СОЕДИНЕНИЕ СКРЕБОК - ЗАЖИМНОЕ УСТОЙСТВО - ЗВЕНО ЦЕПИ ДЛЯ ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА
CONNECTION OF SCRAPER - CLAMPING DEVICE - CHAIN LINK FOR CHAIN CONVEYOR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к цепному конвейеру, используемому в подземных шахтах. В частности, настоящее изобретение относится к скребку, зажимному устройству скребка, узлу зажимного устройства скребка вместе со скребком для присоединения к конвейерной цепи цепного конвейера, используемого в подземных разработках.
Предпосылки создания изобретения
Цепные конвейеры в подземных горных разработках используются для транспортировки вынутой породы. Цепные конвейеры обычно содержат верхнюю ветвь и нижнюю ветвь для осуществления движения по предписанной траектории, по меньшей мере, одной конвейерной цепи. Верхняя и нижняя ветви простираются в продольном направлении между двумя возвратными станциями. Обе возвратные станции содержат ведущее колесо для изменения направления движения цепи (ей) конвейера таким образом, что одна возвратная станция изменяет направление движения цепи (ей) конвейера с нижней ветви на верхнюю ветвь, а другая возвратная станция изменяет направление движения цепи (ей) конвейера с верхней ветви на нижнюю ветвь. Например, цепные конвейеры могут использоваться в качестве забойных конвейеров, простирающихся вдоль лавы при разработке длинными очистными забоями или как конвейеры выработки в основной или горизонтальной выработке подземной шахты.
Во время работы цепь (и) конвейера приводится в действие, по меньшей мере, одним приводным узлом, функционально связанным со звездочкой, размещенной в возвратной станции. Для облегчения перемещения породы посредством движущейся конвейерной цепи (ей) цепного конвейера, к конвейерной цепи (ям) через заданные интервалы крепятся несколько скребков (пластин). В частности, скребки содержат приемные узлы для приема звеньев конвейерной цепи, которые фиксируются в приемных узлах путем установки зажимного устройства на скребок.
Скребки, зажимные устройства и конвейерные цепи подвергаются износу из-за плохих условий окружающей среды (пыль, температура, влажность и т.д.) и тяжелых режимов работы при перемещении тонн вынутой породы. При несвоевременной замене изношенных узлов возможен разрыв конвейерной цепи, что приведет к нежелательной остановке горнодобычного агрегата.
Настоящее изобретение относится, по меньшей мере, к улучшению или усовершенствованию одной или нескольких характеристик предыдущих систем.
Краткое изложение существа изобретения
В одном варианте осуществления настоящего изобретения описывается зажимное устройство скребка для присоединения скребка, по меньшей мере, к одному звену цепи, по меньшей мере, одной конвейерной цепи цепного конвейера, используемого в подземных разработках. Зажимное устройство скребка содержит основной корпус зажимного устройства, простирающийся вдоль продольной оси зажимного устройства. Зажимное устройство скребка содержит, по меньшей мере, один участок зацепления звена цепи, расположенный в основном корпусе зажимного устройства, способный входить в зацепление с одним звеном цепи, по меньшей мере, одной конвейерной цепи. По меньшей мере, один участок зацепления звена цепи зажимного устройства скребка содержит приемный узел протекторного анода. Зажимное устройство скребка содержит тело протекторного анода, расположенное в приемном узле протекторного анода.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения описывается скребок для присоединения с помощью зажимного устройства скребка, по меньшей мере, к одному звену цепи, по меньшей мере, одной конвейерной цепи цепного конвейера, используемого в подземных разработках. Скребок содержит основной корпус скребка, простирающийся вдоль продольной оси скребка, и содержащий, по меньшей мере, одну выемку приемного узла под звено цепи для приема одного звена конвейерной цепи. Скребок содержит участок зацепления звена цепи, расположенный в выемке приемного узла под звено цепи, способный входить в зацепление с одним звеном цепи, по меньшей мере, одной конвейерной цепи. Данный участок зацепления звена цепи зажимного устройства скребка содержит приемный узел протекторного анода. Скребок содержит тело протекторного анода, расположенное в приемном узле протекторного анода.
В еще одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к узлу зажимного устройства скребка вместе со скребком. Узел содержит: скребок, примерно раскрытый в данном документе; и зажимное устройство скребка, устанавливаемые относительно друг друга; или зажимное устройства скребка, примерно раскрытое в данном документе; и скребок, устанавливаемые относительно друг друга; или скребок, примерно раскрытый в данном документе; и зажимное устройство скребка, примерно раскрытое в данном документе, устанавливаемые относительно друг друга.
