Способ автоматического постоянного центрирования ленты роликами на желобчатых и трубчатых конвейерах
METHOD OF AUTOMATIC PERMANENT CENTERING OF TAPE BY ROLLERS ON TRAY AND TUBULAR CONVEYORS

Изобретение относится к способу регулирования поперечного схода лент в автоматическом постоянном режиме и может быть применено на желобчатых и трубчатых конвейерах горнодобывающей, строительной, металлургической и иных отраслях промышленности.
Из предшествующего уровня техники известен способ регулирования с помощью устройств для центрирования схода ленты желобчатого конвейера (SU 139237, опубл. в 1961 г.) с применением ряда поворотных роликоопор, связанных между собой. Они взаимодействуют с вертикальным направляющим коническим роликом, который поворачивается под воздействием на него кромки ленты. Поворот роликоопор, с целью увеличения центрирующего усилия, осуществляется при помощи рычага, связанного посредством конической передачи с вертикальным направляющим роликом. При сходе в сторону лента касается конического вертикального ролика, заставляя его вращаться. Вращение ролика через пару конических шестерен передается валу, закрепленному через рычаг на одной поворотной роликоопоре, к которому посредством тяг присоединены еще 2-3 поворотные опоры. При давлении кромки ленты на конический ролик роликоопоры поворачиваются и выравнивают ленту относительно оси конвейера. Недостатком этого способа является наличие на конвейере нескольких устройств регулирования ленты, которые требуют дополнительного обслуживания. В случае поломки комплектующих происходит отказ работы системы, который может привести к повреждению конвейерной ленты.
Также известен способ автоматической коррекции положения конвейерной ленты для трубчатого ленточного конвейера с применением направляющего устройства (DE 10111808 С2, опубл. 20.10.2003 г.), которое устанавливается в криволинейной области ожидаемого скручивания между двумя круговыми опорами с роликами. В случае такого перекручивания, т.е. изменения положение «нахлеста» краев ленты от вертикали, необходима коррекция для предотвращения наличия несимметричности желобчатости при открытии на месте разгрузки и отсутствия просыпи транспортируемого материала вдоль конвейера. Устройство состоит из выполненной с возможностью поворота вокруг перпендикулярной к плоскости подачи ленты оси роликовой опоры, на которой под замкнутой конвейерной лентой V-образно друг к другу расположены два опорных и направляющих ролика. В случае скручивания замкнутой в трубу конвейерной ленты, она на внутренней стороне изгиба оказывает большее давление на находящийся на этой стороне опорный и направляющий ролик. Давление ленты на другой, противоположный опорный и направляющий ролик, напротив, уменьшится. Вследствие этого роликоопора перемещается на внутренней стороне изгиба в направлении подачи, а другая сторона перемещается в противоположном направлении. За счет наклонного положения опорных и направляющих роликов возникает развернутое в обратную сторону направляющее воздействие на трубу конвейерной ленты, и она снова перемещается с «нахлестом» своих краевых областей в центр конвейерной ленты. Недостатком такого способа является то, что соответствующий опорный и направляющий ролик касается конвейерной ленты только в очень малой области, и направляющий ролик вдавливается в ленту. Поэтому силовая компонента для достижения задуманного корректирующего перемещения остается незначительной. Для эффективности способа необходимо применение достаточно большого количества таких направляющих устройств.
Наиболее близким к заявленному техническому решению, взятым за аналог, является способ для центрирования ленты конвейера с использованием роликов (US 4196803 А, опубл. 08.04.1980 г.) с подвижной относительно своей оси обечайкой. Сферический двухрядный подшипник закреплен внутри цилиндрической трубы ролика по его центру и фиксируется на оси, а ось не прикреплена к ролику, но продолжается через его длину таким образом, что ее противоположные концы поддерживаются в позиции рамой конвейера. При этом величина изменения угла наклона обечайки к оси ролика во всех направлениях ограничена пластинами опоры на раме конвейера, с которыми контактирует обечайка ролика при ее повороте и зависит от усилий поперечного схода ленты. Однако описанное устройство применимо только на однороликовых опорах - с применением одного ролика на одной опоре на ширину конвейера, т.е. на плоских, не желобчатых конвейерах.
Задачей же, на решение которой направлено данное изобретение, является предложение способа регулирования поперечного схода ленты на желобчатых и трубчатых конвейерах роликами в автоматическом постоянном режиме. Поставленная задача решается путем применения роликов, у которых корпус подвижен в направлении поперечном ее оси, вместо обычных роликов с жестким соединением оси с обечайкой. В том числе, вместо роликов с подвижным не во всех направлениях корпусом, т.е. только угловым смещениям. Изменения расстояния от обечайки корпуса до оси ролика и угла наклона корпуса к оси ролика, в зависимости от усилий схода или проворота ленты, эффективнее центрируют ход ленты как на рабочей, так и на холостой ветви желобчатого или трубчатого конвейера. Такие ролики взаимозаменяемы с применяемыми на конвейерах и функционально выполняют роль роликов опорных и центрирующих ленту в оси конвейера.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является автоматическое постоянное центрирование хода ленты конвейерными роликами, корпуса которых подвижны относительно своих осей и расположены подряд на нескольких желобчатых или круговых опорах соответствующих конвейеров. При этом величина изменения расстояния и угла наклона обечайки корпуса ролика относительно ее оси зависит от усилий поперечного схода или проворота ленты. Такой способ центрирования позволяет минимизировать механические повреждения ленты при ее эксплуатации, сократить неплановые простои и снизить эксплуатационные затраты.
Изобретение поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Общий вид ролика в разрезе.
Фиг. 2 - Изменение положения корпусов роликов относительно их оси в зависимости от положения ленты на желобчатых конвейерах.
Фиг. 3 - Положение роликов на трубчатых конвейерах.
Предлагаемый способ автоматического постоянного регулирования схода желобчатых и проворота трубчатых конвейерных лент отличается от существующих тем, что лента центрируется конвейерными роликами, у которых корпуса подвижны относительно их осей в поперечном направлении как параллельно, так и под углом.
При смещении желобчатой или провороте «нахлеста» трубчатой ленты периодически меняются нагрузки на разных участках по длине наружной поверхности обечайки корпуса 1 (Фиг. 1) каждого опорного ролика конвейера и изменяется угол между корпусом 1 и осью 4 ролика во всех плоскостях в системе «3D»: вниз и вперед по ходу движения ленты. Также при возрастании усилий на ролик от транспортируемого материала происходит деформация, смятие «X-образной» полимерной опоры 2, снижая биение и увеличивая подвижность обечайки 1 корпуса относительно оси. Благодаря этому качеству ролики можно также применять как весовые. Максимальная величина изменения угла наклона обечайки 1 корпуса будет зависеть от толщины упругого наполнителя 3, между наружной поверхностью корпуса подшипника 5 в сборе с осью 4 ролика и внутренним диаметром обечайки 1 корпуса. Полимер в виде «Х-образной» опоры 2 на внутренней стороне обечайки играет роль гибкой «шаровой опоры», усиленной от прогиба корпуса по длине ролика подшипником 6. При этом, если на конвейере или его участке, все или большинство роликов смонтированы с корпусами, подвижными в поперечных ее оси направлениях, то лента будет центрироваться постоянно при любом ее смещении на желобчатых или трубчатых конвейерах независимо от причин схода. То есть регулировка хода ленты будет происходить автоматически.
Предлагаемый способ автоматического постоянного регулирования поперечного схода лент на таких конвейерах основан на изменении величины расстояния и угла наклона обечайки корпуса ролика относительно ее оси в ту или иную сторону в системе координат «3D» под воздействием усилий ленты. Так, например, на желобчатых конвейерах на каждой стационарной роликоопоре закреплены в основном 3 опорных ролика. На ленте 1 (Фиг. 2) при остановленном конвейере, корпуса роликов 3л, 3с, 3п находятся симметрично в одну линию в одной плоскости. При движении ленты ровно вдоль оси конвейера, корпус среднего ролика 4 с подается параллельно его оси вперед и вниз на величину деформации «Х-образной» опоры. Подвижные корпуса боковых роликов 4л и 4п одинаково изменяют угол в вертикальной плоскости, прогибаясь внутренней стороной вниз, и в горизонтальной плоскости по ходу движения ленты вперед. Такое положение роликов на нескольких или всех роликоопорах конвейера вызывает усилия на ленту, устойчиво центрирующие ее от поперечного схода. В случае схода ленты 2 (Фиг. 2), например, влево по разным причинам подвижные корпуса роликов 5л и 5с могут не изменить своего положения от номинального. Но корпус ролика 5п увеличит угол смещения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это приведет к усилиям F на каждой роликоопоре, где произошел сход ленты, возвращая ленту в исходное положение - вправо.
На трубчатых конвейерах (Фиг. 3), где ролики 2 расположены на роликоопорах по кругу, центрирование «нахлеста» 1а свернутой в трубу ленты 1 в вертикальной плоскости происходит аналогично. А на изгибах при провороте трубы ленты возникают нагрузки, в результате которых подвижные корпуса боковых роликов перемещаются на внутренней стороне изгиба в направлении подачи, а на наружной стороне - в противоположном направлении. Возникает развернутое в обратную сторону направляющее воздействие на трубу конвейерной ленты, и она снова перемещается «нахлестом» своих краевых областей вверх, по оси конвейера.