаться в направлении 16 или 17, опираясь на роликоопоры 3. Холостая ветвь ленты 4, двигаясь в противоположном направлении, находится во взвешенном состоянии за счет избыточного давления воздуха 5 в желобе 6, создаваемого, например, воздуходувкой низкого давления (вентилятором). Belt conveyor operates as follows. In the idle state, when the conveyor drive is turned off, the idle branch of the belt 4 without gaps 18 and 19 is located on the bent sides 7 and 8 of the groove 6. After sequentially turning on the blower and the drive motor of the conveyor (not shown), the load branch of the belt 2 begins to move in the direction 16 or 17, relying on roller bearings 3. The idle branch of the tape 4, moving in the opposite direction, is in suspension due to the excess pressure of air 5 in the groove 6, created, for example, by a low-pressure blower (fan).

Величина избыточного давления, необходимая для поддержания холостой ветви ленты 4, очень мала, поэтому утечки воздуха 5 из желоба 6 через щелевые зазоры 18, 19, величина которых контролируется направляющими роликами 10 и 11, также весьма малы. За счет минимизированной ширины желоба 6 существенно увеличивается прогиб h холостой ветви ленты 4, что дополнительно способствует уменьшению утечек воздуха 5, поскольку щелевые зазоры 18, 19 принимают криволинейный профиль, а их ширина увеличивается. Поэтому соответственно увеличиваются гидродинамические сопротивления, снижающие утечки воздуха. The excess pressure required to maintain the idle branch of the tape 4 is very small, therefore, air leakage 5 from the groove 6 through the slit gaps 18, 19, the value of which is controlled by the guide rollers 10 and 11, is also very small. Due to the minimized width of the trough 6, the deflection h of the idle branch of the tape 4 is significantly increased, which further contributes to the reduction of air leaks 5, since the slotted gaps 18, 19 take a curved profile, and their width increases. Therefore, hydrodynamic drags correspondingly increase, reducing air leakage.

Благодаря минимальной ширине желоба 6 и его V-образному поперечному профилю снижается металлоемкость желоба 6, а также существенно снижается уровень эксплуатационных затрат по конвейеру из-за отсутствия быстроизнашивающихся от взаимодействия с загрязненной поверхностью холостой ветви ленты 4 роликоопор. Due to the minimum width of the gutter 6 and its V-shaped transverse profile, the metal consumption of the gutter 6 is reduced, and the level of operating costs along the conveyor is significantly reduced due to the absence of roller bearings that wear out from interaction with the contaminated surface of the blank branch of the tape 4.

Удельная металлоемкость (кг/м) желоба 6 уменьшенной ширины по крайней мере в два раза меньше металлоемкости роликоопор. Кроме того, стоимость тонколистовой конструкции желоба 6 сама по себе меньше стоимости значительно более сложных роликоопор. К тому же желоб 6 практически не изнашивается. The specific metal consumption (kg / m) of the trough 6 of reduced width is at least two times less than the metal consumption of the roller supports. In addition, the cost of the thin-sheet structure of the trough 6 is in itself less than the cost of much more complex roller bearings. In addition, the groove 6 practically does not wear out.

Предлагаемая конструкция опоры для холостой ветви ленты 4 конвейера позволяет попутно решить и другую важную проблему - механизировать уборку из подконвейерного пространства просыпи, образующейся за счет естественной самоочистки загрязненной транспортируемым грузом 12 обращенной вниз поверхности холостой ветви ленты 4. При периодической подаче воды с помощью приспособления 13 в верхней части конвейера скопившаяся в желобе 6 просыпь смывается водой в приемное приспособление, размещенное в нижней части конвейера (не показано), откуда может подаваться снова в технологическую схему или в хвостохранилище. Угол α₁ наклона бортов желоба 6, больший угла трения, обеспечивает скатывание просыпи в среднюю часть V-обрзаного желоба 6, откуда она и удаляется водой. Углы наклона бортов α₂ желоба 6 могут быть приняты меньше угла трения, что позволит дополнительно уменьшить металлоемкость и стоимость желоба 6. Но в этом случае вода для смыва и удаления просыпи подается через приспособление 14, 15.The proposed design of the support for the idle branch of the belt 4 of the conveyor allows one to solve another important problem along the way - to mechanize the cleaning of the spill from the sub-conveyor space, which is formed due to the natural self-cleaning of the conveyed load 12, facing down the surface of the idle branch of the belt 4. When the water is supplied periodically with the aid of 13 c the top of the conveyor, the spill accumulated in the trough 6 is washed off with water into a receiving device located in the bottom of the conveyor (not shown), from where m fed back into the process circuit or tailings. The angle α _{1 of the} inclination of the sides of the gutter 6, a larger angle of friction, ensures rolling of the spill into the middle part of the V-trimmed gutter 6, from where it is removed by water. The angles of inclination of the sides α _{2 of the} gutter 6 can be taken less than the angle of friction, which will further reduce the metal consumption and cost of the gutter 6. But in this case, water for flushing and removing spills is fed through the device 14, 15.

Предлагаемая конструкция опоры для холостой ветви ленты 4 позволяет также снизить энергеоемкость транспортирования груза 12, т.к. составляющая сопротивления движению холостой ветви ленты 4, вызванная трением, практически отсутствует. Кроме того, такое техническое решение способствует уменьшению износа самой ленты (2, 4) и повышению ее долговечности, т.к. отсутствует абразивный контакт загрязненной поверхности холостой ветви ленты 4 с опорой 6 (у аналогов и прототипа лента взаимодействует с роликоопорами). The proposed design of the support for the idle branch of the tape 4 can also reduce the energy consumption of transporting cargo 12, because the component of resistance to movement of the idle branch of the tape 4 caused by friction is practically absent. In addition, this technical solution helps to reduce the wear of the tape itself (2, 4) and increase its durability, because there is no abrasive contact of the contaminated surface of the blank branch of the tape 4 with the support 6 (for analogues and prototype, the tape interacts with roller bearings).

Claims

1. A conveyor belt including a flexible tape closed in a vertical plane on the drums, the load-bearing branch of which is placed on the supports, the idle branch is placed above the trough with bent sides filled with compressed air, characterized in that the trough is made of a V-shaped transverse profile, while the load-bearing supports the branches are made in the form of rollers, and guides in the form of rollers are installed over the edges of the idle branch of the tape, and the width of the gutter is less than the width of the tape and selected from the equilibrium condition of the tape bent upward At a given value of overpressure in the trough, the width of the tape is selected from the ratio
b / B = gδγ / p,
where b is the width of the gutter, m;
In - the width of the tape, m;
g is the acceleration of gravity, m / s ² ;
δ is the thickness of the tape, m;
γ is the density of the tape, kg / m ³ ;
p - excess air pressure in the gutter, Pa.

2. The conveyor according to claim 1, characterized in that the gutter is equipped with a device for supplying water to it for periodically removing the spill accumulated in the gutter resulting from the self-cleaning of the belt.

3. The conveyor according to claim 1 or 2, characterized in that the device for supplying water is installed in front of the trough in the upper part of the conveyor.

4. The conveyor according to claim 2, characterized in that the device for supplying water is installed along the sides of the gutter in its upper part.

5. The conveyor according to claim 5, characterized in that the angle of inclination of the sides of the gutter to the horizon is taken from the condition that the spill is washed off into the middle of the gutter.