Промежуточный привод ленточного конвейера и способ управления им
Промежуточный привод ленточного конвейера включает расположенную под грузонесущей лентой и контактирующую с ней замкнутую приводную ленту, опирающуюся на роликоопоры и охватывающую приводной и натяжной барабаны, электропривод приводного барабана, блок управления электроприводом. Промежуточный привод ленточного конвейера снабжен датчиками скорости грузонесущей и приводной лент, установленными в месте или перед местом их соприкосновения. В режимах ускорения грузонесущей ленты и движения грузонесущей ленты с постоянной скоростью скорость приводной ленты VП в месте соприкосновения с грузонесущей лентой изменяют в пределах VГ<VП≤VГ+Δ, где VГ - скорость грузонесущей ленты в месте соприкосновения с приводной лентой или перед ним, Δ - допустимая скорость проскальзывания приводной ленты относительно грузонесущей ленты. В режиме замедления грузонесущей ленты скорость приводной ленты в месте соприкосновения с грузонесущей лентой изменяют в пределах VГ-Δ≤VП<VГ. Повышается эффективность работы промежуточного привода. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам ленточных конвейеров.
Известны ленточные конвейеры с промежуточными приводами, имеющими повышенное скольжение за счет применения турбомуфт или включения дополнительного сопротивления в цепь ротора асинхронного электродвигателя [1].
Повышенное скольжение обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между приводами, но приводит к увеличению потерь электроэнергии. Кроме того, в таких приводах скорости движения приводных лент не согласуются со скоростью движения грузонесущей ленты, что приводит к повышенному износу лент.
Известен промежуточный привод ленточного конвейера, содержащий расположенную под грузонесущей ветвью конвейерной ленты замкнутую на приводном и натяжном барабанах приводную ленту, верхняя ветвь которой размещена под грузонесущей ветвью конвейерной ленты и опирается на ее роликоопоры, а нижняя ветвь с помощью прижимных роликов прижата к холостой ветви конвейерной ленты [2].
Недостатком этого привода является невозможность согласования скоростей движения приводной и конвейерной лент, приводящая к повышенному скольжению и повышенному износу приводной и конвейерной лент. Кроме того, возможны режимы работы такого привода, когда либо одна из ветвей приводной ленты, либо обе будут тормозить конвейерную ленту.
Известен способ управления промежуточным приводом ленточного конвейера, заключающийся в изменении скорости вращения приводного барабана согласно заданному режиму работы ленточного конвейера [3].
Недостатком этого способа управления является несогласованность скоростей движения приводной и конвейерной лент, приводящая к повышенному скольжению и повышенному износу приводной и конвейерной лент.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности промежуточного привода ленточного конвейера.
Промежуточный привод ленточного конвейера включает расположенную под грузонесущей лентой и контактирующую с ней замкнутую приводную ленту, опирающуюся на роликоопоры и охватывающую приводной и натяжной барабаны, электропривод приводного барабана, блок управления электроприводом.
Согласно изобретению промежуточный привод ленточного конвейера снабжен датчиками скорости грузонесущей и приводной лент, установленными в месте соприкосновения грузонесущей и приводной лент или перед местом соприкосновения грузонесущей и приводной лент.
Датчик скорости грузонесущей ленты установлен на роликоопоре перед местом соприкосновения грузонесущей и приводной лент.
Датчик скорости приводной ленты установлен на роликоопоре в месте соприкосновения грузонесущей и приводной лент или на натяжном барабане.
Способ управления промежуточным приводом ленточного конвейера включает изменение скорости приводной ленты согласно заданному режиму работы ленточного конвейера, обеспечивающему ускорение грузонесущей ленты, движение грузонесущей ленты с постоянной скоростью, замедление грузонесущей ленты, неподвижное состояние грузонесущей ленты.
Согласно изобретению в режимах ускорения грузонесущей ленты и движения грузонесущей ленты с постоянной скоростью скорость приводной ленты VП в месте соприкосновения с грузонесущей лентой изменяют в пределах
VГ<VП≤VГ+Δ,
где VГ - скорость грузонесущей ленты в месте соприкосновения с приводной лентой или перед ним, Δ - допустимая скорость проскальзывания приводной ленты относительно грузонесущей ленты, в режиме замедления грузонесущей ленты скорость приводной ленты в месте соприкосновения с грузонесущей лентой изменяют в пределах
VГ-Δ≤VП<VГ.
При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в повышении эффективности промежуточного привода ленточного конвейера.
Указанный технический результат достигается тем, что уменьшаются потери электроэнергии и износ приводной и конвейерной лент. Кроме того, повышается надежность работы привода за счет исключения возможности непредусмотренного торможения грузонесущей ленты.
На фиг.1 изображена схема промежуточного привода ленточного конвейера;
на фиг.2 - схема промежуточного привода ленточного конвейера с датчиками скоростей, установленными перед местом соприкосновения грузонесущей и приводной лент;
на фиг.3 изображено сечение А-А на фиг.1;
на фиг.4 - вид Б на фиг.1 (транспортируемый груз и натяжное устройство условно не показаны).