Другие признаки и варианты осуществления настоящего изобретения станут очевидными на основе последующего описания и прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены в настоящее раскрытие и составляют часть описания, иллюстрируют примерные варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.
На фиг. 1 представлен вид в перспективе примера осуществления узла, включающего скребок и зажимное устройство скребка, прикрепленное к двум секциям конвейерной цепи.
На фиг. 2 представлен еще один вид в перспективе снизу узла, изображенного на фиг. 1.
На фиг. 3 представлен другой вид в перспективе снизу узла, изображенного на фиг. 1, без секций конвейерной цепи, изображенных на фиг. 1 и 2.
На фиг. 4 представлен продольный разрез скребка и двух секций конвейерной цепи, и вид сбоку зажимного устройства скребка, которое крепит секции конвейерной цепи к скребку.
На фиг. 5 представлен поперечный разрез узла, изображенного на фиг. 4, по линии I-I.
На фиг. 6 представлен поперечный разрез другого варианта осуществления узла, где поперечный разрез сделан по линии I-I, как схематически показано на фиг. 4.
На фиг. 7 представлен другой поперечный разрез узла, изображенного на фиг. 4, по линии II-II.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится подробное описание примеров осуществления предлагаемого изобретения. Описанные и проиллюстрированные на чертежах примеры осуществления предназначены для изучения существа предлагаемого изобретения и позволяют специалистам в данной области техники реализовывать и использовать предлагаемое изобретение в различных сферах. Примерные варианты осуществления изобретения не предназначены и не должны рассматриваться несущими какое-либо ограничение с точки зрения объема патентной защиты. Скорее, объем патентной защиты определяется прилагаемой формулой изобретения.
Настоящее раскрытие частично основано на понимании того, фактором увеличения износа в точках соединения между скребком, звеном цепи и зажимным устройством скребка является контактная коррозия. Было обнаружено, что контактная коррозия является результатом попадания влаги, которая задерживается в точках контакта в виде суспензии или илистой смеси, состоящей из частиц запыленной среды. Соответственно, настоящее изобретение предлагает включать в узел скребок - зажимное устройство - звено цепи протекторные аноды для уменьшения или предотвращения контактной коррозии.
Настоящее изобретение дополнительно основано на понимании того, что включение протекторного анода в узел зажимного устройства скребка вместе со скребком требует закрытого исполнения приемного узла для протекторного анода. Дело в том, что во время работы цепного конвейера конвейерная цепь подвергается значительным нагрузкам и, следовательно, нагрузкам подвергаются и точки соединения между скребком, звеном цепи и зажимным устройством скребка. Кроме того, нагрузка возникает между скребком и зажимным устройством скребка при удержании в рабочем положении звена цепи. В случае выполнения протекторного анода способом, который не защищает его от этих нагрузок, существует вероятность разрушения протекторного анода и его выпадение через некоторое время.
На фиг. 1-4 представлен узел 10 зажимного устройства скребка вместе со скребком. Узел 10 содержит скребок 12 и зажимное устройство скребка 14 (также называемое здесь зажимом) Зажимное устройство 14 монтируется на нижней стороне 16 скребка 12.
На фиг. 1, 2 и 4 показано крепление скребка 12 и зажимного устройства 14 к первой цепи 18 и второй цепи 20. Первая цепь 18 и вторая цепь 20 показаны в виде секций соответствующих цепей, причем каждая секция содержит по пять звеньев цепи 18A-18E и 20A-20E (см. фиг. 1 и 2) соответственно. Первая цепь 18 и вторая цепь 20 могут представлять собой цепи любого типа, включающие соединенные друг с другом кольцевидные звенья цепи. Например, цепи могут выполняться в виде стандартных круглых цепей, силовых цепей, цепей F-класса или цепей S-класса, что понятно специалисту в отрасли техники, к которой относится данное изобретение. Например, толщина звеньев цепи может составлять от 34 мм до 60 мм.
Первая цепь 18 и вторая цепь 20 являются составными частями цепного конвейера. Цепной конвейер (подробно не показан) перемещает породу путем приведения в движение первой и второй цепей 18, 20 и, следовательно, нескольких скребков (пластин), один из которых показан на фигурах и обозначен позицией 12. Цепной конвейер может использоваться в подземных шахтах, например, в качестве забойных конвейеров, простирающихся вдоль лавы при разработке длинными очистными забоями или как конвейер выработки подземной шахты.
