ЦЕПНОЙ СКРЕБКОВЫЙ КОНВЕЙЕР
CHAIN SCRAPER CONVEYER

Настоящая заявка относится к цепному скребковому конвейеру, предназначенному для использования при транспортировании материалов в горнодобывающей промышленности, и, в частности, к усовершенствованной конструкции цепного скребкового конвейера с усовершенствованным узлом приводных звездочек. Еще более конкретно, эта заявка относится к цепям для конвейеров горных комбайнов непрерывного действия и тяговым элементам цепи.
Конвейерные цепи для применения на горных комбайнах непрерывного действия и тяговые элементы цепи должны обладать способностью изгибаться в стороны для того, чтобы позволить им совершать повороты. Для этой цели они содержат вертлюжные звенья. В отличие от звена из стандартной роликовой или втулочной цепи, для вертлюжного звена не может быть выполнен привод от звездочек на его внутренней части, так как пространство внутри нее по большей части заполнено осью вертлюга и серьгами, которые охватывают ось вертлюга. Вертлюжное звено может иметь привод от звездочек только на своих наружных концах.
В патенте США №6662932 (далее по тексту - патент '932), выданном на имя O'Neill, проиллюстрирован усовершенствованный цепной скребковый конвейер с вертлюжными звеньями. Как проиллюстрировано на фиг.1-4, относящихся к уровню техники, цепной скребковый конвейер 10 в патенте '932 содержит рештак, или грузонесущую платформу 14, например, горного комбайна непрерывного действия или челночной вагонетки, и узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, который перемещается над рештаком 14. Конвейер 10 также содержит выполненный со звездочками цепной привод 22.
Более конкретно, как показано на фиг.3 и 4, узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, содержит первое звено 26 и второе звено 30, каждое из которых содержит по два разнесенных приводных пальца 34, каждый из которых имеет первый конец 38 и второй конец 42. Еще точнее, узел 18, состоящий из цепи и скребков, образован из множества чередующихся первых звеньев 26 и вторых звеньев 30. Каждое звено также содержит две разнесенные в пространстве боковые пластины 46, каждая из которых имеет два расположенных с промежутком в пространстве отверстия 50, в каждом из которых помещен один из приводных пальцев 34. Приводные пальцы 34 удерживаются в боковых пластинах 46 при помощи средства удержания приводного пальца в виде прессовой посадки. Узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, также содержит вертлюг 62, соединяющий два звена 26 и 30, причем вертлюг 62 содержит ось 66 вертлюга, охватываемую соединительную серьгу 70 и охватывающую соединительную серьгу 74.
Более конкретно, охватываемая соединительная серьга 70 имеет основание 75 с горизонтальным отверстием 78, в которое помещен один из приводных пальцев первого звена 26, и гребень 82, соединенный с основанием 75. Охватывающая соединительная серьга 74 имеет основание 86 с горизонтальным отверстием 88, в которое помещен один из приводных пальцев второго звена 30, и разнесенные по сторонам верхний выступающий край 90 и нижний выступающий край 94, присоединенные к основанию 86. Гребень 82 охватываемой соединительной серьги проходит между расположенными с промежутком выступающими краями 90 и 94, причем в каждом из выступающих краев и в гребне выполнены отверстия, которые образуют отверстие 98, проходящее сквозь охватываемую и охватывающую серьги, в которое помещена ось 66 вертлюга. Ось 66 вертлюга удерживается в серьгах 70 и 74 средством удержания оси вертлюга в виде сварного соединения.
Узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, также содержит первый скребок 110 (см. фиг.2), присоединенный к одному из первого и второго звеньев, причем скребок 110 имеет головку 114 скребка с двумя разнесенными углублениями 118 и 120, в каждом из которых помещен один из первых концов приводных пальцев 34. Узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков также содержит средство для крепления первого скребка, удерживающее первые концы приводных пальцев в головке первого скребка таким образом, что головка первого скребка расположена с некоторым промежутком от соответствующей ей боковой пластины. Более конкретно, первые концы приводных пальцев запрессованы или приварены к головке 114 первого скребка. Еще более конкретно, пара таких первых и вторых скребков присоединена к каждому из вторых звеньев. В других вариантах выполнения (не показанных) пара таких первых и вторых скребков может быть присоединена к первым звеньям.
Узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, также содержит второй скребок 124, присоединенный к одному из первого и второго звеньев, причем скребок 124 имеет головку 128 скребка, имеющую два разнесенных в пространстве углубления 132 и 136, в каждом из которых помещен один из вторых концов приводных пальцев 34. Узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, также содержит средство крепления второго скребка, удерживающее вторые концы приводных пальцев в головке 128 второго скребка так, что головка второго скребка расположена на некотором расстоянии от соответствующей ей боковой пластины. Более конкретно, вторые концы приводных пальцев присоединены запрессовкой к головке 128 второго скребка или приварены к ней.
Как проиллюстрировано на фиг.1 и 2, осуществляемый звездочками привод 22 узла конвейера, состоящего из цепи и скребков, содержит две разнесенные друг от друга приводные звездочки 140 и 144, причем каждая из приводных звездочек входит в зацепление с приводными пальцами 34 между боковыми пластинами и соответствующим этой боковой пластине скребком.
Резюмируя вышеизложенное, отметим, что изобретение представляет собой цепь 10, приводимую в действие двумя звездочками 140 и 144, разнесенными на короткое расстояние в стороны вдоль их общей осевой линии центров (см. фиг.2). Цепь 10 содержит удлиненные пальцы 34, которые проходят за пределы наружных поверхностей пластин 46 звеньев цепи, на обеих сторонах, на расстояние, приблизительно равное ширине разнесенных звездочек 140 и 144. Цепь центрирована посередине между звездочками 140 и 144, и зубья звездочек осуществляют привод на выдвинутой части пальцев 34 цепи. Там, где к звеньям цепи прикреплен скребок, пальцы проходят еще дальше, для того, чтобы входить в выполненные в скребках углубления или отверстия. Этим обеспечивается открытый участок каждого пальца, находящийся на одной линии со звездочкой на каждой стороне, для целей привода.
Звездочки 140 и 144 расположены в сторонах от центра цепи и, следовательно, в сторонах от перекрытия с вертлюжным звеном. Таким образом, звездочки могут осуществлять привод цепи на каждом шаге.
Также, в качестве альтернативы использования вертлюга 62, соединяющего два звена 26 и 30, некоторый ограниченный поворот может быть обеспечен монолитным звеном (не показанным на фиг.1-4) при помощи выполнения неплотного присоединения к звеньям 26 и 30 за счет наличия отверстий для вмещения пальцев, которые больше, чем помещаемые в эти отверстия пальцы. Это позволяет обеспечить некоторый ограниченный поворот между звеньями и служит в качестве частичного шарнирного соединения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Раскрытые варианты выполнения представляют собой усовершенствование к вышеуказанному предмету изобретения патента '932. Более конкретно, в то время как патент '932 содержал средство удержания приводных пальцев в виде посадки запрессовкой или приваривания приводных пальцев в боковых пластинах, на практике было выявлено, что сварка является трудной процедурой, особенно для установки в полевых условиях. Посадка запрессовкой более подходит для полевых условий, но все равно затруднена. Необходим способ для относительно легкого монтажа цепи конвейера в полевых условиях, и одновременно с этим направленный на нижеследующие проблемы, связанные с перемещением пальца.
Проблема, с которой столкнулись при использовании раскрытой в патенте '932 цепи, состояла в осевом перемещении пальца цепи, так, что палец выходит с одной стороны дальше, нежели с другой. Так как было установлено, что сварка представляет собой трудную процедуру, особенно для установок в полевых условиях, пальцы и боковые пластины звеньев соединялись запрессовкой. Были испробованы прессовые посадки с большим усилием, и они до настоящего времени предотвращали перемещение пальцев. Тем не менее, прессовые посадки с большим усилием имеют недостаток, заключающийся в более трудном техническом обслуживании цепи.
Предполагается, что физический механизм, вызывающий движение пальцев, существует на нижней стороне конвейера комбайна непрерывного действий, где цепь движется по направлению к передней части машины. Когда конвейер поворачивается в стороны, но не в полной возможной степени, в боковой части желоба конвейера существует зазор. Натяжение цепи тянет ее по сторонам в желобе, так что концы скребков цепи стремятся войти в этот зазор. Там, где заканчивается зазор, скребки ударяют раму машины, и удар заставляет участок скребка поворачиваться вокруг поворотных звеньев. Возникающее в результате движение в стороны придает ускорение боковым пластинам в поперечном направлении, что вызывает относительное перемещение между боковыми пластинами и пальцами.
