ЦЕПНОЙ КОНВЕЙЕР
CHAIN CONVEYOR

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по ранее поданной, находящейся на одновременном рассмотрении предварительной заявке на патент США № 62/467,761, поданной 6 марта 2017 года; предварительной заявке на патент США № 62/467,766, поданной 6 марта 2017 года; предварительной заявке на патент США № 62/467,767, поданной 6 марта 2017 года; предварительной заявке на патент США № 62/467,769, поданной 6 марта 2017 года; предварительной заявке на патент США № 62/467,770, поданной 6 марта 2017 года; и предварительной заявке на патент США № 62/467,773, поданной 6 марта 2017 года. Полное содержание каждого из этих документов включено в настоящий документ путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее изобретение относится к конвейерам для материалов и, в частности, к цепным и скребковым конвейерам.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Горные машины, например, комбайны непрерывного действия и блоки цепной откатки, могут содержать цепные конвейеры, выполненные с возможностью отклонения в поперечном направлении, чтобы совершать поперечные повороты. Цепные конвейеры могут содержать скребковые элементы для проталкивания или перемещения материала по рештаку. Цепь может приводиться в движение одной или более звездочками.
[0004] В одном независимом аспекте цепь конвейера содержит первое звено, второе звено, соединительное звено, первый соединительный штифт и второй соединительный штифт. Первое звено содержит первый участок и второй участок, причем второй участок ориентирован параллельно и расположен на расстоянии от первого участка. Первый участок содержит первый зацепляющий звездочку участок, выступающий в поперечном направлении от второго участка. Второй участок содержит второй зацепляющий звездочку участок, выступающий в поперечном направлении от первого участка. Второе звено содержит первый участок и второй участок. Первый участок содержит первый зацепляющий звездочку участок, выступающий в поперечном направлении от второго участка второго звена. Второй участок содержит второй зацепляющий звездочку участок, выступающий в поперечном направлении от первого участка второго звена. Соединительное звено содержит первый конец и второй конец. Первый соединительный штифт продолжается через первый конец соединительного звена и продолжается между первым участком первого звена и вторым участком первого звена для соединения первого конца с первым звеном с возможностью отсоединения. Первый соединительный штифт ориентирован параллельно и смещен от первого зацепляющего звездочку участка и второго зацепляющего звездочку участка первого звена. Второй соединительный штифт продолжается через второй конец соединительного звена и продолжается между первым участком второго звена и вторым участком второго звена для соединения второго конца со вторым звеном с возможностью отсоединения. Второй соединительный штифт ориентирован параллельно и смещен от первого зацепляющего звездочку участка и второго зацепляющего звездочку участка второго звена.
[0005] В другом независимом аспекте сборное звено для цепи конвейера содержит первое звено и скребок. Звено содержит первый участок и второй участок, причем второй участок ориентирован параллельно и расположен на расстоянии от первого участка. Первый участок содержит первую внешнюю поверхность, обращенную от второго участка, и первый зацепляющий звездочку штифт, выступающий от первой внешней поверхности. Второй участок содержит вторую внешнюю поверхность, обращенную от первого участка, и второй зацепляющий звездочку штифт, выступающий от второй внешней поверхности. Скребок расположен смежно с концом первого зацепляющего звездочку штифта и на расстоянии от первой внешней поверхности. Скребок соединен с первым зацепляющим звездочку штифтом с возможностью отсоединения.