Скребок 12 содержит основной корпус 22, простирающийся в продольном направлении вдоль первой продольной оси А (см. фиг.4) между двумя внешними торцами 24, 26, и включающий нижнюю сторону 16, верхнюю сторону 17 и продольные стороны 28, 30. В случае установки скребка 12 на цепной конвейер с верхними и нижними ветвями и если скребок 12 перемещается в верхней ветви, то верхняя сторона 17 направлена в сторону свода. Кроме того, верхняя сторона 17 направлена к земле, если скребок перемещается в перевернутом положении в нижней ветви.
В некоторых вариантах осуществления скребок 12 имеет длину, составляющую от 650 до 1600 мм, ширину, составляющую от 80 мм до 150 мм, и/или высоту, составляющую от 100 мм до 140 мм.
Основной корпус 22 содержит первую выемку 32 приемного узла под звено цепи и вторую выемку 34 приемного узла под звено цепи. Выемки 32, 34 первого и второго приемного узла под звено цепи расположены на нижней стороне 16 основного корпуса 22 и разнесены друг от друга относительно первой продольной оси А. Выемки 32 и 34 приемного узла под звено цепи способны вмещать звенья цепи 18B и 20B, соответственно.
В некоторых вариантах осуществления, скребок 12 (основной корпус 22) содержит только одну выемку приемного узла под звено цепи или более двух выемок приемного узла под звено цепи для соединения скребка с соответствующим количеством конвейерных цепей.
Выемки 32, 34 приемного узла под звено цепи содержат участок 36, 38 зацепления звена цепи (см. фиг. 3, 4). В показанном варианте осуществления, участки 36, 38 зацепления звена цепи выполнены в виде выступающей части, простирающейся от нижней поверхности 40, 42 соответствующей выемки 32, 34 приемного узла под звено цепи в направлении перпендикулярном первой продольной оси А. С другой стороны, например, участки 36, 38 зацепления звена цепи могут выполняться в виде плоского участка на нижней поверхности 40, 42 соответствующей выемки 32, 34 приемного узла под звено цепи.
Участки 36, 38 зацепления звена цепи скребка 12 способны взаимодействовать, входить в зацепление или, по меньшей мере, сокращать расстояние с соответствующими участками 44, 46 зацепления звена цепи зажимного устройства 14 в собранном состоянии для надежного удержания соответствующего звена цепи конвейерных цепей 18, 20.
Зажимное устройство 14 содержит основной корпус 48, простирающийся вдоль продольной оси (В) (см. фиг.4). Кроме того, зажимное устройство 14 содержит участки 44 и 46 зацепления звена цепи, разнесенные друг от друга вдоль второй продольной оси B. Первая продольная ось A и вторая продольная ось B простираются параллельно друг другу.
В показанном варианте осуществления, участки 44, 46 зацепления звена цепи выполнены в виде выступающей части, простирающейся от основного корпуса 48 в направлении перпендикулярном второй продольной оси В. С другой стороны, например, участки 44, 46 зацепления звена цепи могут выполняться в виде плоских участков на основном корпусе зажимного устройства 14.
В некоторых вариантах осуществления, аналогично количеству участков зацепления звена цепи скребка 12, зажимное устройство 14 может содержать только один участок зацепления звена цепи или более.
В собранном состоянии участки 36 и 38 зацепления звена цепи скребка 12 и/или участки 44 и 46 зацепления звена цепи зажимного устройства 14 проходят сквозь кольцевидные звенья цепи 18B и 20B, соответственно. Соответствующее звено цепи 18B и 20B надежно фиксируется на месте, а узел 10 зажимного устройства скребка крепится к конвейерным цепям 18 и 20.
Другими словами, в собранном состоянии кольцевые звенья цепи 18В и 20 окружают участки 36, 44 и 38, 46 зацепления звена цепи, соответственно.
Как следует из фиг. 4, зажимное устройство 14 крепится к скребку 12 тремя монтажными шпильками 50, 52 и 54 зажимного устройства 14 для осуществления сборки узла 10 зажимного устройства скребка. Монтажные шпильки 50, 52 и 54 проходят через соответствующие проходные отверстия 51, 53, 55 скребка 12. Монтажные шпильки 50, 52, 54 выполнены за одно целое с основным корпусом 48 и простираются в направлении, перпендикулярном второй продольной оси B. Вытянутый в продольном направлении основной корпус 48 и проходящие перпендикулярно ему три монтажные шпильки 50, 52, 54 в результате образуют E-образный профиль зажимного устройства 14. Другие варианты осуществления могут включать любое другое количество монтажных шпилек. Например, на каждом конце основного корпуса могут использоваться две монтажных шпильки, простирающиеся в направлении, перпендикулярном продольной оси основного корпуса, образуя С-образный профиль зажимного устройства 14.
