ЛЕЗВИЕ СКРЕБКА КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ
CONVEYOR BELT SCRAPER BLADE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к лезвию скребка конвейерной ленты, имеющему скребущий слой с контактной верхней частью, поддерживаемый опорными пальцами.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Конвейеры находят широкое применение для транспортировки сыпучих материалов, таких как камень, песок, руда, зерно и т.д. Конвейер, как правило, содержит ленту, установленную с возможностью привода вокруг ряда шкивов и барабанов для транспортировки материала между различными местоположениями. Очистители ленты (или скребки) являются выгодными для удаления материала, прилипающего к контактной поверхности ленты, причем такие скребки как правило располагаются в области приводного барабана для того, чтобы немедленно очистить ленту после того, как транспортируемый материал был выгружен.
Обычно скребки конвейерной ленты имеют контактную верхнюю часть, которая прижимается к транспортной поверхности ленты для того, чтобы постоянно протирать ее поверхность, когда она вращается вокруг барабана. Соответственно скребки являются изнашивающимися деталями, и были предприняты усилия для поиска баланса между достижением достаточного контакта и очисткой поверхности ленты без ее повреждения. Примерные скребки описаны в патентных документах EP 1434725, US 5373931 и US 6349816.
Однако существующие скребки являются неоптимальными в плане эффективности очистки и срока службы. В частности, традиционные компоновки не обладают достаточной гибкостью для того, чтобы подходящим образом изгибаться от ленты в ответ на ее повреждение, что лишь усугубляет повреждение и ускоряет износ скребка и ленты. Соответственно, существует потребность в скребке ленты, который решал бы эти проблемы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является предложить скребок ленты, имеющий улучшенную чувствительность к контурам ленты, чтобы он был способен выборочно изгибаться в ответ на повреждение или неудаляемые объекты на ленте. Дополнительной задачей является предложить скребок, имеющий желаемую эффективность очистки во время нормальной эксплуатации при максимальном увеличении срока службы скребка и уменьшения или избегания повреждения ленты при скребущем контакте.
Эти задачи решаются скребком, имеющим скребущий слой, который поддерживается в скребущем контакте с конвейерной лентой посредством по меньшей мере двух поддерживающих пальцев, проходящих в контакте со скребущим слоем вдоль длины от основы до верхней части. Предпочтительно материал пальцев является более твердым, чем скребущий слой, чтобы позволить скребущему слою механически входить в контакт с поверхностью ленты посредством предопределенного контактного давления. Пальцы компонента основания предмета настоящего изобретения способны динамически изгибаться в направлении от контактной поверхности ленты (перпендикулярно или поперек поверхности ленты) в ответ на возмущения, такие как неудаляемые объекты, прилипший уплотненный материал или повреждение ленты (включая области, которые были порезаны или изношены, или являются приподнятыми, волнистыми, помятыми, расслоенными, или имеют увеличенную толщину). За счет снабжения скребка гибкими пальцами верхняя часть скребка может удерживаться в контакте с поверхностью ленты в одной или множестве первых областей, в то время как одна или множество вторых областей верхней части могут сгибаться от ленты для уменьшения контактного давления на поверхность ленты. Соответственно скребок является чувствительным к контурам поверхности ленты и может быть полностью или частично находиться в скребущем контакте с лентой. Кроме того, гибкие пальцы являются выгодными для достижения оптимального баланса между эффективностью очистки/соскребания и увеличением срока службы скребущего слоя в максимально возможной степени с одной стороны, и устранения или уменьшения повреждений ленты скребком с другой стороны. Это может быть достигнуто, во-первых, посредством выбора материала скребущего слоя и гибких пальцев и/или конфигурации пальцев, отстоящих друг от друга вдоль их длины, чтобы они могли изгибаться независимо от основной части основания. В частности, компонент основания скребущего слоя, имеющий гибкие пальцы, позволяет использовать относительно более мягкий материал для скребущего слоя, что является выгодным для достижения желаемого чистящего действия без повреждения или при минимальном повреждении поверхности конвейера.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается лезвие скребка конвейерной ленты, содержащее: скребущий слой, имеющий верхнюю часть для контакта с поверхностью конвейерной ленты; и основание для поддержания скребущего слоя; причем скребущий слой содержит первый материал, а основание содержит второй материал, имеющий твердость больше, чем у первого материала; отличающееся тем, что: основание содержит основу и по меньшей мере два пальца, выступающие параллельно из основы и проходящие в контакте со скребущим слоем вдоль их длины от основы до верхней части.