[0006] В одном независимом аспекте цепь конвейера содержит первое звено, второе звено и соединительное звено. Первое звено содержит первый участок и второй участок, причем второй участок ориентирован параллельно и расположен на расстоянии от первого участка в поперечном направлении. Первый участок содержит первый зацепляющий звездочку штифт, выступающий в поперечном направлении от второго участка, а второй участок содержит второй зацепляющий звездочку штифт, выступающий в поперечном направлении от первого участка. Первое звено определяет перечную плоскость, проходящую в поперечном направлении между первым зацепляющим звездочку штифтом и вторым зацепляющим звездочку штифтом. Поперечная плоскость ориентирована параллельно направлению движения первого звена. Первое звено симметрично относительно поперечной плоскости. Второе звено содержит первый участок и второй участок, причем второй участок ориентирован параллельно и расположен на расстоянии от первого участка в поперечном направлении. Первый участок второго звена содержит первый зацепляющий звездочку участок, выступающий в поперечном направлении от второго участка второго звена. Второй участок второго звена содержит второй зацепляющий звездочку участок, выступающий в поперечном направлении от первого участка второго звена. Второе звено симметрично относительно поперечной плоскости. Соединительное звено содержит первый конец и второй конец. Первый конец соединен с первым звеном и расположен между первым участком первого звена и вторым участком первого звена. Второй конец соединен со вторым звеном и расположен между первым участком второго звена и вторым участком второго звена. Соединительное звено симметрично относительно поперечной плоскости.
[0007] В еще одном независимом аспекте сборное звено для цепи конвейера содержит звено, имеющее первый участок и второй участок, причем второй участок ориентирован параллельно и расположен на расстоянии от первого участка в поперечном направлении. Первый участок содержит первую внешнюю поверхность, обращенную от второго участка, и первый зацепляющий звездочку штифт, выступающий от первой внешней поверхности. Второй участок содержит вторую внешнюю поверхность, обращенную от первого участка, и второй зацепляющий звездочку штифт, выступающий от второй внешней поверхности. Звено определяет поперечную плоскость, проходящую в поперечном направлении между первым зацепляющим звездочку штифтом и вторым зацепляющим звездочку штифтом. Поперечная плоскость ориентирована параллельно направлению движения звена. Звено симметрично относительно поперечной плоскости.
[0008] В одном независимом аспекте сборное звено для цепи конвейера содержит первое звено и скребок. Первое звено содержит первый участок и второй участок, причем второй участок ориентирован параллельно и расположен на расстоянии от первого участка. Первый участок содержит первую внешнюю поверхность, обращенную от второго участка, и первый зацепляющий звездочку штифт, выступающий от первой внешней поверхности. Второй участок содержит вторую внешнюю поверхность, обращенную от первого участка, и второй зацепляющий звездочку штифт, выступающий от второй внешней поверхности. Скребок расположен смежно с концом первого зацепляющего звездочку штифта и на расстоянии от первой внешней поверхности. Скребок содержит скребковый участок, выполненный с возможностью зацепления настила конвейера при перемещении скребка в направлении движения. Скребковый участок содержит по меньшей мере одну основную поверхность и множество упрочненных участков, причем упрочненные участки имеют твердость, превышающую твердость основной поверхности.
[0009] Другие аспекты станут очевидными при рассмотрении подробного описания и сопровождающих чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Фиг. 1 представляет собой общий вид горной машины с загребающей головкой в частичном разрезе.
[0011] Фиг. 2 представляет собой общий вид переднего конца горной машины, показанной на Фиг. 1.
[0012] Фиг. 3 представляет собой вид в разборе приводного узла конвейера.
[0013] Фиг. 4 представляет собой общий вид блока цепного конвейера.
[0014] Фиг. 5 представляет собой вид в разборе блока цепного конвейера, показанного на Фиг. 4.
[0015] Фиг. 6 представляет собой общий вид скребкового звена и скребковой планки в соответствии с другим вариантом выполнения.
[0016] Фиг. 7 представляет собой вид в плане поверхности скребковой планки в соответствии с другим вариантом выполнения.
[0017] Фиг. 8 представляет собой общий вид блока цепного конвейера в соответствии с другим вариантом выполнения.
[0018] Фиг. 9 представляет собой вид в разборе блока цепного конвейера, показанного на Фиг. 8.