Для крепления зажимного устройства 14 к скребку 12 на соответствующую резьбовую часть монтажных шпилек 50, 52, 54 навинчиваются три (винтовые) гайки 56, 57, 58. Для крепления монтажных шпилек зажимного устройства могут использоваться дополнительные или альтернативные крепежные приспособления.
Проходные отверстия 51, 53, 55 проходят через основной корпус 22 скребка 12 между нижней стороной 16 и верхней стороной 17 в направлении перпендикулярном первой продольной оси А. Проходные отверстия 51, 53, 55 на верхней стороне 17 открываются в соответствующие выемки 60, 62, 64, расположенные на расстоянии друг от друга вдоль первой продольной оси А. Выемки 60, 62, 64 образуют свободное пространство для винтовых гаек 56-58 и вставки инструмента для затягивания и ослабления винтовых гаек 56-58.
В некоторых вариантах осуществления, может предусматриваться любое другое количество проходных отверстий, монтажных шпилек, винтовых гаек и т.д.
На фиг. 5 представлен поперечный разрез узла 10 по линии I-I, изображенного на фиг. 4.
В показанном варианте осуществления, участок 46 зацепления звена цепи содержит приемный узел 66 протекторного анода, выполненный в виде выемки. Приемный узел 66 протекторного анода расположен в верхней части или концевой части участка 46 зацепления звена цепи и вмещает сменное тело 68 протекторного анода. Аналогично, участок 44 зацепления звена цепи содержит приемный узел протекторного анода для размещения в нем тела 68 протекторного анода (см. фиг.4).
Приемный узел 66 протекторного анода выполнен в виде ступенчатого участка, простирающегося по окружности верхней части участка 46 зацепления звена цепи. В других вариантах осуществления, приемный узел 66 протекторного анода может иметь любой другой профиль, подходящий для размещения тела протекторного анода. Например, приемный узел 66 протекторного анода может выполняться в виде паза в верхней части участка 46 зацепления звена цепи.
Кроме того, приемный узел 66 протекторного анода и тело 68 протекторного анода выполнены таким образом, что тело 68 протекторного анода, размещенное в приемном узле 66 протекторного анода, будет защищено от нагрузок, действующих между зажимным устройством 14 и скребком 12 в направлении перпендикулярном первой продольной оси А, в результате совместной фиксации зажимного устройства 14 и скребка 12. Кроме того, тело 68 протекторного анода будет защищено от воздействия звеньев цепи 20А-20С или, по меньшей мере, от сильного воздействия звеньев цепи 20А-20С.
Другими словами, приемный узел 66 протекторного анода обеспечивает защиту тела 68 протекторного анода, по меньшей мере, при его размещении. Иными словами, тело 68 протекторного анода по существу простирается в границах приемного узла 66 протекторного анода. В противном случае тело 68 протекторного анода может легко разрушиться и потеряться при воздействии на него слишком больших нагрузок, например, при сильном воздействии звена цепи во время работы.
Кроме того, приемный узел 66 протекторного анода позволяет вставлять тело 68 протекторного анода без какого-либо отрицательного влияния на механизмы крепления между зажимным устройством 14 и скребком 12. Например, если предположить, что тело протекторного анода располагается между участками 38 и 46 зацепления звена цепи таким образом, что затягивание винтовых гаек 56-58 ведет к (пластической) деформации тела протекторного анода, то из этого следует, что указанная деформация способна отрицательно сказаться на моменты затяжки. Причиной деформации является тот факт, что тело протекторного анода обычно изготавливается из относительно мягкого материала, например, цинка или сплава цинка с алюминием. Как правило, моменты затяжки составляют от 950 Нм до 1750 Нм.
В показанном варианте осуществления, тело 68 протекторного анода выполнено в виде тороидального тела, в частности цилиндрического тела. Кроме того, тело 68 протекторного анода может иметь любой другой профиль, например, выполняться в виде сплошного тела.
Тело 68 протекторного анода размещается в приемном узле 66 протекторного анода перед совместным монтажом зажимного устройства 14 и скребка 12. При фиксации зажимного устройства 14 к скребку 12 тело 68 протекторного анода будет защищено от любой значительной деформации в приемном узле 66 протекторного анода.
В процессе эксплуатации тело 68 протекторного анода служит в качестве протекторного анода для уменьшения или предотвращения контактной коррозии между скребком 12, зажимным устройством 14 скребка и цепями 18 и 20.
