Горбунова Л.Н., Либерман Я.Л. - Повышение безопасности ленточных конвейеров

Аннотация

Горбунова Л.Н., Либерман Я.Л. Повышение безопасности ленточных конвейеров. Приведена разработанная конструкция натяжного устройства ленточного конвейера для устранения проскальзывания ленты.

Текст статьи

Для транспортирования больших объемов стабильных по направлению, однородных по содержанию и непрерывных по подаче грузов наиболее эффективными являются транспортные средства непрерывного действия – ленточные конвейеры.

Опасными и вредными производственными факторами при эксплуатации ленточных конвейеров являются:

- вращающиеся элементы приводных, натяжных, загрузочных, разгрузочных узлов и др.;

- движущиеся элементы транспортных средств и перемещаемые ими грузы, материалы, особенно при размещении этих средств в тоннелях, галереях и других стесненных условиях;

- поражение электрическим током;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны и производственных помещений;

- недостаточная освещенность.

Особую опасность при использовании транспортных средств непрерывного действия представляет контакт с подвижными элементами (зубчатыми колесами, шкивами, грузом и др.) и зоны набегания ленты (у шкивов, роликов), захват за незастегнутую, незаправленную надлежащим образом спецодежду, рукавицы и т.п.

Одним из основных технических устройств, обеспечивающих безопасность ленточных конвейеров в литейных цехах машиностроительных предприятий, являются автоматические натяжные устройства.

Автоматические натяжные устройства (например, с реле скорости) позволяют управлять натяжением конвейерной ленты в момент проскальзывания, т. е. учитывают состояние контакта и трения между лентой и барабаном. При уменьшении скорости движения ленты ниже допустимой, реле скорости срабатывает и подает сигнал на механизм натяжения ленты. Недостаток этих устройств – возможность применения их лишь на односкоростных конвейерах.

Известно натяжное устройство для ленточного конвейера, содержащее привод с насосом для подачи рабочей жидкости к гидроцилиндру, шток которого связан с осью натяжного барабана, гидравлический аккумулятор с разделителем сред, напорную и сливную магистрали (см. А. с. СССР № 653182, М. Кл.2 В65 О 23/44, 1979 г.).

Недостатком устройства является то, что при возникновении перенапряжений в ленте конвейера отсутствует возможность автоматической стабилизации натяжения, что снижает срок ее службы.

Известен ленточный конвейер, содержащий ленту, охватывающую приводной барабан и установленный на направляющих натяжной барабан, ось которого соединена со штоком гидроцилиндра, сообщенного с напорной магистралью, а барабан снабжен соосно расположенным с ним и с возможностью контакта с его внутренне поверхностью цилиндром с пазом, перекрывающий паз на внутренней поверхности барабана и сообщенный со сливной магистралью, при этом цилиндр и приводной барабан связаны между собой (см. А. с. СССР № 889562, М. Кл.3 В65 О 23/44, 1981 г.).

Недостатком ленточного конвейера является то, что при больших нагрузках он практически неработоспособен. Это объясняется тем, что при обхвате конвейерной лентой приводного и натяжного барабанов наблюдается явление упругого скольжения, которое зависит от нагрузки на ленту что приводит к уменьшению надежности ленточного конвейера.

Устранение проскальзывания конвейерной ленты достигается тем, что ленточный конвейер (рис. 1–2), содержащий ленту, охватывающую приводной барабан и установленный на направляющих натяжной барабан, на внутренней поверхности которого выполнен паз, сообщенный с напорной магистралью, а барабан снабжен соосно расположенным с ним и с возможностью контакта с его внутренней поверхностью цилиндром с пазом, перекрывающим паз на внутренней поверхности барабана и сообщенным со сливной магистралью, при этом цилиндр и сливной барабан связаны между собой, а ось натяжного барабана соединена со штоком гидроцилиндра, сообщенного с напорной и сливной магистралями.

Ленточный конвейер снабжён напорной линией, гидравлическим мотором, гидравлическим баком, аккумулятором, предохранительным клапаном разности давления, при этом гидравлический мотор кинематически соединён с валом приводного барабана и входом с напорной линией, а выходом – со сливной магистралью, аккумулятор соединён с напорной линией, предохранительный клапан разности давления входом соединён с напорной линией, а выходом – со сливной магистралью.

Ленточный конвейер состоит из ленты 1, которая огибает приводной 2 и натяжной 3 барабаны.

Механизм натяжения конвейерной ленты выполнен в виде гидроцилиндра 4, штоковая полость которого соединена с напорной магистралью 5. На внутренней поверхности натяжного барабана 3 выполнен паз 6, соединенный с напорной магистралью 5, каналом 7 через штуцер (не показан). Внутри полости барабана 3 соосно с ним размещен цилиндр 8 с аналогичным пазом 9 на его поверхности, соединённый также через штуцер каналом 10 с напорной линией 11. Ленточный конвейер включает также гидравлический мотор 12, гидравлический бак 13, аккумулятор 14 для предотвращения пульсации в гидравлическом моторе 12, предохранительный клапан 15 разности давления, для контроля разности давления между гидроцилиндром 4 и давлением жидкости поступающей по напорной линии и к гидравлическому мотору 12. Гидравлический мотор 12 кинематически соединён с валом приводного барабана 2 и входом с напорной линией 11, а выходом – со сливной магистралью 16, аккумулятор (гидравлический) 14 соединён с напорной линией 11, предохранительный клапан 15 разности давления входом соединён с напорной линией 11, а выходом – со сливной магистралью 16.

Устройство включается в работу при установившемся режиме движения конвейера. Действует оно следующим образом.

При удлинении ленты 1 дросселирующая щель между пазами 6 и 9 уменьшается, что приводит к тому, что уменьшается поток в напорной линии 11 и увеличивается давление в штоковой полости гидроцилиндра 4. Уменьшение потока в напорной линии 11 приводит к тому, что уменьшаются обороты гидравлического мотора 12, что приводит к уменьшению оборотов приводного барабана 2. Снижение оборотов приводного барабана 2 в зависимости от работы совершаемой гидроцилиндром 4 на период натяжения конвейерной ленты 1, способствует уменьшению сил упругого скольжения. Аккумулятор компенсирует резкие скачки давления (увеличение, или уменьшение) в напорной линии 11, тем самым, обеспечивая плавность изменения оборотов гидравлического мотора 12. Если давление в напорной магистрали 5 превысит давление в напорной линии 11 и наоборот, то предохранительный клапан 16 разности давления, отправляет часть жидкости в гидравлический бак 13.

Рисунок 1 - Общий вид ленточного конвейера

Рисунок 2 - Натяжной барабан (общий разрез)

Таким образом, удается избежать проскальзывания ленты 1, снизить нагрузку, которую она испытывает в процессе растяжения и обеспечить плавность работы механизма, что повышает надёжность и чуткость системы к изменениям и приводит к увеличению надёжности конвейерной ленты.

На разработанную конструкцию натяжного устройства получен патент Российской Федерации № 67076 на полезную модель.

Статья поступила в редакцию 23 ноября 2011 г.