Ролик стрічкового конвеєра (варіанти)

1. Ролик стрічкового конвеєра, що містить торцеві кришки та корпус у вигляді тр уби, виготовлені з композиційного полімерного матеріалу або металу, підшипникові вузли і вісь, який відрізняється тим, що торцеві кришки виконані у вигляді плоских шайб із отвором у центрі, з торців корпус ролика має паз для торцевих кришок і радіальну проточку, що утворює у вн утрішній частині корпусу виступ для упорних кілець, які є упором для амортизуючи х елементів підшипникових вузлів, виконаних у вигляді сайлентблоків, які включають підшипник ковзання з композиційного полімерного матеріалу та амортизуючий елемент у вигляді пружно-еластичного колеса, вулканізованого на ньому, при цьому зовнішня поверхня підшипника ковзання має кільцеву виїмку в середній частині для установки амортизуючого елемента, а внутрішня, сполучена з віссю ролика, - канали для мастила, а на осі ролика положення сайлентблоків зафіксовано за допомогою великої і малої упорних металевих шайб, розташованих на їхніх торцях, обернених відповідно до торцевої кришки й усередину корпуса, які зафіксовані за допомогою стопорних кілець, установлених у кільцевих канавках на осі ролика, крім цього зовнішня частина упорного кільця та внутрішня частина великої упорної шайби мають скоси в зовнішні сторони від амортизуючих елементів підшипникових вузлів, а велика упорна шайба має зовнішній діаметр більше внутрішнього діаметра упорного кільця. 2 (19) 1 3 79538 4 5. Ролик за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що підшипник ковзання виготовлений з композиційного матеріалу на основі оксафену або УПА 6-40. 6. Ролик за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що між торцями підшипникових вузлів і фіксуючими їх упорними шайбами розміщені технологічні картонні прокладки. 7. Ролик за п. 2, який відрізняється тим, що вн утрішня частина осі ролика виготовлена зі склопластику або композиційного матеріалу на основі полікарбонату. Винахід відноситься до конструкції роликів, що використовуються у стрічкових конвеєрах, рольгангах, транспортуючи х пристроях, застосовуваних у металургійній, гірничорудній і вугільній промисловості, на кар'єрах і в ша хта х, у будівельних і дорожніх машинах, у сільському господарстві, у морських і річкових портах і інших галузях господарства. Відомий ролик стрічкового конвеєра, що містить корпус у вигляді тр уби, виготовлений з металу, підшипникові вузли й вісь [авт. свід. СРСР №1020323, МПК3 В65G39/02, опубл. 30.05.1983]. Підшипникові вузли цього ролика містять корпуса, установлені в трубі, підшипники кочення, закріплені зовнішніми кільцями в цих корпусах, і сполучені внутрішніми кільцями з віссю, а також підшипникові ущільнення. Корпуса підшипників кочення виконані металевими та жорстоко з'єднані із трубою без амортизуючих елементів у місцях сполучення. Вадою вказаного ролика є те, що через відсутність амортизуючих елементів він не має демпфірувальної здатності від поперечних динамічних навантажень при роботі конвеєра, що приводить до швидкого зносу й заклинюванню підшипника кочення та зниженню працездатності ролика в цілому. Відомий також ролик стрічкового конвеєра, що містить корпус у вигляді труби, виготовлений з металу, підшипникові вузли й вісь [авт. свід. СРСР №1542872, МПК5 B65G39/00, опубл. 15.02.1990]. Підшипникові вузли даного ролика містять корпуса з неметалічних матеріалів, армованих пружними елементами (плоскими пружинами), установлені в трубі, підшипники кочення, закріплені зовнішніми кільцями в цих корпусах, і сполучені внутрішніми кільцями з віссю, а також підшипникові ущільнення. Як матеріал корпуса підшипника використають термопластичні композиційні матеріали з деревним наповнювачем. Завдяки використанню в корпусах підшипникових вузлів пружних елементів досягається змінення жорсткості корпусів підшипникових вузлів і трохи підвищується демпфірувальна здатність від поперечних динамічних навантажень. Однак матеріал корпусів підшипників не має високу пружність і еластичність, тому й цей ролик не має високої демпфірувальної здатності при впливі на нього великих поперечних динамічних навантажень (завантаження конвеєра): при сильних ударах корпуса підшипників тріскаються й руйнуються. Крім того, при зборці ролика навіть незначний перекіс запресованих у тр убу корпусів підшипників кочення викликає неспіввісність (зсув, перекіс) осей підшипників кочення при сполученні їх з віссю ролика. При низької пружності та еластичності корпусів це приводить до високої трудомісткості зборки ролика, що свідчить про низьку технологічність пристрою. При цьому, у результаті такої зборки, можливий перекіс кілець підшипників кочення, котрий приводить до зниження їхньої працездатності та часто до заклинювання підшипника кочення. Найбільш близьким по технічній сутності до винаходу, що заявляється, є ролик стрічкового конвеєра, що містить торцеві кришки та корпус у вигляді труби, виготовлені з композиційного полімерного матеріалу, підшипникові вузли й вісь [патент РФ №2244670, МПК7 B65G39/09, опубл. 