С целью предотвращения этого относительного перемещения между пальцем и боковой пластиной необходим механизм принудительного удержания, удобный для использования в полевых условиях. Более конкретно, данным вариантом выполнения предложена деталь, проходящая между боковыми пластинами и присоединенная к ним для предотвращения перемещения боковых пластин в стороны друг от друга.
Настоящим изобретением выполнен конвейер, содержащий рештак и узел конвейера, состоящий из цепи и скребков, который перемещается над рештаком. Узел конвейера, состоящий из цепи и скребков, содержит первое звено и второе звено, каждое из которых содержит по два расположенных с промежутком приводных пальца, каждый из которых имеет первый конец и второй конец, и две расположенные с промежутком боковые пластины, каждая из которых имеет два разнесенных отверстия, причем в каждом из отверстий помещен один из приводных пальцев.
В одном варианте выполнения узел конвейера, состоящий из цепи и скребков, кроме того, содержит средство удержания приводных пальцев, предназначенное для удержания приводных пальцев в боковых пластинах. Средство удержания приводных пальцев содержит уступ на каждом пальце, который соприкасается с соответствующей ему боковой пластиной для предотвращения перемещения их по направлению друг к другу, при нахождении указанных пластин в контакте с указанным уступом.
Также в одном варианте выполнения узел конвейера, состоящий из цепи и скребков, кроме того, содержит по меньшей мере одно из первого звена и второго звена, и также деталь, проходящую между боковыми пластинами и присоединенную к ним для предотвращения перемещения боковых пластин друг от друга.
Дальнейшие подробности, варианты выполнения и технические решения описаны в приведенном ниже подробном описании. Данный краткий обзор не предназначен для определения объема изобретения. Объем изобретения определен формулой изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 (уровень техники) показан выполненный с частичным вырезом вид сбоку цепи конвейера комбайна непрерывного действия со скребками и иллюстрирующий приводную звездочку, зацепляющую цепь.
На фиг.2 (уровень техники) показан вид в плане усовершенствованного цепного скребкового конвейера предлагаемого изобретения, приводимого усовершенствованной приводной звездочкой согласно данному изобретению. Показан вырыв участка одного звена.
На фиг.3 (уровень техники) показан увеличенный вид с частичным вырывом сечения цепи, показанной на фиг.2.
На фиг.4 (уровень техники) показан частичный разрез, сделанный вдоль линии 4-4, изображенной на фиг.3.
На фиг.5 показан вид в аксонометрии участка усовершенствованной цепи конвейера комбайна непрерывного действия с первыми и вторыми звеньями и прикрепленными ко вторым звеньям скребками.
На фиг.6 показан разрез одного варианта выполнения первого звена. На фиг.7 показан разрез второго варианта выполнения первого звена. На фиг.8 показан разрез третьего варианта выполнения первого звена. На фиг.9 показан разрез четвертого варианта выполнения первого звена. На фиг.10 показан разрез пятого варианта выполнения первого звена. На фиг.11 показан разрез шестого варианта выполнения первого звена. На фиг.12 показан разрез седьмого варианта выполнения первого звена. На фиг.13 показан разрез восьмого варианта выполнения первого звена. На фиг.14 показан разрез в горизонтальной плоскости участка усовершенствованной цепи, показанного на фиг.5 конвейера комбайна непрерывного действия, с первыми и вторыми звеньями и скребками, прикрепленными ко вторым звеньям, с вертлюгом, соединяющим первое и второе звенья.
На фиг.15 показан другой разрез в горизонтальной плоскости, показанного на фиг.5 участка усовершенствованной цепи конвейера комбайна непрерывного действия, с первыми и вторыми звеньями и скребками, прикрепленными ко вторым звеньям, с неплотно присоединенным звеном, соединяющим первое и второе звенья.
