РОЛИК ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Полезная модель относится к транспортирующим устройствам, в частности, к конвейерным установкам, используемым в строительстве, горнодобывающей и других отраслях промышленности и представляет собой роликовую опору ленты транспортера.
Обычно роликовые опоры имеют цилиндрическую трубку (обечайку), вращающуюся на оси с помощью подшипников.
Одной из основных проблем, возникающих в процессе эксплуатации роликовых опор, является разрушение подшипников от воздействия внешних загрязнений и нагрузок, в том числе и вибрационных, и, как правило, сопутствующий этому их перегрев.
Уже известен ролик ленточного конвейера, содержащий цилиндрический патрубок (обечайку), установленный с возможностью вращения на закрепленной на раме конвейера оси посредством расоложенных в торцевых частях патрубка подшипниковых узлов [1].
Эта известная роликовая опора имеет повышенный срок службы благодаря конструктивному исполнению подшипниковых узлов с комбинированной системой уплотнения подшипников качения, однако такое их выполнение усложняет конструкцию ролика, увеличивает его массу и стоимость. Кроме того, в этом известном ролике не рассмотрены вопросы долговечности и надежности других элементов, в частности, обечайки ролика, которая в процессе функционирования подвержена интенсивному износу и должна иметь высокие фрикционные свойства, выдерживать большие нагрузки, высокие температуры и быть негорючей
Известен также ролик ленточного конвейера, содержащий закрепляемую на раме конвейера ось, цилиндрическую обечайку и расположенные по торцам обечайки между ней и осью подшипники качения с уплотнениями [2].
Этот известный ролик имеет керамическую обечайку из силикатного песка и характеризуется простотой конструктивного выполнения, а его обечайка обладает хорошими фрикционными параметрами, высокой износостойкостью, теплостойкостью и негорючестью. Однако из-за хрупкости материала она имеет большую толщину, а следовательно и массу, при этом защищенный лишь одним уплотнением подшипник качения имеет ограниченный срок службы из-за возможности попадания в него пыли и загрязнений, приводящих к повышению коэффициента трения, нагреву и выходу из строя подшипника.
Наиболее близким к заявляемому в качестве полезной модели устройству является ролик ленточного конвейера, содержащий цилиндрическую обечайку, установленную с возможностью вращения на центральной оси в подшипниках, расположенных в торцовых частях обечайки и выполненных в виде подшипников скольжения из модифицированной древесины с радиальной капиллярно-пористой структурой, заполненной пластичным смазывающим веществом [3].
Этот известный ролик ленточного конвейера также характеризуется простотой конструктивного исполнения, низкой стоимостью и повышенным сроком службы, т.к. в меньшей мере подвержен отрицательному воздействию проникающих через уплотнение пыли и абразивных частиц. Вместе с тем, используемый в этом ролике подшипник скольжения имеет относительно высокий коэффициент трения (f=0,05-0,12) и выполнен из горючих материалов, не отличающихся высокой теплостойкостью, а весь ролик имеет большую массу, т.к. его обечайка и корпус подшипника выполнены из металла.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании простой в изготовлении и недорогой роликовой опоры, обладающей высокой прочностью и износостойкостью, в незначительной степени подверженной влиянию загрязнений и температурных воздействий, а технический результат, который может быть достигнут при реализации полезной модели, заключается в увеличении срока службы ролика ленточного конвейера и обеспечении его пожаробезопасности.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в ролике, содержащем цилиндрическую обечайку, установленную с возможностью вращения на центральной оси в расположенных в торцовых частях обечайки подшипниках скольжения, корпус каждого из которых жестко соединен с внутренней поверхностью обечайки,
Предлагается выполнить обечайку ролика из базальтопластика, а подшипники скольжения - в виде углеграфитовой втулки.
Обечайка может быть выполнена методом пултрузии из базальтопластика на основе эпоксидного или полиуретанового связующего, армированного базальтовым волокном и/или полуфабрикатами из него.
