Ленточный конвейер на опорах скольжения

 

Использование: в области конвейерного транспорта для транспортирования насыпных и штучных грузов. Сущность изобретения: ленточный конвейер на опорах скольжения включает огибающую приводной и натяжной и/или холостой барабаны ленты, верхняя ветвь которой нижней обкладкой контактирует с опорами скольжения, выполненными из синтетического материала и расположенными с определенным шагом по длине конвейера, при этом опоры скольжения расположены с определенным шагом по длине и/или ширине конвейера, а отношение толщины ленты к толщине опоры скольжения составляет от 0,05 до 2,2, отношение ширины опоры скольжения к ее шагу по длине и/или ширине конвейера составляет от 0,03 до 0,3. Кроме того, опора скольжения в поперечном сечении может быть выполнена прямоугольной или вогнутой дугообразной с радиусом кривизны от 150 мм до 400 мм, а в продольном сечении может быть выполнена выпуклой дугообразной с радиусом кривизны от 150 мм до 400 мм, при этом опора скольжения может быть выполнена составной из, как минимум, двух дугообразных частей, радиус кривизны каждой из которых составляет от 150 мм до 400 мм. Опоры скольжения могут быть расположены параллельно или перпендикулярно, или под углом к продольной оси конвейера. Опоры скольжения могут быть расположены в шахматном порядке. Опоры скольжения могут быть выполнены из полиолефина, например, полиэтилена, или полипропилена, или полиизобутилена, или полиолефина с наполнителями, например, графитом. Опоры скольжения могут быть выполнены из полиолефина, полиамида, фторполимера или вышеупомянутых материалов с наполнителями. Кроме того нижняя обкладка ленты может быть выполнена из полиолефина или полиамида. 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к конвейерному транспорту и может быть использовано для транспортирования насыпных и штучных грузов.

Известен ленточный конвейер, включающий ленту, верхняя ветвь которой нижней обкладкой взаимодействует с опорной поверхностью, выполненной из материала, обладающего в сочетании с материалом обкладки малым коэффициентом сопротивления движению (Патент ФРГ N 1169367, В 65 G 15/62, 1964 г).

Недостатком данного технического решения является то, что поверхность опоры скольжения находится в непрерывном контакте с нижней обкладкой ленты на большой площади, и в поверхностном слое возникает высокая температура, что значительно влияет на износ сопрягаемых тел. Эти факторы не позволяют применять конвейеры на опорах скольжения при больших грузопотоках, высоких скоростях движения ленты и больших расстояниях транспортирования.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является известный из патентной литературы ленточный конвейер на опорах скольжения, включающий огибающую приводной и натяжной барабаны ленту, верхняя ветвь которой взаимодействует с поперечными опорами скольжения, выполненными из синтетического неметаллического материала и расположенными с определенным интервалом по длине конвейера (Патент США N 4359156, В 65 G 15/60, 1982 г.).

Недостатком данного технического решения является повышение температуры в зоне контакта ленты с опорой скольжения до критического значения, что влечет за собой увеличение затрат на эксплуатацию из-за ограниченного срока службы ленты.

Задачей изобретения является повышение долговечности конвейера за счет снижения температуры в зоне контакта ленты с опорой скольжения и упрощение его конструкции.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в ленточном конвейере на опорах скольжения, включающем огибающую приводной и натяжной барабаны ленту, верхняя ветвь которой находится в контакте с опорами скольжения, выполненными из синтетического материала и расположенными с определенным шагом по длине и/или ширине става конвейера, отношение толщины ленты к толщине опоры скольжения составляет 0,05.2,2, а отношение ширины опоры скольжения к шагу ее по длине и/или ширине конвейера, составляет 0,03.0,3.

Кроме того, решение поставленной задачи достигается также за счет того, что поверхность опоры скольжения, контактирующая с лентой, может быть выполнена в поперечном сечении плоской или вогнутой дугообразной с радиусом кривизны от 150 мм до 400 мм, а в продольном сечении может быть выполнена выпуклой дугообразной с радиусом кривизны от 150 до 400 мм.

Опора скольжения может быть выполнена составной из, как минимум, двух дугообразных частей, радиус кривизны каждой из которых составляет от 150 до 400 мм.