Перед тем, как приступать к более подробному разъяснению одного варианта выполнения изобретения, следует понимать, что заявляемое изобретение не ограничено деталями конструкции и вариантами устройства составных частей, изложенными в нижеследующем подробном описании или проиллюстрированными на чертежах. Изобретение может иметь другие варианты выполнения и применяться на практике или быть осуществленным различными способами. Также следует понимать, что фразеология и терминология, использованные в настоящем документе, приняты с целью описания и не должны рассматриваться как ограничивающие. Употребление терминов «включающий» и «содержащий», а также их различных вариаций, использованных в данном документе, предназначено для того, чтобы охватывать перечисленные после них элементы и их эквиваленты, а также дополнительные элементы. Употребление термина «состоящий из» и его вариаций, использованных в данном документе, предназначено для того, чтобы охватывать только перечисленные после него элементы и их эквиваленты. Кроме того, следует понимать, что такие термины, как «вперед», «назад», «левый», «правый», «вверх», «вниз» и т.п., являются словами для удобства и не должны истолковываться как ограничивающие термины.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Раскрытые варианты выполнения представляют собой усовершенствование к вышеуказанному предмету изобретения патента '932, описание которого находится в разделе Сущность изобретения. Более конкретно, как показано на фиг.5, усовершенствование относится к конструкции первого звена 26 и второго звена 30. Еще точнее, как показано на фиг.5, усовершенствование относится к узлу 118, состоящему из цепи и скребков, и к его применению на конвейере, причем узел содержит первое звено 126 и второе звено 130. Как и прежде, как показано в отношении первого звена 126 на фиг.6-13, каждое звено также содержит две разнесенные в пространстве боковые пластины 146, каждая из которых имеет два разнесенных в пространстве отверстия 150, причем в каждое отверстие 150 помещен один из приводных пальцев 134. Узел 18 конвейера, состоящий из цепи и скребков, также содержит вертлюг 62, соединяющий два звена 26 и 30, причем вертлюг 62 содержит ось 66 вертлюга, охватываемую соединительную серьгу 70 и охватывающую соединительную серьгу 74.
Усовершенствованный узел 118 конвейера, состоящий из цепи и скребков, в собранном состоянии показан в разрезе на фиг.14. На фиг.15 показан другой вариант выполнения, где вместо вертлюга 62 применено монолитное звено 191 для обеспечения некоторого ограниченного поворота посредством его неплотного присоединения к звеньям 126 и 130 за счет наличия отверстий для вмещения пальцев, которые шире, чем помещаемые в отверстия пальцы 193. Это отверстие обеспечивает некоторый ограниченный поворот между звеньями, служа в качестве частичного поворотного соединения.
Раскрытые варианты выполнения имеют две области усовершенствования по сравнению с патентом '932. Более конкретно, средство удержания приводного пальца, предназначенное для удержания приводных пальцев в боковых пластинах, отличается от того, которое выполнено в патенте '932. В этом усовершенствовании средство удержания приводного пальца содержит уступ 160 на пальце 161, который соприкасается с соответствующей ему боковой пластиной для предотвращения перемещения боковых пластин по направлению друг к другу, т.е. к центру цепи, когда боковые пластины находятся в контакте с уступом. В одном варианте выполнения, как более подробно разъяснено ниже по тексту, уступ содержит упорную торцевую поверхность, или внутренний уступ 160 на пальце 163. В другом варианте выполнения, как более подробно разъяснено ниже, уступ содержит коническую часть 164, палец 165 и ответную коническую часть 166, выполненную в отверстии 167 боковой пластины.
Другое усовершенствование состоит в том, что по меньшей мере одно из первого и второго звеньев также содержит деталь в виде стяжки 170, которая проходит между боковыми пластинами и присоединена к ним, предназначенную для предотвращения перемещения боковых пластин друг от друга. Более конкретно, стяжка может принимать форму трубки 172 или проставок 174 и гайки 176 и болта 178, или болта с резьбой (не показанного), а также стяжки, приваренной к боковым пластинам, как подробнее разъяснено ниже. В предпочтительном варианте выполнения такую деталь содержит каждое из первого и второго звеньев. На фиг.6-13 проиллюстрированы различные варианты выполнения первого звена 126. Аналогичные варианты выполнения второго звена 130 также являются частью данного раскрытия.
Более конкретно, в одном варианте выполнения, как показано на фиг.6, 7, 9, 10, 11 и 12, стяжка содержит болт 178, проходящий в поперечном направлении между первой и второй боковыми пластинами и помещенный в расположенные на одной линии отверстия 180 и 182, выполненные в боковых пластинах. Болт 178 имеет первый конец с головкой, расположенный на внешней части одной боковой пластины, и второй, резьбовой конец, расположенный на внешней части другой боковой пластины. На резьбовом конце помещены гайка 119 и шайба 121. В других вариантах выполнения (не показанных) второй конец болта может быть помещен в резьбовое отверстие, выполненное в боковой пластине. Использованный здесь термин «внутренняя частью обозначает пространство между боковыми пластинами, а термином «внешняя часть» обозначено то, что находится снаружи по отношению к промежуточной между боковыми пластинами части.