Промежуточный привод ленточного конвейера включает замкнутую приводную ленту 1, расположенную под грузонесущей лентой 2 с транспортируемым грузом 3 и контактирующую с ней. Грузонесущая лента 2 опирается на роликоопоры 4, 5, 6, 7. Приводная лента 1 опирается на роликоопоры 5, 6, 8 и охватывает приводной 9 и натяжной 10 барабаны. Натяжной барабан 10 перемещается натяжным устройством 11, например винтовым, и натягивает приводную ленту 1. Приводной барабан 9 соединен с электроприводом (не показан), например, встроенным внутри приводного барабана 9.
Блок управления 12 соединен с линией 13 подвода электроэнергии, а также соединен кабелем 14 с электроприводом.
Промежуточный привод ленточного конвейера снабжен датчиком 15 скорости грузонесущей ленты 2 и датчиком 16 скорости приводной ленты 1.
Датчик 15 установлен на роликоопоре 7 перед местом соприкосновения грузонесущей 2 и приводной 1 лент. Датчик 16 установлен на роликоопоре 6 в месте соприкосновения грузонесущей 2 и приводной 1 лент. Датчики 15 и 16 подключены к блоку управления 12 кабелями 17 и 18. Возможна установка датчика 16 на натяжном барабане 10 (не показано).
Также возможна установка датчиков 15 и 16 перед местом соприкосновения грузонесущей 2 и приводной 1 лент (фиг.2). При этом датчики 15 и 16 замеряют скорости грузонесущей ленты 2 и приводной ленты 1 контактным или бесконтактным способом.
Промежуточный линейный привод ленточного конвейера работает следующим образом.
Электроэнергия из линии 13 через блок управления 12 по кабелю 14 поступает к электроприводу, приводящему во вращение приводной барабан 9. Сигналы датчиков 15 и 16 по кабелям 17 и 18 поступают в блок управления 12.
При вращении приводного барабана 9 тяговое усилие от приводной ленты 2 за счет сил трения передается грузонесущей ленте 1 на участке их контакта между роликоопорами 6 и 5.
Натяжение приводной ленты 2 осуществляют перемещением натяжного барабана 10 посредством натяжного устройства 11.
При вращении приводного барабана 9 по часовой стрелке (направление вращения указано стрелкой на фиг.1, фиг.2) движущаяся грузонесущая лента 2 входит в соприкосновение с приводной лентой 1 над роликоопорой 6 и выходит из соприкосновения над роликоопорой 5. Таким образом, место соприкосновения грузонесущей ленты 2 с приводной лентой 1 находится над роликоопорой 6.
Приводная лента 1 за счет сил трения на поверхности контакта передает силу тяги грузонесущей ленте 2. При этом натяжение приводной ленты 1 увеличивается по длине контакта (по направлению от роликоопоры 6 к роликоопоре 5), а натяжение грузонесущей ленты 2 уменьшается по длине контакта (по направлению от роликоопоры 6 к роликоопоре 5). Скорость любого сечения приводной ленты 1 пропорциональна величине натяжения в данном сечении, поэтому скорость приводной ленты 1 на роликоопоре 6 (VП6) меньше, чем на роликоопоре 5 (VП5). Аналогично скорость грузонесущей ленты 2 на роликоопоре 6 (VГ6) больше, чем на роликоопоре 5 (VГ5).
Скорость скольжения приводной ленты 1 относительно грузонесущей ленты 2 на роликоопоре 6 (VС6) определяется формулой
VС6=VП6-VГ6.
Аналогично скорость скольжения приводной ленты 1 относительно грузонесущей ленты 2 на роликоопоре 5 (VС5) определяется формулой
VС5=VП5-VГ5.
Поскольку VП5>VП6, a VГ5<VГ6, то VС5>VС6, то есть скорость скольжения приводной ленты 1 относительно грузонесущей ленты 2 возрастает вдоль длины контакта от места соприкосновения на роликоопоре 6 до места разделения на роликоопоре 5.
Если VП6>VГ6, то силы трения направлены так, что приводная лента 1 тянет грузонесущую ленту 2.
Если VП6<VГ6, то силы трения направлены так, что приводная лента 1 тормозит грузонесущую ленту 2.
Датчики 15 и 16 по кабелям 17 и 18 передают в блок управления 12 значения скоростей грузонесущей ленты 2 и приводной ленты 1 перед местом их соприкосновения. Блок управления 12 в соответствии с заданным режимом работы ленточного конвейера формирует управляющий сигнал и передает его по кабелю 14 электроприводу, приводящему во вращение приводной барабан 9 с требуемой скоростью вращения. Например, в режиме тяги блок управления 12 обеспечивает VП6>VГ6, в режиме торможения - VП6<VГ6.
Способ управления промежуточным приводом ленточного конвейера реализуют следующим образом.
Для движения грузонесущей ленты 2 согласно заданному режиму работы ленточного конвейера (ускорение, движение с постоянной скоростью, замедление) электропривод вращает приводной барабан 9 с требуемым ускорением, скоростью. Для сохранения неподвижного состояния грузонесущей ленты 2 электропривод удерживает приводной барабан 9 в неподвижном состоянии с помощью тормоза (не показан).