Поставленная задача достигается за счет различного расположения опор скольжения относительно продольной оси конвейера, а именно: параллельно, перпендикулярно или под углом. Возможно расположение опор скольжения в шахматном порядке.

Кроме того, в качестве материала для опор скольжения может быть выбран полиолефин, например, полиэтилен, или пропилен, или полиизобутилен, или полиолефин с наполнителями, например, графитом; или полиамид, например, капролактам, или капрон, или полиамид с наполнителями, например, графитом, тальком, дисульфидом молибдена; или фторполимер, например, политетрафторэтилен, или фторполимер с наполнителями, например, бронзой, графитом, стекловолокном. Для нижней обкладки ленты может быть использован также синтетический материал, например, полиолефин или полиамид.

В результате решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в том, что при определенном отношении толщины ленты к толщине опоры скольжения нормализуется процесс отвода тепла из зоны контакта ленты с опорой скольжения.

Решение проблемы теплоотвода из зоны контакта ленты с опорой скольжения особенно важно при использовании ленты с синтетическими прокладками без нижней резиновой обкладки. Образующаяся при этом пара трения "синтетическая прокладка конвейерной ленты-синтетическая опора скольжения" является концентратором напряжений в результате возникающих тепловых деформаций.

Как показали исследования, при использовании опоры скольжения толщиной не менее 5 мм, оптимальным интервалом отношения толщины ленты к толщине опоры является 0,125-1,125. Если отношение толщин более 2,2, то резко ухудшается процесс теплоотвода, который из-за низкой теплопроводности синтетических неметаллических материалов происходит, в основном, за счет ленты, что в свою очередь ухудшает работоспособность конвейера из-за возникновения пластических деформаций, повышения коэффициента трения и т.п.

Если соотношение толщин меньше 0,05, то при толщине опоры скольжения не менее 5 мм значительное увеличение толщины ленты влечет за собой увеличение ее массы, и, как следствие, увеличение материалоемкости и энергоемкости устройства.

Уменьшение толщины опоры скольжения менее 5 мм влечет за собой усложнение конструкции конвейера. При определенной толщине опоры, а именно не менее 5 мм, появляется возможность использования высокой амортизирующей способности синтетических материалов, т. е. возможность использования опоры из такого материала как загрузочного узла конвейера. Опора скольжения воспринимает возникающую при загрузке материала на ленту конвейера динамическую нагрузку без каких-либо дополнительных конструктивных элементов и узлов.

Нормализация процесса теплоотвода обеспечивается также определенным отношением ширины поперечной опоры скольжения к шагу ее по длине и/или ширине конвейера. Если данное отношение меньше 0,03, то понижается производительность в результате невозможности применения высокой скорости движения ленты из-за появления в ней высоких динамических нагрузок. Увеличение отношения ширины опоры скольжения к интервалу расположения ее по длине и/или ширине конвейера более 0,3 влечет за собой понижение амортизации ударных нагрузок и приводит к увеличению суммарной площади непрерывного контакта ленты и опоры скольжения, в результате чего увеличивается температура в зоне контакта.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид ленточного конвейера с продольными опорами скольжения; на фиг.2 то же с поперечными опорами скольжения; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 вариант выполнения дугообразной опоры, состоящей, как минимум, их двух частей; на фиг.6 разрез В-В на фиг.4; на фиг.7 расположение продольных опор скольжения с шагом по ширине конвейера; на фиг. 8 расположение поперечных опор скольжения с шагом по длине конвейера; на фиг. 9 расположение опор скольжения под углом к продольной оси конвейера; на фиг.10, 11 и 12 варианты расположения опор скольжения в шахматном порядке.

Ленточный конвейер на опорах скольжения включает холостой 1 и приводной 2 барабаны. Их огибает лента 3, верхняя ветвь 4 которой контактирует с опорой скольжения 5. Нижняя ветвь 6 ленты 3 также поддерживается опорами скольжения или качения (на чертеже не указаны).