На фиг. 6 представлен поперечный разрез другого примерного варианта осуществления изобретения.
В этом варианте узел 10 содержит скребок 12 и зажимное устройство 14 скребка, аналогичные варианту осуществления, изображенному на фиг. 1-5, за исключением того, что участок 38 зацепления звена цепи скребка 12 содержит приемный узел 70 протекторного анода с телом 72 протекторного анода. В частности, приемный узел 70 протекторного анода расположен в верхней части или концевой части участка 38 зацепления звена цепи.
В некоторых вариантах осуществления (не показаны на фиг.), участки зацепления звена цепи скребка и зажимного устройства скребка могут содержать приемные узлы протекторного анода. Например, участок зацепления звена цепи скребка может содержать приемный узел протекторного анода в его нижней части (аналогично участку 38 зацепления звена цепи, показанному на фиг. 6), а участок зацепления звена цепи зажимного устройства скребка может содержать дополнительный приемный узел протекторного анода в его верхней части (аналогично участку 46 зацепления звена цепи, показанному на фиг. 5), при этом все тело протекторного анода может размещаться в обоих приемных узлах протекторного анода.
На фиг. 7 представлен поперечный разрез скребка 12, изображенного на фиг. 4 по линии II-II.
Как следует из фигуры, поперечное сечение имеет H-образный профиль в плоскости, перпендикулярной продольной оси A скребка, причем промежуточная опора H-образного профиля имеет сквозной вырез от проходного отверстия 53 для приема монтажной шпильки 52 (см. фиг. 4). Указанный «сквозной вырез» H-образного профиля обеспечивает прочность и жесткость конструкции скребка 12 в зоне скребка 12, которая подвержена высоким нагрузкам и напряжениям из-за охватывающих эту зону нерегулируемых приводных и предварительно натянутых конвейерных цепей 18 и 20. Предварительное натяжение конвейерных цепей может зависеть от мощности привода и конкретной нагрузки.
Кроме того, на фиг. 5 и 6 показано сплошное поперечное сечение скребка 12 в плоскости, перпендикулярной продольной оси А скребка, без каких-либо проходных отверстий, ослабляющих конструкцию. Упомянутое поперечное сечение получается путем размещения проходных отверстий 51, 53, 55 на расстоянии от участков 36, 38 зацепления звена цепи скребка 12 по отношению к продольной оси А скребка. Опять же, поперечное сечение обеспечивает прочность и жесткость конструкции скребка 12 в зоне скребка 12, которая подвержена высоким нагрузкам и напряжениям из-за нерегулируемых приводных конвейерных цепей 20 в этой зоне.
Промышленная применимость
Раскрытые здесь примерные варианты осуществления скребка, зажимного устройства скребка, узла зажимного устройства скребка вместе со скребком особенно пригодны для присоединения к конвейерным цепям цепного конвейера, используемого в подземных разработках в тяжелых условиях окружающей среды. Однако специалисту в отрасли техники, к которой относится данное изобретение понятно, что скребок, зажимное устройство скребка и узел зажимного устройства скребка вместе со скребком могут использоваться с другими цепными конвейерами и в других условиях окружающей среды.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения описывается тело протекторного анода. Тело протекторного анода может выполняться таким образом, чтобы вставляться в соответственно выполненный приемный узел протекторного анода скребка и/или зажимного устройства скребка.
Например, протекторный анод может выполняться в виде тороидального тела, в частности, цилиндрического тела или сплошного тела.
Тороидальное тело может иметь внутренний диаметр, составляющий от 25 мм до 35 мм и внешний диаметр, составляющий от 45 мм до 70 мм.
Сплошное тело может иметь внешний диаметр, составляющий от 25 мм до 70 мм.
Если здесь не указано иное с явной ссылкой на конкретную характеристику, то термины «около», «вокруг», «приблизительно» или «по существу», использованные здесь в отношении измеряемого значения, например, параметра, количества, временного интервала и тому подобного, предназначены для учета колебаний в +/- 10% или менее, предпочтительно + 1-5% или менее, более предпочтительно +1/-1% или менее, или еще более предпочтительно + 0,1/-0,1 % или менее от указанного значения, поскольку данные колебания отвечают условиям выполнения раскрытого изобретения. Следует понимать, что раскрытое значение, к которому относится определение «около», также само по себе конкретно и предпочтительно. Перечисление диапазонов значений по концам интервалов содержит все числа и дроби, включенные в соответствующие диапазоны, а также перечисленные концы интервалов.
Хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны в настоящем документе, но возможны усовершенствования и модификации без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения.