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