20.01.2005]. Підшипникові вузли даного ролика містять букси, армовані зсередини металевою втулкою, у яку запресовується підшипник кочення. Букси виконують функцію корпусів підшипникових вузлів і виготовлені з композиційного полімерного матеріалу. На внутрішній поверхні корпус ролика має рівномірно розташовані по всій окружності ребра жорсткості, ідентичні ребрам жорсткості, виконаним на зовнішній поверхні букси. На торці букси, зверненому усередину корпусу ролика, виконане трьохканальне лабіринтове ущільнення з карманом для мастила, а на її протилежному торці виконана кільцева проточка трапецеїдального перетину. Згадане лабіринтове ущільнення має втулку з кільцевим трапецеїдальним буртиком і виконане з полімерного матеріалу. Втулка лабіринтового ущільнення має по поверхні, зверненої до кришки ролика, кільцеві виступи та западини трапецеїдальної форми, розміщені з можливістю утворення зазору для мастила. Виготовлення основних елементів ролика з полімерних матеріалів дає можливість використати його в хімічно агресивних і абразивних середовища х, які мають підвищену запиленість і вологість, та знизити вібраційні й шумові характеристики. Вадою цього ролика є те, що при тривалій роботі ролика під навантаженням, а також у результаті старіння матеріалу корпуса та букси, ребра жорсткості в значній мірі деформуються, що приводить до залишкових пластичних деформацій і зниження демпфірувальної здатності цих елементів. У результаті збільшуються биття та динамічні навантаження на підшипники кочення, які швидко зношуються й заклинюють. Це приводить до зниження працездатності ролика і необхідності його заміни. Крім того, конструкція ролика відрізняється складністю й високою трудомісткістю зборки, що свідчить про низьку технологічність пристрою. 5 79538 Задачею пропонованого винаходу є вдосконалення конструкції ролика стрічкового конвеєра шляхом спрощення конструкції підшипникового вузла та створення пружно-еластичного зв'язку між корпусом і віссю ролика, що приведе до підвищення його працездатності при одночасному забезпеченні високої демпфірувальної здатності і технологічності конструкції. За першим варіантом поставлена задача вирішується тим, що у ролику стрічкового конвеєра, що містить торцеві кришки та корпус у вигляді труби, виготовлені з композиційного полімерного матеріалу або металу, підшипникові вузли і вісь, відповідно до винаходу, торцеві кришки виконані у вигляді плоских шайб із отвором у центрі, з торців корпус ролика має паз для торцевих кришок і радіальну проточку, що утворює у вн утрішній частині корпусу виступ для упорних кілець, котрі служать упором для амортизуючих елементів підшипникових вузлів, виконаних у вигляді сайлентблоків, які включають підшипник ковзання з композиційного полімерного матеріалу та згаданий амортизуючий елемент у вигляді пружно-еластичного колеса, вулканізованого на ньому, при цьому зовнішня поверхня підшипника ковзання має кільцеву виїмку в середній частині для установки амортизуючого елемента, а внутрішня, сполучена з віссю ролика, - канали для мастила, а на осі ролика положення сайлентблоків зафіксовано за допомогою великої і малої упорних металевих шайб, розташованих на їхніх торцях, звернених відповідно до торцевої кришки й усередину корпуса, які у свою чергу зафіксовані за допомогою стопорних кілець, установлених у кільцевих канавках на осі ролика, крім цього зовнішня частина упорного кільця та внутрішня частина великої упорної шайби мають скоси в зовнішні сторони від амортизуючих елементів підшипникових вузлів і велика упорна шайба має зовнішній діаметр більший внутрішнього діаметра упорного кільця. За другим варіантом поставлена задача вирішується тим, що у ролику стрічкового конвеєра, що містить торцеві кришки та корпус у вигляді труби, виготовлені з композиційного полімерного матеріалу або металу, підшипникові вузли і вісь, відповідно до винаходу, торцеві кришки виконані у вигляді плоских шайб із отвором у центрі, з торців корпус ролика має паз для торцевих кришок і радіальну проточку, що утворює у вн утрішній частині корпусу виступ для упорних кілець, котрі служать упором для амортизуючих елементів підшипникових вузлів, виконаних у вигляді сайлентблоків, які включають підшипник ковзання з композиційного полімерного матеріалу та згаданий амортизуючий елемент у вигляді пружно-еластичного колеса, вулканізованого