Углеграфитовая втулка каждого подшипника скольжения может быть выполнена из пористых углеродных материалов с наполнителями в виде графита, дисульфида молибдена, фторопластов, металлических порошков и других антифрикционных материалов, или в виде полимерной композитной структуры, включающей волокнистую углеграфитовую ткань, с одной стороны пропитанную антифрикционным полимерным композитом, внедренным в расплавленном состоянии в поры ткани и покрытую тонким слоем того же композита с ориентированными макромолекулами [4].
Для обеспечения возможности замены углеграфитовая втулка каждого подшипника может быть установлена в обойме, разъемно соединенной с корпусом подшипника.
Корпус подшипника может быть выполнен из фторопласта или из эбонита - для повышения пожаробезопасности.
Каждый торец обечайки может быть закрыт соединенной с ней крышкой, выполненной из базальтопластика и имеющей центральное отверстие под ось.
Возможное конструктивное исполнение полезной модели проиллюстрировано на прилагаемом чертеже, на фигуре 1 которого показан фрагмент продольного сечения ролика ленточного конвейера.
Ролик ленточного конвейера содержит цилиндрическую обечайку 1, установленную с возможностью вращения на центральной оси 2 в расположенных в торцовых частях обечайки 1 подшипниках скольжения 3. Каждый из подшипников скольжения 3 выполнен в виде углеграфитовой втулки 4, установленной в корпусе 5, соединенном с внутренней поверхностью 6 обечайки 1.
Углеграфитовая втулка 4 контактирует непосредственно с осью 2 или с закрепленными на ней насадкой 7 и кольцом 8, выполненными из материала с высокой степенью твердости (сталь, керамика) и с низкой степенью шероховатости контактных поверхностей.
Обечайка 1 может быть выполнена методом пултрузии из базальтопластика на основе эпоксидного или полиуретанового связующего, армированного базальтовым волокном и/или полуфабрикатами из него (такими как ленты, жгуты, ровница, ткань).
Углеграфитовая втулка 4 может быть выполнена в виде пористой спеченной матрицы из углеродных материалов с дисперсными наполнителями, такими как графит, дисульфид молибдена, фторопласт и т.п., или в виде полимерной композитной структуры, включающей волокнистую углеграфитовую ткань с односторонней пропиткой антифрикционным полимерным композитом, внедренным в поры ткани в расплавленном состоянии с покрытием сверху слоем того же композита с ориентированными макромолекулами.
Для удобства в эксплуатации и возможности замены углеграфитовая втулка 4 может быть заключена в обойму 9, которая может быть выполнена из металла и разъемно соединена с корпусом 5, например, посредством стопорного штифта или шлицевого соединения (на чертеже не показано). Корпус 5 каждого подшипника 3 может быть выполнен из фторопласта, а в случае повышенных требований к пожаробезопасности - из эбонита.
Фиксация подшипника 3 относительно оси 2 осуществляется штифтом 10.
Торцы обечайки 1 закрыты крышками 11, которые могут быть выполнены из базальтопластика, например, методом прессования.
Заявляемый ролик ленточного конвейера достаточно прост в конструктивном отношении, имеет небольшую массу и стоимость, благодаря использованию базальтопластиков характеризуется высокой прочностью, стойкостью к износу и воздействию агрессивных сред, теплостойкостью и негорючестью, а используемый углеграфитовый Подшипник скольжения 3 позволяет получить коэффициент трения, практически равный коэффициенту трения подшипников качения, при этом он в гораздо меньшей степени подвержен влиянию попадающих в него частиц пыли и загрязнений, обладает высокой теплостойкостью и теплопроводностью, повышенной коррозионной стойкостью и износостойкостью. Все указанное позволяет получить недорогой и безопасный в эксплуатации ролик ленточного конвейера с увеличенным сроком службы.
Источники информации:
[1], US, 5433308, B65G 39/09, 1995.
[2], US, 5064406, F16H 55/48, 1991/
[3], RU, 72948, B65G 39/09, 2007, (прототип).
[4], RU, «Инженерный вестник Дона», №2, 2007,
loaddir.
[5], Б.Д.Воронков, «Подшипники сухого трения», С.-Петербург, Машиностроение, 1979, стр.36-65.
[6], GB, 2441651, F16C 17/02, 2007.