КОНВЕЙЕРНАЯ ЛЕНТА

Полезная модель относится к конвейерному транспорту, в частности, к основному и самому ответственному элементу конвейерных установок - грузонесущей ленте и может использоваться в горно-рудной и других отраслях промышленности.
Лента является гибким элементом конвейерной установки, передающим тяговое усилие и несущим транспортируемый груз. Для ее надежного и длительного функционирования с учетом широкого спектра воздействующих внешних факторов необходимо обеспечить ее высокие прочностные характеристики, износостойкость, коррозионную стойкость, теплостойкость и пожаробезопасность, желательно без существенного повышения ее стоимости.
Уже известна конвейерная лента, содержащая каркас из нескольких резинотканевых слоев, по крайней мере, один слой продольно ориентированных тросов и наружные эластомерные обкладки [1].
Сочетание резинотканевого каркаса с резинотросовым, выполненным в виде уложенных в эластомер (резину) продольных нитей из найлона, обеспечивает этой ленте повышение прочности и снижение деформативности, однако усложняет и удорожает ее конструкцию. Кроме того, наличие не защищенных наружних обкладок, выполняемых, как правило, из резины, не может обеспечить износостойкость ленты, ее теплостойкость и пожаробезопасность.
Известна также конвейерная лента, содержащая каркасные слои из прорезиненной технической ткани, чередующиеся с эластичными резиновыми слоями, закрытые обкладками, выполненными из трех слоев резиновой смеси различных марок фторкаучука и хлорбутилкаучука различной толщины [2].
Чередование каркасных слоев с эластичными слоями и подбор различных марок каучуков для обкладок позволяет получить ленту с повышенным рабочим ресурсом и относительно высокими тепло- и жаростойкостью, однако эти эффекты недостаточно велики, но при этом увеличиваются стоимость ленты, ее поперечное сечение и масса.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, известным из уровня техники, является конструкция конвейерной ленты, содержащей каркас из нескольких слоев армирующих волокнистых материалов, выполненных в виде прорезиненной ткани из базальтового волокна и выполненные из резины обкладки, наружный слой которых включает наполнители в виде отрезков или очеса базальтового волокна [3].
Использование в каркасе базальтовой ткани и наполнителей обкладок из базальтовых материалов позволяет повысить прочность конвейерной ленты, ее износостойкость, коррозионную стойкость, теплостойкость и пожаробезопасность, а также снизить степень продольного растяжения ленты, т.к. базальтовое волокно практически нерастяжимо.
Однако большинство высокопрочных волокон, таких как углеродные и неорганические волокна (включая базальтовое), являются достаточно хрупкими и ломкими по сравнению с большинством полимерных органических волокон, что приводит к снижению прочностных характеристик изготавливаемых из них материалов, особенно при воздействии знакопеременных нагрузок.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении несущей способности конвейерной ленты и повышении срока ее эксплуатации, а технический результат, который может быть достигнут при ее реализации, заключается в повышении прочности ленты на растяжение, а также изгибной и усталостной прочности армирующих ленту волокнистых материалов.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в конвейерной ленте, содержащей каркас в виде слоев прорезиненных армирующих волокнистых материалов и обкладки, предлагается армирующие волокнистые материалы каркаса выполнить с использованием комбинированной нити, состоящей, по крайней мере, из двух, соединенных между собой, нитей, одна из которых выполнена из неорганического волокна, а вторая - из полимерного органического волокна.
В качестве неорганического волокна наиболее целесообразно использовать базальтовое волокно, а в качестве полимерного органического волокна такие, как полиамидные, полиэфирные, арамидное или высокомодульное полиэтиленовое волокно.
Комбинированная нить может быть выполнена с сердечником, образованным, по крайней мере, одной нитью из полимерного органического волокна, обвитым, по крайней мере, одной нитью из неорганического (базальтового) волокна.
Сердечник комбинированной нити также может быть образован из базальтовых нитей и нитей из полимерного органического волокна и обвит, по крайней мере, одной базальтовой нитью.
Комбинированная нить может также быть выполнена в виде свитых между собой нитей из неорганического волокна и нитей из полимерного органического волокна.
Армирующие волокнистые материалы каркаса могут быть выполнены из комбинированной нити в виде ткани и/или сетчатого полотна.