[0019] Перед подробным объяснением любых независимых вариантов выполнения изобретения следует понимать, что изобретение не ограничивается в своем применении деталями конструкции и расположением компонентов, изложенными в следующем далее описании или проиллюстрированными на чертежах. Изобретение допускает другие независимые варианты выполнения и может быть реализовано или осуществлено на практике различными способами.
[0020] Также следует понимать, что используемая в настоящем документе фразеология и терминология предназначена для описания и не должна рассматриваться как ограничивающая. Использование в настоящем документе выражений «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их вариаций означает охватывание элементов, перечисленных после этого, и их эквивалентов, а также дополнительных элементов. Выражения «установленный», «соединенный» и «связанный» используются в широком смысле и включают как непосредственную, так и опосредованную установку, соединение и связывание. Кроме того, выражения «соединенный» и «связанный» не ограничиваются физическими или механическими соединениями или связями и могут содержать электрические соединения или связи, а также соединения или связи по текучей среде как непосредственные, так и опосредованные. Также электронные сообщения и уведомления могут быть реализованы с использованием любых известных средств, включая прямые соединения, беспроводные соединения и т.д.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Фиг. 1 иллюстрирует горную машину 10, например, горную машину непрерывного действия. В проиллюстрированном варианте выполнения горная машина 10 содержит раму или шасси 18, стрелу 22, поворотно соединенную с шасси 18, и врубовую головку 26, установленную на стреле 22. Шасси 18 может быть установлено с возможностью перемещения относительно опорной поверхности (не показана) с помощью тягового механизма (например, гусениц 30).
[0022] Как показано на Фиг. 1 и 2, смежно с первым концом или передним концом 38 шасси 18 расположен собирающий механизм или загребающая головка 34, и конвейер 42 продолжается в виде бесконечной петли от переднего конца 38 шасси 18 в направлении второго или заднего конца 46 шасси 18. Загребающая головка 34 расположена под врубовой головкой 26 и содержит настил 50 и пару вращающихся рычагов 54, которые захватывают и направляют разрыхленный материал на конвейер 42. Конвейер 42 перемещает срезанный материал от переднего конца 38 в направлении заднего конца 46 (Фиг. 1) шасси 18 из области под врубовой головкой 26 на другой конвейер или транспортировочный механизм (не показан), расположенный вблизи заднего конца 46 шасси 18.
[0023] Как показано на Фиг. 2, конвейер 42 представляет собой цепной конвейер, образованный из звеньев цепи, последовательно соединенных в бесконечную петлю. Конвейер 42 перемещает срезанный материал по рештаку или настилу 58. Конвейер 42 приводится в движение приводным узлом, содержащим вал 62, расположенный смежно с загребающей головкой 34 шасси 18. Как показано на Фиг. 3, вал 62 ориентирован в поперечном направлении относительно шасси 18 (Фиг. 2) и приводится в движение (например, одним или более двигателями) для вращения относительно шасси 18. Пара звездочек 66 зацепляют и перемещают конвейер 42. В проиллюстрированном варианте выполнения каждая звездочка 66 содержит четыре зубца или лепестка 70, разнесенных друг от друга вокруг вала 62, и выемки между лепестками 70 принимают и приводят в движение конвейер 42.
[0024] Фиг. 4 и 5 иллюстрируют блок цепи 82, которая образует конвейер 42. В проиллюстрированном варианте выполнения цепь 82 содержит первое звено или скребковое звено 86, второе звено или промежуточное звено 90, соединительное звено или вертлюжное звено 94, соединяющее скребковое звено 86 с промежуточным звеном 90, и скребки или скребковые планки 98, расположенные снаружи в поперечном направлении от скребкового звена 86. Другое вертлюжное звено 94 может соединять промежуточное звено 90 с другим скребковым звеном (не показано), и, следовательно, цепь 82 конвейера может содержать последовательность чередующихся скребковых звеньев и промежуточных звеньев, каждое из которых соединено друг с другом вертлюжными звеньями. В других вариантах выполнения цепь 82 может содержать другую последовательность звеньев, например, между одним скребковым звеном и следующим скребковым звеном может быть расположено множество промежуточных звеньев. Допустимы различные перестановки в последовательности звеньев.