Для ускорения грузонесущей ленты 2 или поддержания движения грузонесущей ленты 2 с постоянной скоростью приводная лента 1 работает в тяговом режиме. При этом блок управления 12 передает электроприводу управляющий сигнал, обеспечивающий небольшое превышение скорости приводной ленты 1 на роликоопоре 6 по отношению к скорости грузонесущей ленты 2 на роликоопоре 6 VП6>VГ6.
Для снижения износа скорость проскальзывания приводной ленты 1 относительно грузонесущей ленты 2 не должна превышать допустимой величины Δ. Поэтому блок управления 12 на основании сигналов датчиков 15 и 16 формирует и передает электроприводу по кабелю 14 управляющий сигнал, обеспечивающий движение приводной ленты 1 со скоростью в пределах
VГ6<VП6≤VГ6+Δ.
Величина Δ зависит от характеристик датчиков 15 и 16, блока управления 12, электропривода и должна быть минимальна.
Для замедления грузонесущей ленты 2 приводная лента 1 работает в тормозном режиме. При этом блок управления 12 передает электроприводу управляющий сигнал, обеспечивающий небольшое снижение скорости приводной ленты 1 на роликоопоре 6 по отношению к скорости грузонесущей ленты 2 на роликоопоре 6 VП6<VГ6. Для снижения износа скорость проскальзывания приводной ленты 1 относительно грузонесущей ленты 2 также не должна превышать допустимой величины Δ. Поэтому блок управления 12 на основании сигналов датчиков 15 и 16 формирует и передает электроприводу по кабелю 14 управляющий сигнал, обеспечивающий движение приводной ленты 1 со скоростью в пределах
VГ-Δ≤VП<VГ.
При всех режимах работы ленточного конвейера вследствие неравномерности загрузки, колебательных процессов скорости движения грузонесущей ленты 2 и приводной ленты 1 изменяются случайным образом. Установка датчиков скорости 15 и 16 в месте соприкосновения грузонесущей ленты 2 и приводной ленты 1 или перед ним позволяет блоку управления 12 получать информацию о фактических значениях скорости грузонесущей ленты 2 и приводной ленты 1, формировать и передавать электроприводу управляющий сигнал с минимальным запаздыванием, управлять скоростью движения приводной ленты 1.
Изменение скорости движения приводной ленты 1 в указанных пределах обеспечивает надежную работу промежуточного привода, снижает энергопотребление и износ лент, предотвращает неправильные режимы работы промежуточного привода (например, торможения при необходимости ускорения грузонесущей ленты 2 или тяги при необходимости замедления грузонесущей ленты 2).
Источники информации
1. Дьячков В.К. Многоприводные ленточные конвейеры большой протяженности / В.К. Дьячков. - М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1974. - с.11-12.
2. Патент РФ №2487071, кл. B65G 23/04, опубл. 10.07.2013.
3. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины / А.О. Спиваковский, В.К. Дьячков. - М.: Машинстроение, 1983. - с.94-97.
1. Промежуточный привод ленточного конвейера, включающий расположенную под грузонесущей лентой и контактирующую с ней замкнутую приводную ленту, опирающуюся на роликоопоры и охватывающую приводной и натяжной барабаны, электропривод приводного барабана, блок управления электроприводом, отличающийся тем, что промежуточный привод ленточного конвейера снабжен датчиками скорости грузонесущей и приводной лент, установленными в месте соприкосновения грузонесущей и приводной лент или перед местом соприкосновения грузонесущей и приводной лент.
2. Промежуточный привод ленточного конвейера по п.1, отличающийся тем, что датчик скорости грузонесущей ленты, установлен на роликоопоре перед местом соприкосновения грузонесущей и приводной лент.
3. Промежуточный привод ленточного конвейера по п.1, отличающийся тем, что датчик скорости приводной ленты установлен на роликоопоре в месте соприкосновения грузонесущей и приводной лент или на натяжном барабане.
4. Способ управления промежуточным приводом ленточного конвейера, включающий изменение скорости приводной ленты согласно заданному режиму работы ленточного конвейера, обеспечивающему ускорение грузонесущей ленты, движение грузонесущей ленты с постоянной скоростью, замедление грузонесущей ленты, неподвижное состояние грузонесущей ленты, отличающийся тем, что в режимах ускорения грузонесущей ленты и движения грузонесущей ленты с постоянной скоростью скорость приводной ленты VП в месте соприкосновения с грузонесущей лентой изменяют в пределах
VГ<VП≤VГ+Δ,
где VГ - скорость грузонесущей ленты в месте соприкосновения с приводной лентой или перед ним, Δ - допустимая скорость проскальзывания приводной ленты относительно грузонесущей ленты,
в режиме замедления грузонесущей ленты скорость приводной ленты в месте соприкосновения с грузонесущей лентой изменяют в пределах
VГ-Δ≤VП<VГ.
