УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ЦЕПИ СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА

Область техники
Техническое решение относится к машиностроению, а именно к конвейерному транспорту и может быть использовано в приводных станциях шахтного скребкового конвейера.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известно, выбранное в качестве ближайшего аналога, установленное на блоке привода скребкового конвейера, устройство для натяжения цепи скребкового конвейера, содержащее корпус из двух половин (верхней и нижней), который прикреплен к фланцу редуктора с противоположной стороны выходного вала редуктора, тормозной диск со ступицей на шлицах, расположенный на валу устройства, который контактирует с неподвижными тормозными фрикционными колодками корпуса и подвижными тормозными фрикционными колодками, шарнирно закрепленными на рычаге. Подвижные тормозные фрикционные колодки шарнирно закреплены с помощью вилок на отдельных поворотных рычагах, соединенных с осями кронштейнов, установленных неподвижно на корпусе и гайкой, при передвижении которой тормозят или растормаживают тормозной диск. [1]
Недостатки ближайшего аналога заключаются в том, что фрикционный механизм устройства натяжения цепи рассчитан на крутящий момент вала редуктора приводного блока, который значительно ниже крутящего момента вала конвейера, что не позволяет перенести устройство для натяжения цепи на противоположную сторону рамы приводной секции и тем самым увеличивает габарит и массу блока головного привода конвейера, которые влияют на перекос рамы приводной секции при слабых почвах и, особенно, при передвижке конвейера.
В основу технического решения поставлена задача разработать конструкцию устройства для натяжения цепи, которая позволит увеличить усилие фрикционного механизма соответственно тормозному моменту вала конвейера, а также в некоторой степени сбалансировать по габаритам и массе головной приводной блок конвейера.
В результате решения поставленной задачи будет получен технический результат, который заключается в обеспечении возможности более плавной регулировки процесса натяжения цепи и стабилизации усилия фиксации приводного вала конвейера.
Достижение заявленного технического результата обеспечит техническому решению потребительские свойства: улучшение состояния техники безопасности и увеличение срока службы тяговой цепи.
Раскрытие технического решения
В устройстве натяжения цепи шахтного скребкового конвейера, которое содержит корпус (1), в котором размещен фрикционный механизм (17), взаимодействующий с нажимным элементом (5), вал (3) с упругим элементом (4), крышку (2), привод нажимного элемента предлагается фрикционный механизм (17) выполнить в виде пакета фрикционных дисков, установленных с возможностью осевого перемещения, упругий элемент (4) кинематически связать с валом (3) и нажимным элементом (5), привод нажимного элемента выполнить в виде установленного в крышке (2) поршня (6), который взаимодействует с нажимным элементом (5), установленного в крышке (2) с возможностью осевого перемещения фиксатора (7) поршня (6), выполненной в крышке (2) напорной камеры (8), которая ограничена поверхностями поршня (6) и его штока (6.1) и гидравлически связанна с напорным блоком (10) каналом (9), выполненным в крышке (2).
Перечисленные выше существенные признаки полезной модели, отличные от ближайшего аналога, необходимы и достаточны во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны полезной модели.
Кроме этого предлагается:
- напорный блок (10), выполнить в виде реверсивного ручного насоса (10.1) гидравлически связанного с контейнером (10.2).
- фиксатор (7) поршня (6) выполнить в виде оси (7.1) с рычажным элементом (7.2), которая сопряжена с крышкой (2) резьбовым соединением.
Причинно-следственная связь между новыми существенными признаками устройства и полученным техническим результатом поясняется следующим.
Плавная регулировка усилия натяжения цепи валом конвейера (14) осуществляется за счет постепенного наращивания и регулировки реверсивным ручным насосом (10.1) напорного блока (10) давления в напорной камере (8) рабочей жидкости, под действием которой поршень (6) постепенно повышает до необходимого усилие на нажимной элемент (5), при этом пакет фрикционных дисков под воздействием нажимного элемента (5) распределяет нагрузку крутящего момента вала совокупностью сцеплений фрикционных дисков, что значительно снижает критическую нагрузку, необходимую для разрыва цепи.
Плавное распределение напряжения тяговой цепи в холостой и рабочей ветви конвейера, после ее натяжения, обеспечивается за счет использования давления рабочей жидкости в напорной камере (8), т.к. после отвода оси (7.1) фиксатора поршня (7) в исходное положение давление рабочей жидкости не позволяет резко ослабить взаимодействие между нажимным элементом (5) и пакетом фрикционных дисков, это позволяет в обратном порядке плавно растормаживать вал (14) и получить натяжение цепи в верхней и нижней ветви конвейера, что повлияет на оптимальное распределение нагрузок в тяговой цепи и соответственно увеличит время ее растяжения и провисания в процессе работы конвейера.
Стабилизация усилия фиксации вала конвейера (14) обеспечивается фиксатором поршня (7), который запирает шток (6.1) поршня (6), при перемещении оси (7.1) по резьбе в отверстии (2.1) и тем самым ограничивает перемещение поршня (6), что препятствует снижению усилия прижимного элемента (5) при потере давления в напорной камере (8).
Заявляемое техническое решение поясняется примером, выполнение которого не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения технического результата предложенной новой совокупностью существенных признаков.
Сущность заявляемого технического решения представлена на чертежах, где:
- на фиг. 1 показан поперечный разрез приводной секции с установленными оппозитно приводным блоком и устройством натяжения цепи;
- на фиг. 2 показан продольный разрез устройства для натяжения цепи.
