Результат интеллектуальной деятельности: ТЯГОВАЯ ЦЕПЬ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КОНВЕЙЕРА МУСОРОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА

Техническое решение относится к тяговым цепям, применяемым в основном для работы в тяжелых условиях интенсивного коррозионного и абразивного износа. В частности, цепь предназначена для использования преимущественно в конструкциях конвейеров мусороперерабатывающих комплексов для перемещения мусора. Цепь может быть также использована в конструкциях конвейеров, предназначенных для перемещения других материалов, имеющих неоднородную и агрессивную массу.

Известны тяговые втулочно-роликовые цепи, каждая из которых содержит выполненные в виде пластин звенья, соединенные между собой соединительными элементами, например осями или втулками, ролики и опорные катки (SU 1077580; 694435, 1799822, 1803642, 1820092; WO 97/39257, 23.10.1997; 98/26199, 18.06.1998; 02/35115, 02.05.2002; ЕР 0633409, 11.01.1995; 1041310, 04.10.2000; DE 2354565, 02.05.1974; 2622602, 16.12.1976; 4216072, 10.12.1992; 4412166, 12.10.1995; US 7121969, 26.11.2003; GB 2431216, 18.04.2007; 2398852, 01.09.2004; JP 2007107583, 26.04.2007; JP 2004257531, 16.09.2004; JP 8247135, 24.09.1996).

Из известных наиболее близким техническим решением является тяговая цепь, содержащая звенья, состоящие из связанных друг с другом чередующихся пар внешних и внутренних пластин, причем каждая пара внутренних пластин соединена между собой двумя роликами, имеющими осевое цилиндрическое отверстие и наружную цилиндрическую поверхность и закрепленными на краях этих пластин, а каждая пара внешних пластин соединена друг с другом втулками, размещенными на краях указанных пластин, при этом втулки помещены в осевые отверстия роликов с возможностью их вращения относительно последних, катки с наружной поверхностью, имеющие центральное цилиндрическое отверстие с внутренней поверхностью и установленные на роликах между внутренними пластинами (DE 2354565, 02.05.1974).

При использовании известной тяговой цепи для конвейеров, работающих в тяжелых коррозионных и абразивных условиях, например, для перемещения мусора, компоненты мусора, имеющие различные физические свойства, форму и размеры, попадают в зазоры между катками и внутренними пластинами, уплотняются в зазорах и заклинивают катки, делая невозможным их вращение на роликах. Жидкая агрессивная фракция, находящаяся в мусоре, попадает в зазоры между катком и роликом, а также между роликом и втулкой, вызывает коррозию их поверхностей и снижает или делает невозможным их свободное вращение. В результате этого катки скользят по направляющим элементам конвейера, не вращаясь, и изнашиваются, теряя первоначальную форму. При этом также интенсивно изнашиваются поверхности направляющих элементов, контактирующие с катками. Необходимая для привода конвейера мощность увеличивается, поскольку значительно увеличивается сила трения, которую необходимо преодолевать при движении цепи. Катки известной цепи воспринимают боковую (осевую) нагрузку, когда она возникает при движении по направляющим, имеющим дефекты в виде износных канавок, и передают нагрузку на звенья цепи, вынуждая цепь отклоняться от прямолинейного движения. Цепь начинает "рыскать" по направляющим, делая работу конвейера нестабильной. Таким образом, известная цепь при использовании в конвейерах, работающих в тяжелых условиях коррозионного и абразивного износа, имеет низкую долговечность и надежность работы. Для поддержания нормальной работоспособности известной тяговой цепи необходимо часто останавливать конвейер и производить очистку его элементов и цепи от попавшего в них мусора. Кроме этого, необходимо принимать сложные и дорогостоящие средства для непрерывной смазки звеньев цепи и особенно катков и роликов.

Техническим результатом представленного решения является повышение долговечности и надежности работы тяговой цепи при устранении износа катков за счет их самоочищения от попадающего в цепь мусора во время работы, снижение затрат на поддержание цепи в работоспособном состоянии при эксплуатации конвейеров.

Указанный результат получен тяговой цепью преимущественно для конвейера мусороперерабатывающего комплекса, содержащей звенья, состоящие из связанных друг с другом чередующихся пар внешних и внутренних пластин, причем каждая пара внутренних пластин соединена между собой двумя роликами, имеющими осевое цилиндрическое отверстие и наружную цилиндрическую поверхность, ролики, закрепленные на краях внутренних пластин, каждая пара внешних пластин соединена друг с другом втулками, размещенными на краях указанных пластин, при этом втулки помещены в осевые отверстия роликов с возможностью их вращения относительно последних, катки с наружной поверхностью, при этом каждый каток имеет центральное цилиндрическое отверстие с внутренней поверхностью, катки установлены на роликах между внутренними пластинами, при этом между наружной поверхностью ролика и внутренней поверхностью центрального отверстия катка в рабочем положении цепи образован сужающийся вниз с обеих сторон от внешней поверхности ролика зазор, наибольшее значение которого равно разности между величиной диаметра центрального отверстия катка и внешнего диаметра ролика, а наименьшее значение равно нулю, при этом наружная поверхность катка выполнена сферической и выпуклой в сторону от оси центрального отверстия катка, а величина зазора между обращенными друг к другу поверхностями пар внутренних пластин превышает ширину катка. D_к=D_p(1,1÷2), где D_к - диаметр центрального отверстия катка, a D_p - внешний диаметр ролика.