Опционально толщина пальцев в плоскости, перпендикулярной к длине пальцев, уменьшается от основы к верхней части. Это обеспечивает область конца пальцев большей гибкостью (в направлении к поверхности ленты и от нее) по сравнению с основной областью пальцев, расположенной у основы основания. Опционально толщина скребущего слоя в плоскости, перпендикулярной к длине или ширине скребущего слоя (определяемая между положением у основания пальцев и верхней частью скребущего слоя), является по существу постоянной. Опционально толщина скребущего слоя может изменяться в направлении длины между основой и верхней частью так, чтобы она увеличивалась или уменьшалась от основы к верхней части. Такая конфигурация может способствовать желаемой гибкости лезвия скребка.
Упоминание в данном описании скребущего слоя, имеющего верхнюю часть, охватывает верхнюю часть, имеющую контактный край или поверхность, простирающуюся в направлении ширины поперек скребущего слоя и выровненную в целом перпендикулярно или поперек длины или ширины скребущего слоя (определяемой между первым концом, находящимся у основы, и вторым концом, находящимся у концов пальцев).
Предпочтительно, пальцы отстоят друг от друга в направлении ширины для того, чтобы обеспечить по меньшей мере одну область зазора между пальцами. Более предпочтительно, пальцы отстоят друг от друга в направлении ширины вдоль их полной длины таким образом, что по меньшей мере одна область зазора проходит по всей длине пальцев между основой и концами пальцев. Пальцы настоящего лезвия скребка способны динамически изгибаться независимо друг от друга в направлении к поверхности ленты и от нее в ответ на контуры или профиль формы ленты и ее поверхности. Таким образом, пальцы основания не соединяются дополнительными скобками, раскосами или пластинами, так что области концов пальцев пространственно отделены друг от друга областями зазора. Предпочтительно, скребок ленты является состоящим из двух частей компонентом, содержащим исключительно скребущий слой и основание. Опционально скребущий слой может приклеиваться к основанию посредством клейкого вещества. Опционально дополнительные компоненты крепления могут использоваться для прикрепления скребущего слоя к основанию, включая заклепки, шпильки, винты, болты, зажимы и т.д. Предпочтительно, пальцы соединяются друг с другом опосредованно, и исключительно посредством слоя основания.
Предпочтительно, основание, и в частности пальцы, располагаются на нижней стороне лезвия скребка, ближайшего к ленте, и скребущий слой располагается дальше всего от ленты относительно опорных пальцев. Соответственно, можно считать, что скребущий слой втягивается в контакт с поверхностью ленты посредством опорных пальцев. Предпочтительно, опорные пальцы прижимаются в направлении к ленте из положения их установки на поддерживающей балке или раме. Предпочтительно, пальцы находятся в контакте со скребущим слоем вдоль всей длины пальцев от основания до концов пальцев. Предпочтительно, полная ширина скребущего слоя между основанием и верхней частью находится в контакте с пальцами.
Предпочтительно, ширина каждого из пальцев в целом равна ширине каждой из по меньшей мере одной области зазора. Опционально ширина пальцев (в направлении, перпендикулярном к длине пальцев между их основанием и концом) является по существу постоянной. Опционально ширина пальцев может увеличиваться или уменьшаться в направлении от их основания до конца.
Опционально твердость скребущего слоя находится в диапазоне 70-90, 75-85 или 78-82 по Шору A. Опционально твердость пальцев находится в диапазоне 50-80, 55-70, 55-65 по Шору D. В настоящем описании все ссылки на значения твердости указаны в соответствии с международным стандартом ASTM D2240 (при температуре 23°C +/-2°C).
Опционально первый и второй материалы содержат полиуретан. Опционально первый материал отличается от второго материала. Опционально первый материал содержит первый тип полимера, а второй материал содержит второй тип полимера. Опционально первый и второй материал содержат один и тот же полимер, имеющий различный состав, и в частности различную твердость и/или износостойкость.