[0025] В проиллюстрированном варианте выполнения скребковое звено 86 содержит пару выступов или боковых участков 106 (первый боковой участок 106a и второй боковой участок 106b) и перемычку 110, продолжающуюся между внутренними поверхностями боковых участков 106. Каждый боковой участок 106 содержит пару отверстий 114, проходящих через внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность каждого бокового участка 106.
[0026] Как наилучшим образом показано на Фиг. 5, скребковое звено 86 дополнительно содержит пару скребковых штифтов 122, и каждый скребковый штифт 122 продолжается наружу от внешней поверхности одного из боковых участков 106. В проиллюстрированном варианте выполнения скребковые штифты 122 выровнены друг с другом (т.е. вдоль общей оси), и каждый из скребковых штифтов 122 расположен между штифтами 222 цепи (описаны более подробно ниже). Другими словами, скребковые штифты 122 продолжаются в поперечном направлении относительно направления 126 движения конвейера 42. Каждый из скребковых штифтов 122 расположен между отверстиями 114 соответствующего бокового участка 106. В проиллюстрированном варианте выполнения каждая скребковая планка 98 соединена с одним из скребковых штифтов 122 с возможностью отсоединения (например, с помощью резьбового болта 130 и гайки 134). Между боковым участком 106 и соответствующей скребковой планкой 98 расположен зацепляющий звездочку участок или приводной участок 138 каждого скребкового штифта 122. В проиллюстрированном варианте выполнения концевой участок 142 каждого скребкового штифта 122 расположен в отверстии 146 одной из скребковых планок 98.
[0027] В дополнение, скребковый штифт 122 содержит направляющий участок 150, расположенный между концевым участком 142 и приводным участком 138. Направляющий участок 150 размещается между двумя выступами 154 скребковой планки 98. Боковые поверхности 158 направляющего участка 150 входят в контакт и зацепление с боковыми поверхностями выступов 154 скребковой планки. Контакт между направляющим участком 150 и выступами 154 предотвращает вращение скребковой планки 98 вокруг скребкового штифта 122 и обеспечивает поверхность взаимодействия для уменьшения напряжения сдвига на болте 130. В проиллюстрированном варианте выполнения направляющий участок 150 имеет прямоугольное поперечное сечение, и болт 130 проходит через направляющий участок; в других вариантах выполнения направляющий участок может иметь другую форму поперечного сечения, и/или болт 130 может проходить через другой участок скребкового штифта 122. Также в других вариантах выполнения (Фиг. 6) скребковая планка 98 может содержать только один выступ 154.
[0028] Как показано на Фиг. 5, каждое промежуточное звено 90 содержит пару выступов или боковых участков 170 (первый боковой участок 170a и второй боковой участок 170b) и перемычку 174, продолжающуюся между внутренними поверхностями боковых участков 170. Каждый боковой участок 170 содержит пару отверстий 178, проходящих через внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность каждого бокового участка 170. В дополнение, приводной штифт 182 продолжается наружу от внешней поверхности каждого бокового участка 170. Другими словами, каждый приводной штифт 182 продолжается в поперечном направлении относительно направления 126 движения цепи 82. Каждый приводной штифт 182 расположен между отверстиями 178 соответствующего бокового участка 170. Звездочки 66 (Фиг. 3) входят в зацепление с приводными штифтами 182 и приводными участками 138 скребковых штифтов 122 для приведения в движение цепи 82. В проиллюстрированном варианте выполнения перемычка 174 промежуточного звена 90 содержит отверстие 186.
[0029] Далее обратимся к Фиг. 5, вертлюжное звено 94 содержит первый конец 190, второй конец 194 и пару отверстий 198, продолжающихся в поперечном направлении от одной стороны вертлюжного звена 94 до другой, противоположной стороны вертлюжного звена 94. Продольная ось 200 вертлюжного звена продолжается между первым концом 190 и вторым концом 194. В номинальных рабочих условиях продольная ось 200 вертлюжного звена выровнена с направлением 126 движения цепи 82. В проиллюстрированном варианте выполнения вертлюжное звено 94 выполнено в виде вертикального открытого звена цепи, отверстия 198 которого разделены элементом жесткости или усиливающим элементом 202. Усиливающий элемент 202 продолжается между первой или верхней стенкой 204 и второй или нижней стенкой 208 вертлюжного звена 94. Каждое вертлюжное звено 94 дополнительно содержит пару опорных элементов или подшипников, например, сферических подшипников 206. Каждый подшипник 206 расположен в кармане 210 (Фиг. 5), образованном в соответствующем из отверстий 198 вертлюжного звена 94.
[0030] Одно из отверстий 198 выровнено с параллельными отверстиями 178 в боковых участках 170 промежуточного звена 90, тогда как другое отверстие 198 выровнено с параллельными отверстиями 114 в боковых участках 106 скребкового звена 86. Через отверстия 178 боковых участков 170 промежуточного звена и через одно отверстие 198 вертлюжного звена 94 вставлен первый соединительный штифт или первый штифт 214 цепи, тем самым соединяя вертлюжное звено 94 с промежуточным звеном 90. Подобным образом через отверстия 114 боковых участков 106 скребкового звена и через другое отверстие 198 вертлюжного звена 94 вставлен второй соединительный штифт или второй штифт 222 цепи, тем самым соединяя вертлюжное звено 94 со скребковым звеном 86. Каждый из штифтов 214, 222 цепи установлен с возможностью вращательного перемещения относительно вертлюжного звена 94 за счет одного из подшипников 206, расположенных в присоединенном вертлюжном звене 94.
[0031] В дополнение, в проиллюстрированном варианте выполнения первый штифт 214 цепи вставлен через боковые участки 170 промежуточного звена в первом поперечном направлении, тогда как второй штифт 222 цепи вставлен через боковые участки 106 скребкового звена во втором поперечном направлении, противоположном первому поперечному направлению. Штифты 214, 222 цепи зафиксированы от перемещения относительно промежуточного звена 90 и скребкового звена 86 с помощью фиксаторов (например, самоблокирующихся стопорных колец, которые не показаны). Также в некоторых вариантах выполнения внешняя сторона одного из боковых участков 170 может содержать отверстие, имеющее уменьшенный диаметр, так что каждый штифт 214 может быть вставлен только с одной стороны промежуточного звена. Отверстия скребкового звена могут быть выполнены аналогичным образом.
[0032] Штифты 214, 222 цепи могут быть удалены из соответствующих звеньев с использованием ручных инструментов, по меньшей мере частично за счет соединений со скользящей посадкой между штифтами 214, 222 и звеньями 86, 90, 94. В результате отдельные компоненты цепи 82 могут быть легко разобраны, заменены и повторно собраны на месте без необходимости проведения работ, связанных с нагревом (например, с использованием режущих горелок, сварочных инструментов и т.д.). Цепь 82 может быть полностью перестроена. Участки цепи 82 также могут быть удалены без необходимости использования дополнительных деталей (например, для повторного соединения концов цепи).
[0033] Подобным образом скребковые планки 98 соединены со скребковыми штифтами 122 с возможностью отсоединения, а не прикреплены с использованием сварки. В отличие от традиционных конвейеров изношенные или поврежденные скребковые планки 98 могут быть легко заменены по–отдельности, вместо замены всей скребковой секции, что снижает затраты на техническое обслуживание цепи 82.
[0034] Цепь 82 является симметричной относительно горизонтальной плоскости, делящей цепь 82 на верхний участок и нижний участок. Другими словами, цепь 82 симметрична сверху вниз. В отличие от традиционных цепей цепь 82 может быть установлена таким образом, что либо верхняя, либо нижняя поверхность входит в зацепление с настилом 58 конвейера. В дополнение, по истечении периода использования цепь 82 можно перевернуть так, чтобы верхний участок цепи 82 был расположен смежно с настилом 58, и цепь 82 может снова использоваться. Переворачивание цепи 82 может обеспечить дополнительный срок службы цепи и снизить частоту замены компонентов цепи. В дополнение, симметричная цепь 82 исключает необходимость специальных скребков для возвратной очистки настила.
[0035] Фиг. 7 иллюстрирует другой вариант выполнения скребковой планки 498, содержащей прожилки или участки 556 из износостойкого материала высокой твердости, расположенные на поверхности скребковой планки 498. В проиллюстрированном варианте выполнения участки образованы по линиям, проходящим под углом относительно направления 126 движения скребковой планки 498, так что смежные участки перекрываются друг с другом относительно направления 126 движения (как проиллюстрировано пунктирной линией между участками 556 на Фиг. 7). Локальное упрочнение участков скребковой планки 98 обеспечивает области, имеющие меньшую скорость износа, чем основной материал скребковой планки 98. По мере износа основного материала скребковой планки 98 упрочненные области остаются и выступают из основной части, создавая скребковую кромку для удаления материала с настила 58 цепи. Упрочненные участки 556 могут быть расположены на обеих основных поверхностях скребковой планки 498.
[0036] Фиг. 8 и 9 иллюстрируют цепь 882 в соответствии с другим вариантом выполнения. Элементы цепи 882 аналогичны элементам цепи 82 и обозначены аналогичными ссылочными позициями плюс 800. Ниже описаны по меньшей мере некоторые различия и/или по меньшей мере некоторые сходства между цепями 82 и 882. В дополнение, компоненты или элементы, описанные в отношении только одного или нескольких из вариантов выполнения, описанных в настоящем документе, в равной степени применимы к любым другим вариантам выполнения, описанным в настоящем документе.
[0037] Цепь 882 содержит скребковое звено 886, содержащее пару боковых участков 906, которые отделены друг от друга и непосредственно не соединены. Другими словами, скребковое звено 886 не содержит перемычку между боковыми участками 906. Вместо этого боковые участки 906 соединены друг с другом с помощью соединительных штифтов 1022 (Фиг. 9), продолжающихся между боковым участком 906 и через вертлюжное звено 894. Подобным образом промежуточное звено 890 содержит пару боковых участков 970, которые отделены друг от друга и непосредственно не соединены. Другими словами, промежуточное звено 886 не содержит перемычку между боковыми участками 970, которые выполнены в виде отдельных компонентов 970a, 970b. Вместо этого боковые участки 970 соединены друг с другом с помощью соединительных штифтов 1014 (Фиг. 9), продолжающихся между боковым участком 970 и через вертлюжное звено 894.
[0038] В дополнение, скребок 898 выполнен за одно целое с каждым боковым участком 906 скребкового звена 886. В проиллюстрированном варианте выполнения приводной участок 938 выступает от каждого бокового участка 906, и скребок 898 продолжается наружу в поперечном направлении от конца приводного участка 938. Приводной участок 938 расположен между боковым участком 906 и скребком 898. Следует понимать, что аспекты цепи 882 могут быть включены в другие раскрытые варианты выполнения. Например, выполненный за одно целое скребок может быть включен в скребковое звено 86, описанное выше в отношении Фиг. 4 и 5.
[0039] Хотя конвейер описан выше в отношении горной машины непрерывного действия, следует понимать, что конвейер может быть включен в машины других типов, включая без ограничения проходческие комбайны, а также погрузочные и доставочные машины, включая без ограничения самоходные вагонетки, аккумуляторные толкатели или другие типы.
[0040] Хотя аспекты подробно описаны со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты выполнения, изменения и модификации находятся в пределах объема и замысла одного или более описанных независимых аспектов.