Опоры скольжения 5, контактирующие с верхней ветвью 4 ленты 3, выполнены из синтетических материалов, таких как полиолефины, полиамиды или фторполимеры, отличающиеся низким коэффициентом трения. При скорости скольжения ленты 3 по опоре 5 от 0,1 до 1,6 м/с для синтетических неметаллических материалов наблюдается резкое снижение коэффициента трения, что увеличивает КПД конвейера, уменьшает износ и снижает энергозатраты при его эксплуатации.

Наибольший эффект работы конвейера достигается при использовании ленты, нижняя обкладка которой также выполнена из синтетических неметаллических материалов, таких как полиолефины или полиамиды. Применение данных материалов позволяет также снизить коэффициент трения, что особенно заметно при полной загрузке конвейера. Теплоотвод из зоны контакта ленты с опорой скольжения обеспечивается подбором определенного соотношения толщины ленты n₁ и толщины опоры скольжения n₂, а также ширины опоры скольжения h₁ и шага последней по длине и/или ширине става конвейера h₂. Оптимальными являются диапазоны соответственно от 0,03 до 0,3 и от 0,05 до 2,2.

При этом возможны различные варианты конструктивного выполнения опор скольжения, а именно опоры скольжения в поперечном сечении могут быть выполнены прямоугольными или дугообразными с радиусом кривизны от 150 до 400 мм. Их расположение по длине конвейера возможно, соответственно, параллельно или под углом к продольной оси конвейера, в т.ч. перпендикулярно продольной оси конвейера. Для дугообразных в поперечном сечении опор скольжения наиболее благоприятным в отношении теплоотвода из зоны контакта ленты с опорой является вариант выполнения опоры составной из как минимум двух дугообразных частей, радиус кривизны которых составляет от 150 до 400 мм при расположении их в шахматном порядке. Аналогичное расположение в шахматном порядке возможно и для опор скольжения, выполненных в поперечном сечении прямоугольными.

Формула изобретения

1. Ленточный конвейер на опорах скольжения, включающий огибающую приводной, и натяжной, и/или холостой барабаны ленту, верхняя ветвь которой нижней обкладкой контактирует с опорами скольжения, выполненными из синтетического материала и расположенными с определенным шагом по длине конвейера, отличающийся тем, что опоры скольжения расположены с определенным шагом по длине и/или ширине конвейера, при этом отношение толщины ленты к толщине опоры скольжения составляет 0,05 2,2, а отношение ширины опоры скольжения к ее шагу по длине и/или ширине конвейера составляет 0,03 0,3.

2. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что опора скольжения в поперечном сечении выполнена прямоугольной.

3. Конвейер по п.1, отличающийся тем, что поверхность опоры скольжения, контактирующая с лентой, в поперечном сечении выполнена вогнутой дугообразной с радиусом кривизны 150 400 мм, а в продольном сечении выполнена выпуклой дугообразной с радиусом кривизны 150 400 мм.

4. Конвейер по п.3, отличающийся тем, что опора скольжения выполнена составной из как минимум двух дугообразных частей, радиус кривизны каждой из которых составляет 150 400 мм.

5. Конвейер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что опоры скольжения расположены параллельно продольной оси конвейера.

6. Конвейер по пп.1-4, отличающийся тем, что опоры скольжения расположены перпендикулярно продольной оси конвейера.

7. Конвейер по пп.1, 2 и 4, отличающийся тем, что опоры скольжения расположены под углом к продольной оси конвейера.

8. Конвейер по пп.1, 2 и 4, отличающийся тем, что опоры скольжения расположены в шахматном порядке.

9. Конвейер по пп.1-8, отличающийся тем, что опора скольжения выполнена из полиолефина, например, полиэтилена, или полипропилена, или полиизобутилена, или полиолефина с наполнителями, например графитом.

10. Конвейер по пп.1-8, отличающийся тем, что опора скольжения выполнена из полиамида, например, капролактама или капрона, или капролона, или полиамидов с наполнителями, например графитом, тальком, дисульфидом молибдена.

11. Конвейер по пп.1-8, отличающийся тем, что опора скольжения выполнена из фторполимера, например, политетрафторэтилена, или фторполимера с наполнителями, например бронзой, графитом, стекловолокном.

12. Конвейер по пп.1-11, отличающийся тем, что нижняя обкладка ленты выполнена из полиолефина или полиамида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12