Опционально пальцы и основа формируются как единое целое. Опционально пальцы могут быть сформированы отдельно от основы. Предпочтительно, скребущий слой и основание все вместе представляют собой изнашивающуюся деталь, так что лезвие скребка может быть заменено на установочной балке или раме в конце его срока службы.
Предпочтительно, пальцы являются искривленными вдоль их длины между основой и концом пальцев. Предпочтительно внутренняя поверхность опорных пальцев (находящаяся напротив ленты) является вогнутой так, чтобы она была непрерывно искривлена от основы до конца пальцев. Соответственно и предпочтительно, скребущий слой, когда он устанавливается так, чтобы он проходил по обращенной назад поверхности пальцев, является искривленным и предпочтительно непрерывно искривленным в направлении от основы до верхней части.
Опционально, основание может содержать два, три, четыре, пять или шесть пальцев. Предпочтительно каждый из пальцев отстоит в направлении ширины на одно и то же расстояние. Предпочтительно, длина каждого из пальцев является по существу одинаковой.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается узел конвейерной ленты для транспортировки материала между положениями, содержащий: приводной механизм; ленту, проходящую вокруг по меньшей мере одного барабана и/или шкива, выполненного с возможностью его вращательного привода приводным механизмом; и описанное и заявленное в настоящем документе лезвие скребка, находящееся в контакте с поверхностью ленты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее посредством примера будет описана конкретная реализация настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вид в перспективе конвейера, имеющего приводимый в движение барабан, ленту и скребок, находящийся в контакте с лентой в соответствии с конкретной реализацией настоящего изобретения;
Фиг. 2 - еще один вид в перспективе конвейера, показанного на Фиг. 1, с удаленными в иллюстративных целях некоторыми компонентами скребка;
Фиг. 3 - увеличенный вид сбоку барабана, ленты и скребка в соответствии с конкретной реализацией настоящего изобретения;
Фиг. 4 - вид сзади в перспективе части скребка, показанного на Фиг. 1-3;
Фиг. 5 - вид спереди в перспективе части скребка, показанной на Фиг. 4;
Фиг. 6 - вид сбоку части скребка, показанной на Фиг. 5;
Фиг. 7 - вид спереди в перспективе части скребка, показанной на Фиг. 6; и
Фиг. 8 - вид спереди в перспективе части скребка конвейерной ленты в соответствии с дополнительной конкретной реализацией настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на Фиг. 1 и 2, узел конвейера содержит барабан 11, установленный на удлиненной оси 17, приводимой в движение парой двигателей 12. Бесконечная лента 10 проходит вокруг барабана 11, контактируя с ним своей обращенной внутрь поверхностью 19. Противоположная ей обращенная наружу контактная поверхность 18 ленты 10 выполнена с возможностью транспортировки сыпучего материала между положениями. Скребок ленты, обозначенный ссылочной позицией 16, устанавливается так, чтобы он находился в контакте с поверхностью 18 ленты в области, противоположной барабану 11. Скребок 16 устанавливается на скобе 15, которая в свою очередь устанавливается на удлиненной поддерживающей балке 14, проходящей между парой сторон 13 рамы для того, чтобы жестко закрепить скребок 16 в контакте с лентой 10, когда она перемещается вокруг барабана 11 двигателями 12.