Краткое описание чертежей
1 - корпус;
1.1 - фланец;
1.2 - болтовое соединение;
1.3 - подшипник;
2 - крышка;
2.1 - сквозное отверстие;
3 - вал;
3.2 - выходная часть вала;
4 - упругий элемент;
5 - нажимной элемент;
6 - поршень;
6.1 - шток;
7 - фиксатор поршня;
7.1 - ось;
7.2 - рычажный элемент;
8 - напорная камера;
9 - канал;
10 - напорный блок;
10.1. - реверсивный ручной насос;
10.2 - контейнер;
10.3 - трубопровод;
11 - манометр;
12 - канал;
13 - зубчатая втулка;
14 - вал конвейера;
15 - рама приводной секции;
16 - головной приводной блок;
17 - фрикционных механизм (далее пакет фрикционных дисков).
Промышленная применимость
Корпус (1) с крышкой (2) и напорный блок (10) устройства для натяжения цепи скребкового конвейера установлены оппозитно головному приводному блоку (16) снаружи рамы приводной секции (15) скребкового конвейера (фиг. 1). Непосредственная кинематическая связь устройства для натяжения цепи с валом конвейера (14) выполнена в виде шлицевого соединения выходной части (3.2) вала (3) и зубчатой втулки (13) (фиг. 1). Крепление корпуса (1) устройства для натяжения цепи производят путем болтового соединения (1.2) его фланца (1.1) к раме приводной станции (15), при этом напорный блок (10) может быть размещен как на приводной станции (15), так и возле нее (фиг. 1). Фрикционный механизм устройства представлен в виде размещенного в корпусе (1) пакета фрикционных дисков (17), одни из которых установлены на внутренней поверхности корпуса (1) с возможностью осевого перемещения, а другие установлены на валу (3) с возможностью осевого перемещения. Количественная комплектация пакета фрикционных дисков зависит от мощности головного приводного блока (16), т.е. чем больше мощность, тем больше количество фрикционных дисков.
Для натяжения тяговой цепи предварительно стопорят вал конвейера (14) посредством фиксации вала (3), установленного в подшипнике (1.3) в корпусе (1). Ручным реверсивным насосом (10.1) напорного блока (10) из контейнера (10.2) рабочая жидкость по трубопроводу (10.3) и каналу (9) поступает под давлением в напорную камеру (8) крышки (2). Значение давления рабочей жидкости в напорной камере (8), необходимое для понижения крутящего момента на валу (3), отображается на манометре (11), который закреплен в сопряженном с камерой (8) канале (12) крышки (2). Показатели давления на манометре (11), необходимые для создания оптимального усилия поршня (6), рассчитываются в зависимости от характеристик пакета фрикционных дисков (17) и мощности головного приводного блока (16).
Поршень (6) под давлением рабочей жидкости упирается в нажимной элемент (5), который прижимает пакет фрикционных дисков (17), в результате чего фиксируется вал (3). После этого активируется фиксатор поршня (7). Вращением рычажного элемента (7.2), представленного в виде маховика, ось (7.1) перемещается по резьбе сквозного отверстия (2.1) и поджимает шток (6.1), в результате чего фиксируется усилие поршня (6), приложенное к нажимному элементу (5). Далее кратковременным включением головного приводного блока (16) вал конвейера (14) пошагово устраняет провисание тяговой цепи путем ее натяжения.
За счет того, что концевой привод (на фигуре не показано) выключен, и натяжение производят только кратковременными включениями головного приводного блока (16), а скребок тяговой цепи стопорится упорами (на фигуре не показаны), которые устанавливаются в отверстия (15.1) днища рабочей ветви конвейера на некотором удалении от вала конвейера (14) (на фигуре не показано), в холостой ветви возникает значительное напряжение в тяговой цепи под действие крутящего момента (М) вала конвейера (14) (фиг. 1). Для продолжения работ, связанных с подтягиванием, укорочением и соединением тяговой цепи, выполняют полную фиксацию вала (3), путем увеличения давления в напорной камере (8) с последующей фиксацией поршня (6).
Совокупное фрикционное сцепление в пакете фрикционных дисков (17) и фиксация усилия поршня (6) оказывает достаточное противодействие откату инерционных масс, которое возникает под силой натяжения тяговой цепи, в сторону противоположную натяжению тяговой цепи в холостой ветви.
После выполнения работ по натяжению тяговой цепи (ее подтягиванию, укорочению и соединению) необходимо распределить усилие тяговой цепи в рабочей и холостой ветви конвейера. Для этого переключают реверсивный ручной насос (10.1) в режим откачки, за тем, путем вращения рычажного элемента (7.2), ось (7.1) фиксатора (7) вывинчивается, при этом упругий элемент (4) разжимается и перемещает нажимной элемент (5), в результате чего рабочая жидкость вытесняется поршнем (6) из напорной камеры (8) в контейнер (10.2).
За счет плавного снижения давления в напорной камере (8) уменьшается фрикционное сцепление в пакете фрикционных дисков (17), и происходит плавное расторможение вала (3), а, соответственно, и вала конвейера (14), что позволяет распределить усилие тяговой цепи в рабочей и холостой ветви конвейера.
Применение предлагаемого устройства позволяет разместить его в виде съемного блока оппозитно головному приводному блоку (16) снаружи рамы конвейера (15) и, тем самым, уменьшить габарит и массу головного приводного блока (16), что значительно снижает нагрузки, при которых возможен перекос рамы приводной секции при слабых почвах и, особенно, при передвижке конвейера.
Возможность ручного управления реверсивным ручным насосом (10.1) и фиксатором (7) поршня (6) позволяет упростить конструкцию и обеспечить автономность работы привода нажимного элемента, при этом реверс ручного насоса (10.1) обеспечивает многократное повторное использование рабочей жидкости.
Источники информации:
1. Патент Украины на полезную модель № 79661, опубл. 25.04.2013, бюл. № 8.