На фиг.1 показана тяговая цепь, вид сбоку;

на фиг.2 - сечение А-А, фиг.1;

на фиг.3а - крайние положения катка в случае его осевого смещения;

на фиг.3б - крайние положения катка в случае его наклона;

на фиг.4 - фрагмент пространственного изображения конвейера с тяговыми цепями.

Тяговая цепь (фиг.1) содержит звенья, которые состоят из чередующихся пар внешних и внутренних пластин 1 и 2 соответственно. Каждая пара внешних пластин 1 связана друг с другом при помощи втулок 3, которые закреплены на концах внешних пластин 1. Каждая пара внутренних пластин 2 соединена между собой роликами 4, которые закреплены на краях пар внутренних пластин 2. Ролики 4 имеют осевое цилиндрическое отверстие 5 (фиг.2) и наружную цилиндрическую поверхность 6 (фиг.1) с диаметром D_p. Втулки 3 помещены внутрь цилиндрического отверстия 5 роликов 4 с возможностью их вращения относительно последних. На наружной цилиндрической поверхности 6 ролика 4 установлен каток 7, который имеет центральное цилиндрическое отверстие 8 (фиг.2) диаметром D_к с внутренней поверхностью 9. Каток 7 имеет ширину b. Втулки 3, ролики 4 и катки 7 изготавливают, как правило, из прочного и износостойкого материала, подвергаемого термической обработке для увеличения твердости.

В рабочем положении тяговой цепи (фиг.4), когда катки 7 опираются на направляющий элемент 10 конвейера, между наружной цилиндрической поверхностью 6 ролика 4 и внутренней поверхностью 9 катка 7 образуется сужающийся вниз с обеих сторон от внешней поверхности 9 зазор 11 (фиг.1), максимальная величина которого равна разности между величинами диаметра D_к центрального отверстия 8 и диаметра D_p наружной цилиндрической поверхности 6, а минимальная величина зазора 11 равна нулю.

Каток 7 (фиг.2) установлен с возможностью его свободного перемещения на ролике 4 вдоль оси ролика в зазоре 12, который образован между внутренними пластинами 2. Величина зазора 12 превышает ширину b катка 7. Каток 7 имеет наружную поверхность 13 (фиг.3а), которая выполнена сферической с радиусом сферы К и выпуклой в сторону от оси центрального отверстия 8. Опытным путем установлено оптимальное соотношение диаметра D_к центрального отверстия 9 катка 7 и внешнего диаметра D_p ролика 4. Это соотношение находится в пределах D_к=D_p(1,1÷2) для использования цепи в мусороперерабатывающих комплексах по переработке преимущественно бытовых и промышленных отходов.

В конвейере (фиг.4) для перемещения мусора используют, как правило, две бесконечные тяговые цепи, расположенные симметрично. К каждой из обращенных навстречу друг другу внешних пластин 1 двух тяговых цепей при помощи болтового соединения 14 прикреплены балки 15, которые служат основанием для размещения на них, например, бесконечной конвейерной ленты 16, на которую подают мусор для перемещения.

Тяговая цепь работает следующим образом. На движущуюся ленту 16 конвейера поступает мусор. При движении ленты происходит неизбежное просыпание различных фракций мусора в имеющиеся зазоры между лентой и цепью. Мусор попадает на пластины 1 и 2 (фиг.1), на ролики 4 и катки 7, а также на направляющие элементы 10 (фиг.4). Фракции мусора воздействуют на каток 7 и при попадании мусора в зазор между внутренней пластиной 2 и катком 7 (фиг.3а) возникает сила, действующая на каток 7 и стремящаяся сдвинуть его вдоль оси по наружной поверхности 6 ролика 4 в одно из двух положений I или II. При таком перемещении катка 7 мусор выпадает из зазора между пластиной 2 и катком 7, не уплотняясь, и не накапливается в указанном зазоре. Свободное осевое перемещение катка 7 обеспечивает стабильное прямолинейное движение цепи, поскольку усилия от бокового воздействия мусора на каток 7 не передаются на цепь через пластины 2. При движении цепи каток 7 вращается, опираясь своей наружной поверхностью 13 на направляющий элемент 10. Возможен наезд наружной поверхности 13 катка 7 на частицы мусора, находящиеся на направляющих элементах 10. За счет сферической и выпуклой формы поверхности 13 возникают разнообразные силы реакции, которые направлены под углом к вертикальной плоскости. Эти силы стремятся повернуть каток 7 в вертикальной плоскости, и он может занимать при этом наклонные положения III или IV (фиг.3, б). Поскольку в реальности такие качания происходят часто, то каток самоочищается от мусора, попадающего в зазор 11 (фиг.1, 2), главным образом за счет изменений величины зазора 11. При наклоне катка 7 в одно из положений III или IV внутренняя поверхность 9 (фиг.1) катка 7 воздействует на наружную поверхность 6 ролика 4 и приподнимает звенья цепи, поворачивая внешние пластины 1 относительно внутренних пластин 2 за счет поворота втулок 3 относительно роликов 4. Это также способствует самоочищению цепи от мусора. Величина зазора 11, находящаяся в указанных пределах, обеспечивает свободные перемещения катка 7 на ролике 4 в зазоре 12 в широком диапазоне изменения физико-механических свойств и морфологического состава мусора.

Конструкция тяговой цепи сводит к минимуму заклинивание катка 7 на ролике 4 и, следовательно, устраняется или исключается скольжение катка по направляющему элементу 10, плоскостной износ наружной поверхности 13 катка 7 и поверхности направляющих элементов 10, по которым перемещаются катки 7. Этим достигается высокая надежность работы тяговой цепи и конвейера в целом, снижаются эксплуатационные издержки, связанные с необходимостью поддержания цепи в работоспособном состоянии.