Скребок 16, в соответствии с конкретной реализацией, содержит четыре индивидуальных компонента или блока 40 скребка, установленные на скобе 15 в направлении длины вдоль балки 14. Блоки 40 скребка расположены бок о бок для того, чтобы сформировать непрерывное лезвие скребка, проходящее по существу на всю ширину ленты 10 и большую часть длины барабана 11. Каждый блок 40 скребка содержит состоящий из двух частей узел, включающий в себя скребущий слой 23 и основание, обозначенное в целом ссылочной позицией 41. Основание 41 в свою очередь содержит основу 21, от которой отходят три пальца 22, расположенные параллельно и отделенные друг от друга для того, чтобы определить области 25 зазора (между соседними пальцами 22). На Фиг. 2 каждый палец 22 имеет длину в направлении y, имеющую первый конец 26 (в точке соединения с основой 21), и второй конец 24, располагающийся вблизи от контакта с поверхностью 18 ленты. Каждый палец 22 имеет соответствующую ширину в направлении x и соответствующую толщину в направлении z. Основа 21 каждого блока основания 41 имеет длину в направлении x, вдоль которой пальцы 22 расположены обособленно друг от друга. Скребущий слой крепится в положении над каждым из пальцев 22 таким образом, что пальцы 22 располагаются между скребущим слоем 23 и лентой 10. Таким образом, каждый палец 22 представляет нижнюю область каждого блока 40 скребка, в то время как скребущий слой 23 представляет обращенный назад компонент каждого блока 40. Скребущий слой 23 проходит на всю длину пальцев 22 от их вторых концов 24 к первым концам 26. Соответственно, скребущий слой 23 имеет соответствующую ширину в направлении y, длину в направлении x и толщину в направлении z. Когда каждый из блоков скребка 40 располагается в контакте бок о бок вдоль скобы 15, скребущие слои 23 все вместе формируют непрерывный листовой материал, проходящий над пальцами 22 и покрывающий их. Каждый скребущий слой 23 содержит первый конец в направлении y, сформированный как верхняя часть 20, и второй конец 27, расположенный у основы 21. Ширина скребущего слоя 23 между первым и вторым концами 20, 27 больше, чем соответствующая длина каждого из пальцев между их соответствующими концами 24, 26.
На Фиг. 3 каждый скребущий слой 23 содержит обращенную назад поверхность 29 и обращенную вперед поверхность 28, контактирующую с обращенной назад поверхностью 30 пальцев 22. Слой 23 может быть прикреплен к каждому пальцу 22 посредством клейкого вещества. В соответствии с дополнительными вариантами осуществления слой 23 может быть присоединен к пальцам 22 посредством механических креплений, таких как заклепки, шпильки, винты, болты и т.д. Каждый из пальцев 22 содержит обращенную вперед поверхность 31, расположенную напротив контактной поверхности 18 ленты.
На Фиг. 4-6 первый конец 20 (верхняя часть) скребущего слоя 23 сформирован как в целом плоская прямоугольная контактная поверхность 32. Дополнительно к этому, конец 24 каждого из пальцев 22 имеет соответствующую прямоугольную концевую поверхность 33, располагающуюся почти компланарно с поверхностью 32 скребущего слоя. Поскольку все пальцы 22 отстоят друг от друга в направлении x, чтобы определить области 25 зазора, области обращенной вперед поверхности 28 скребущего слоя открыты между пальцами 22. Соответственно, области 25 зазора определяются противоположными сторонами 45 каждого пальца 22 и обращенной вперед поверхностью 28 скребущего слоя. Каждая область 25 зазора содержит первый конец 35, соответствующий по положению концам 24 каждого пальца 22, и конец 34 основы, соответствующий по положению концу 26 основы каждого пальца 22. Соответственно, каждый палец 22 отделен в направлении x от каждого соседнего пальца 22 вдоль всей его длины в направлении y между концами 24, 26. Соответственно, каждый палец 22 присоединяется исключительно посредством основы 21. В частности, концы 24 каждого пальца 22 не связаны друг с другом, так что области 25 зазора проходят непрерывно на всю длину каждого пальца 22 между концами 34, 35 зазора.
На Фиг. 6 пальцы 22 являются искривленными в направлении z, так что обращенная вперед поверхность 31 является в целом вогнутой в направлении y. Соответственно, каждый конец 24 пальца загнут внутрь к барабану 11 и ленте 10 относительно каждого конца 26 основы пальца. Такая конфигурация является выгодной для того, чтобы обеспечить некоторую степень прижатия для обеспечения контакта скребущего слоя 23 с контактной поверхностью ленты 18. В частности, плоская контактная поверхность 32 прижимается к поверхности ленты 18 под некоторым поперечным углом, чтобы представить скребущую или обтирочную верхнюю часть скребка 16. Предмет настоящего изобретения является выгодным за счет степени динамического изгиба в направлении z каждого пальца 22 в ответ на контуры и профиль поверхности ленты 18. Таким образом, если поверхность 18 содержит выступы, например созданные из-за повреждения или неудаляемого материала, присутствующего на поверхности 18, каждый палец 22 независимо способен сгибаться в направлении z от поверхности 18. Такая конфигурация позволяет избежать чрезмерного давления на поверхность ленты 18, которое ускоряет износ ленты 10 и уменьшает срок службы скребка 16. Компоновка пальцев 22, выходящих из основы 21, является выгодной тем, что часть длины в направлении x каждого блока 40 скребка способна уменьшать давление контакта с поверхностью 18, в то время как другие области каждого блока 40 скребка выполнены с возможностью поддержания непрерывного желаемого скребущего давления на поверхность 18. Это гарантирует достижение максимальной очистки поверхности 18, в то время как поврежденные области ленты 10 могут проходить под скребком 16 с низким или небольшим контактным давлением.
