Разработка и внедрение новой конструкции амортизирующего устройства ленточного конвейера на ОАО «Кольская ГМК»

Рис.2. Амортизирующее устройство на базе вспомогательного отрезка желобчатой ленты. а – вид сбоку, б – разрез А-А, в – разрез Б-Б, г – узел установки тяги на звене.

Устройство действует следующим  образом. Оптимизацию параметров устройства, обеспечивающую максимально возможную его демпфирующую способность и минимальный износ конвейерной 11 и вспомогательной 7 лент, осуществляют в следующей последовательности. Подбирают соответствующий угол a наклона звеньев 3 и 8 с помощью регулировочных гаек 14 и 10, которые при вращении смещаются вдоль тяг 24, благодаря чему обе пружины 14 и 10 смещаются вдоль тяг 15, а звенья 3 и 8 поворачиваются относительно шарниров 1. Выбирают величину зазора 19 между конвейерной 11 и вспомогательной 7 лентами, который устанавливают, вращая винты 4 в соответствующем направлении, благодаря чему щеки 22 смещаются в поперечном направлении относительно звеньев 3 и 8, а вместе со щеками смещаются относительно конвейерной ленты 11 и балки 5 с прикрепленными к ним кромками вспомогательной ленты 7. При совместном регулировании угла a наклона звеньев 3, 8 и величины зазора 19 может быть также подобран поперечный профиль вспомогательной ленты 7, максимально приближенный к поперечному профилю конвейерной ленты 11. В исходном положении грузонесущая ветвь конвейерной ленты 11 движется в направлении 6 с минимальным зазором 19 относительно вспомогательной ленты 7, не взаимодействуя с ней. Устойчивое положение звеньев 3 и 8 при заданном угле a их наклона обеспечивается за счет одинаковой жесткости пружин 13 и 9, которые фиксируют звенья 8 в заданном положении. При падении на конвейерную ленту 11 крупного куска 18 транспортируемого груза конвейерная лента 11 прогибается в зоне взаимодействия с куском 18 и начинает контактировать с вспомогательной лентой 7. За счет возникающей силы трения между ними вспомогательная лента 7 увлекается в направлении 8 движения конвейерной ленты 11 с одновременным подъемом за счет поворота звеньев 3 и 8 с обеих сторон по часовой стрелке. При этом пружины 9 сжимаются, а пружины 13 разжимаются. К концу акта динамического взаимодействия крупного куска 18 транспортируемого груза с конвейерной лентой 11 сила трения между конвейерной 11 и вспомогательной 7 лентами уменьшается и сжатые пружины 9 поворачивают звенья 3 и 8, соединенные между собой балками 5, против часовой стрелки в обратном направлении, обеспечивая возвращение вспомогательной ленты 7 в исходное положение с выводом ее из кратковременного контакта с конвейерной лентой 11 до следующего цикла взаимодействия с крупнокусковым грузом. Совместное кратковременное движение конвейерной 11 и вспомогательной 7 лент в момент подачи на конвейерную ленту 11 крупнокускового груза обеспечивает максимальную демпфирующую способность системы опирания, когда задействованы упругие свойства не только вспомогательной ленты 7, но пружин 13 и 9, а также обеспечивает снижение фрикционного износа конвейерной 11 и вспомогательной 7 лент за счет уменьшения работы сил трения. Ее снижению способствует также сокращение до минимума времени контакта конвейерной 11 и вспомогательной 7 лент. При этом благодаря желобчатому профилю вспомогательной ленты 7, близкому к поперечному профилю конвейерной ленты 11 эффективность работы устройства не будет снижаться и при нецентральном относительно продольной оси конвейерной ленты 11 воздействии на нее крупнокускового груза в зоне загрузки, а также практически при любой ширине конвейерной ленты 11.

Исходное уравнение для выбора основных параметров амортизирующих устройств  моет быть принято из условия равенства  кинетической энергии, развиваемой падающим на ленту грузом, и работы сил сопротивления аммортизирующего устройства:

83,25 p a³ g v² = P D,

где a - максимальный размер куска транспортируемого груза, загружаемого на конвейер, м; g - плотность горной массы, т/м³ ;v - расчетная вертикальная составляющая скорости загружаемого на конвейер транспортируемого груза в зоне его контакта с грузонесущей ветвью конвейерной ленты, м/с; P – средневзвешенная величина вертикальной составляющей усилия взаимодействия транспортируемого груза с конвейерной лентой, Н; D - расчетный прогиб грузонесущей ветви ленты при ее взаимодействии с загружаемой горной массой, м. Мгновенное значение величины P является функцией величины прогиба ленты при ее взаимодействии с крупнокусковым грузом, поэтому средневзвешенная величина P может быть определена через соответствующую функцию, которая может быть определена на основе экспериментальных исследований на лабораторном стенде.

Задачи исследования

При подробном рассмотрении работы конвейера в технологической цепи, были выявлены ряд проблем; таких как: низкий срок долговечности основного элемента конструкции, использование дорогостоящих компонентов,  ограничение возможностей использования.

Главной целью исследования является исследование конструкции,  позволяющей:

• Избавиться от специальных типы роликоопор, отвечающих за амортизацию;
• Снизить ударные нагрузки в зоне на конвейерную ленту в зоне подачи на нее транспортируемого груза;  
• В несколько раз повысить срок службы  конвейерной ленты;
• Снизить затраты труда и денежных средств на замену, обслуживание и ремонт ленточного конвейера;
• Снизить себестоимость и повысить срок службы опорного устройства;
• Расширить возможности использования конвейеров с увеличенной шириной ленты и при повышенной желобчатости конвейерной ленты;
• Обеспечение возможности оптимизации параметров за счет их регулирования в процессе эксплуатации конвейера;