В одном варианте выполнения стяжка выполнена в форме проставки 127, как показано на фиг.8, или стержня 125, как показано на фиг.13, присоединенного сварным соединением 193 поперек между первой и второй боковыми пластинами.
В одном варианте выполнения стяжка также содержит трубку 123, как показано на фиг.6, 7, 9 и 11, или проставку 127, как показано на фиг.12, в которую помещен болт и которая проходит поперек между первой и второй боковыми пластинами.
Более конкретно, на фиг.6 палец на каждом конце имеет два уступа 160 и 162, где имеет место изменение диаметра пальца. Внутренняя поверхность боковой пластины находится в соприкосновении с внутренним уступом 160 пальца 134, что препятствует движению боковой пластины к центру цепи или движению пальца от центра цепи. Наружный уступ 162 пальца служит для еще большего уменьшения диаметра пальца, так что на участке пальца, который проходит за пределы боковой пластины, не существует прессовой посадки с боковой пластиной, для того, чтобы сделать более легкими монтаж и техническое обслуживание цепи. На участке между двумя уступами между пальцем и боковой пластиной может быть выполнена или отсутствовать прессовая посадка, исходя из необходимости.
Стяжка 170 удерживает две боковые пластины на фиксированном расстоянии и препятствует относительному передвижению между пальцами и боковыми пластинами. Вместо трубки может быть выполнен выступ 127, как показано на фиг.12, выполненный как единое целое с боковой пластиной, который имеет поверхность, соприкасающуюся с выступом ответной боковой пластины. Для удержания боковых пластин от перемещения друг от друга по-прежнему использован болт 178.
Показанные на фиг.7 пальцы 135 не имеют уступов. Пальцы 135 удерживаются в боковых пластинах при помощи прессовой посадки. Тем не менее, первое звено содержит средство для удержания двух боковых пластин на фиксированном расстоянии. В данном случае это средство представляет собой стяжку 170, содержащую болт 178, гайку 119 и трубку 123.
Обратимся к фиг.8, которая подобна фиг.7, за исключением того, что вместо болта, гайки и трубки здесь выполнена проставка 127, которая прикреплена к боковой пластине, например, сваркой. Использование этого варианта выполнения наиболее вероятно для тех звеньев, к которым прикреплены скребки, так как эти звенья никогда не подвергаются демонтажу при эксплуатации, и они уже подвергаются процессу сварки для прикрепления скребков.
На фиг.9 палец имеет уступы, а также уступ выполнен в отверстии боковой пластины. Уступ в отверстии боковой пластины соприкасается с уступом в пальце. Для большей части длины отверстия боковой пластины имеется прессовая посадка. Снаружи по отношению к уступу, выполненному в отверстии боковой пластины, соединение отверстия с пальцем выполнено по посадке с зазором.
На фиг.10 изменение диаметра в пальцах 136 содержит участок конуса с относительно малым углом раствора. В приведенной иллюстрации общая конусность составляет 5° (2,5° от оси пальца к наружной поверхности). Отверстия боковых пластин выполнены такими, что они образуют соответствующий конус. Для предотвращения перемещения боковых пластин наружу выполнены болт и гайка. Преимущество проиллюстрированного на фиг.10 варианта выполнения состоит в том, что устранены цилиндрические прессовые посадки, и звено может быть собрано затягиванием болта и гайки. Их демонтаж может быть выполнен путем раскручивания болта и гайки и постукивания молотком по одной из боковых пластин.
На фиг.11, которая подобна фиг.10, использована трубка 123, как на фиг.6. Длина трубки подобрана такого размера, что боковая пластина сначала соприкасается с пальцами на конических участках. Дальнейшая затяжка болта и гайки вызывает прогибание боковых пластин до тех пор, пока внутренние поверхности боковых пластин не придут в контакт с трубкой. Назначение трубки состоит в том, чтобы препятствовать избыточному прогибу боковых пластин вследствие натягивающего действия болта, что вызовет посадки по коническим поверхностям в ненадлежащем посадочном месте. Она также служит для снижения усталостного напряжения, возникающего на болте и на боковых пластинах.
Другие различные характерные признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующей формулы изобретения.