На Фиг. 7 ширина B в направлении x каждого пальца 22 приблизительно равна соответствующей ширине каждой области 25 зазора между пальцами 22. Длина D каждого пальца 22 между первым и вторым концами 24, 26 приблизительно в четыре раза больше ширины B. Соответствующая длина C скребущего слоя 23 в направлении x больше, чем соответствующая длина D каждого пальца 22, как проиллюстрировано на Фиг. 6. Кроме того, толщина в направлении z каждого пальца 22 уменьшается от конца 26 к концу 24. У конца 26 толщина каждого пальца 22 больше, чем соответствующая толщина в направлении z скребущего слоя 23. Однако соответствующая толщина каждого пальца 22 у конца 24 меньше, чем соответствующая толщина в направлении z скребущего слоя 23 у верхней части 20. Такая компоновка выгодна для обеспечения прохождения скребущего слоя 23 дальше каждого конца 24 пальца, чтобы обеспечивать и поддерживать скребущий контакт с поверхностью ленты 18.
В соответствии с этой конкретной реализацией пальцы 22 формируются как единое целое с основой 21, причем каждый блок 41 основания формируется из полиуретанового материала, имеющего низкую износостойкость. Предпочтительно полиуретановый материал пальцев 22 и основы 21 имеет твердость 50-70 по Шору D в соответствии с международным стандартом ASTM D2240 (при 23°C). Дополнительно к этому, чтобы максимизировать скребущий контакт с поверхностью 18 ленты и одновременно минимизировать абразивные фрикционные повреждения ленты 10, скребущий слой 23 содержит полиуретановый материал, имеющий хорошую износостойкость. В частности, твердость полиуретанового материала скребущего слоя 23 меньше, чем у пальцев 22, так что скребущий слой 23 может рассматриваться как более гибкий и более мягкий, чем пальцы 22. В соответствии с этой конкретной реализацией скребущий слой 23 имеет твердость 70-90 по Шору в соответствии с международным стандартом ASTM D2240 (при 23°C). В соответствии с дополнительной конкретной реализацией скребущий слой 23 может содержать полимерный материал, такой как полиэтилен, полиамид, полиэстер или другой стойкий к истиранию мягкий резиновый материал, являющийся относительно более мягким, чем опорные пальцы 22. Соответственно, контактная верхняя часть скребущего слоя 23 (формируемая областью контактной поверхности 32) имеет достаточную мягкость для достижения улучшенного эффекта очистки. Срок службы каждого блока скребка 40 также увеличивается, поскольку пальцы 22 позволяют конкретным областям или частям кончика 20 скребущего слоя (каждого блока 40) отклоняться от поверхности ленты 18 при необходимости. Выбор относительной твердости материалов скребущего слоя 23 и пальцев 22 вместе с консольной установкой пальцев 22 на каждой соответствующей основе 21 обеспечивает блок 40 скребка, оптимизированный так, чтобы он был чувствительным к контуру поверхности ленты, обеспечивал желаемую эффективность очистки, увеличивал срок службы скребка 16 и уменьшал повреждения ленты 10.
Дополнительная конкретная реализация настоящего изобретения проиллюстрирована на Фиг. 8 и содержит четыре пальца 22, отходящие от общей основы 21. Пальцы 22 разделены в направлении x областями 25 зазора, и соответствующий скребущий слой 23 расположен над каждым из пальцев 22. Блок 40 скребка (включая основание 41 и скребущий слой 23) в соответствии с этим дополнительным вариантом осуществления, показанным на Фиг. 8, содержит те же самые особенности и размеры, которые описаны со ссылкой на первый вариант осуществления, показанный на Фиг. 1-7.