Для повышения износостойкости и улучшения фрикционных свойств наружный слой, выполненных, например, из резины, обкладок может содержать наполнители в виде отрезков или очеса базальтового волокна и/или частиц твердых материалов, таких как силикаты, корунд и т.п.
Возможные, но не исчерпывающие варианты реализации полезной модели приведены на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 показано поперечное сечение конвейерной ленты.
На фиг.2 условно изображен один из слоев каркаса ленты в виде ткани.
На фиг.3 - // - один из слоев в виде сетчатого полотна.
На фиг.4 представлен вариант выполнения комбинированной нити с сердечником.
На фиг.5 - вариант выполнения комбинированной нити в виде витой пары.
Конвейерная лента 1 содержит каркас 2, образованный одним или несколькими слоями прорезиненных армирующих волокнистых материалов, и резиновые обкладки 3.
Образующие слои каркаса 2 армирующие волокнистые материалы могут быть выполнены в виде ткани 4, сотканной из комбинированной нити 5 (фиг.2) или сетчатого полотна 6, также из комбинированной нити 5 (фиг.3). Возможно и совместное использование в каркасе 2 слоев из ткани 4 и слоев из сетчатого полотна 6, а также использование армирующих волокнистых материалов в виде ориентированных вдоль ленты 1 жгутов, тросов, полученных из комбинированной нити 5 (на чертежах не показано).
Комбинированная нить 5 содержит, по крайней мере, две соединенные между собой нити: нить 7, выполненную из неорганического волокна и нить 8 из полимерного органического волокна.
Для нити 7 в качестве неорганического волокна предпочтительно использование базальтового волокна, характеризующегося высокой разрывной прочностью, высокой износостойкостью, химической стойкостью, жаростойкостью и низкой теплопроводностью при относительно низкой стоимости.
В зависимости от назначения конвейерной ленты 1 и условий ее эксплуатации материал для изготовления нити 8 может быть выбран из ряда органических полимерных волокон, таких как полиамидное, полиэфирное, арамидное или высокомодульное полиэтиленовое волокно.
В качестве нити 7 может использоваться, например, базальтовая нить марки БС с линейной плотностью 50-136 текс на силановом замасливателе, с удельной нагрузкой на разрыв 700 мН/текс и температурой использования - до 700°С, а нить 8 может быть выполнена, например, из найлона 6,6 с линейной плотностью 140-210 текс с относительной прочностью 80-100 сН/текс и температурой использования до 255°С.
Нити 7 и 8, образующие комбинированную нить 5, могут быть свиты между собой (фиг.5) или образовывать сердечник из нитей 8 с обмоткой его нитями 7 (фиг.4). Сердечник может включать и сочетание нитей 8 и 7 с обмоткой их нитями 7 (или нитями 7 и 8).
Сочетание в комбинированной нити 5 взаимосвязанных нитей 7 преимущественно из базальтового волокна и нитей 8, например, из полиамидного волокна позволяет, по крайней мере, частично компенсировать основной недостаток базальтового волокна - его хрупкость и ломкость, и повысить его разрывную прочность. Это связано с тем, что в отличие от базальтового волокна, являющегося достаточно хрупким и практически не растяжимым, полиамидные волокна (как и большинство других органических волокон) являются эластичными и выполняют роль «амортизатора», при этом при приложении нагрузки полиамидные волокна деформируются, растягиваясь в направлении действия внешних усилий и приводя к выравниванию, упорядочиванию и сплочению образующих нить 7 базальтовых моноволокон.
Обкладки 3, выполняемые преимущественно из резины, включают наполнители в виде отрезков или очеса 9 базальтового волокна и/или частиц 10 твердых материалов, таких как силикаты, корунд и т.п., которые вводятся в наружные слои обкладок 3 в процессе вулканизации ленты 1. Введение наполнителей 9, 10 обеспечивает повышение износостойкости ленты, ее фрикционных свойств, а также упрочнение и термостойкость наружных слоев обкладок 3.
Заявляемая в качестве полезной модели конвейерная лента может быть произведена промышленным способом с использованием имеющихся оборудования, материалов и технологии.
Источники информации:
[1]. US, №2633227, B65G 15/34, 1953.
[2]. RU, №2270149, B65G 15/32, 2004.
[3]. RU, №91932, B29D 29/00, 2009, (прототип).
[4]. US, №3190137, B29D 29/10, 1965.
[6. RU, №2194103, B65G 15/34, 2002.