на ньому, при цьому зовнішня поверхня підшипника ковзання має кільцеву виїмку в середній частині для установки амортизуючого елемента, а внутрішня, сполучена з віссю ролика, - канали для мастила, а вісь ролика виконана збірною, що складається із двох металевих зовнішніх частин, котрі мають кільцеву канавку та упорний буртик, внутрішньої частини у вигляді труби з композиційного полімерного матеріалу, надягнутої на зовнішні частини осі після буртика, і поздовж 6 ньої різьбової шпильки, яка стягає всі частини осі, при цьому на металевих частинах осі ролика положення сайлентблоків зафіксоване за допомогою великої і малої упорних металевих шайб, розташованих на їхніх торцях, звернених відповідно до торцевої кришки й усередину корпуса, які у свою чергу зафіксовані за допомогою відповідно стопорного кільця, установленого в кільцевій канавці, і упорного буртика, крім цього зовнішня частина упорного кільця та внутрішня частина великої упорної шайби мають скоси в зовнішні сторони від амортизуючих елементів підшипникових вузлів і велика упорна шайба має зовнішній діаметр більший внутрішнього діаметра упорного кільця. При цьому торцеві кришки й корпус ролика виготовлені зі склопластику або композиційного матеріалу на основі полікарбонату, або сталі 3, або сталі 5; амортизуючі елементи підшипникових вузлів - з гуми або поліуретану, підшипник ковзання з композиційного матеріалу на основі оксафена або УПА 6-40, а внутрішня частина осі ролика по другому варіанту - зі склопластику або композиційного матеріалу на основі полікарбонату. Крім того, між торцями підшипникових вузлів і фіксуючими їх упорними шайбами розміщені технологічні картонні прокладки. Перший варіант виконання ролика із цільною віссю доцільно використовувати для важко навантажених конвеєрів з великогабаритними роликами і невеликою швидкістю їхнього обертання, наприклад, при транспортуванні руд, глини, гравію й т.п. Другий варіант виконання ролика зі збірною віссю доцільно використовувати для середньо і легко навантажених конвеєрів з малогабаритними роликами та великою швидкістю їхнього обертання, наприклад, при транспортуванні пиломатеріалів і інших легких вантажів. У винаході, що заявляється, спрощена конструкція підшипникових вузлів завдяки виконанню їх у ви гляді сайлентблоків, які включають підшипник ковзання з композиційного полімерного матеріалу та амортизуючий елемент у вигляді пружноеластичного колеса, вулканізованого на ньому. При цьому амортизуючий елемент є опорою для корпуса ролика, створює пружно-еластичний зв'язок між корпусом і віссю ролика, сприймає динамічні навантаження і демпфірує за рахунок власної еластичності як при нормальних динамічних навантаженнях, так і при поперечних, виникаючих при нерівномірному завантаженні стрічки конвеєра. Це приводить до підвищення працездатності ролика при одночасному забезпеченні високої демпфірувальної здатності. Крім того, спрощене фіксування підшипникових вузлів, виконаних у вигляді сайлентблоків, на осі ролика за допомогою упорних металевих шайб, що сприяє підвищенню технологічності конструкції ролика. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображені загальні види ролика стрічкового конвеєра із частковим розрізом з виконанням торцевих кришок і корпуса з композиційного полімерного матеріалу: на фіг.1 - за першим варіантом; на фіг.2 - за др угим варіантом. 7 79538 Ролик стрічкового конвеєра (фіг.1, 2) містить торцеві кришки 1, виконані у вигляді плоских шайб із отвором у центрі, корпус 2 у вигляді труби, підшипникові вузли, виконані у вигляді сайлентблоків, які включають підшипник ковзання 3 з композиційного полімерного матеріалу та амортизуючий елемент 4 у вигляді пружно-еластичного колеса, вулканізованого на ньому, і вісь 5. Корпус 2 з торців має паз 6 для торцевих кришок 1 і радіальну проточку 7, що утворює у внутрішній частині корпуса 2 виступ 8 для упорних кілець 9, котрі служать упором для амортизуючих елементів 4 підшипникових вузлів. Зовнішня поверхня підшипника ковзання 3 має в середній частині кільцеву виїмку 10 для установки амортизуючого елемента 4, а внутрішня, сполучена з віссю 10 ролика, - канали 11 для мастила. На осі 5 ролика за першим варіантом (фіг.1) положення сайлентблоків зафіксоване за допомогою великої 12 і малої 13 упорних металевих шайб, розташованих на їхні х торцях, звернених відповідно до торцевої кришки 1 і усередину корпуса 2, які у свою чергу зафіксовані за допомогою стопорних кілець 14, установлених у кільцевих канавках 15 на осі 5 ролика. За другим варіантом (фіг.2) вісь 5 ролика виконана збірною, що складається із двох металевих зовнішніх частин 16, котрі мають кільцеву канавку 17 і упорний буртик 18, внутрішньої частини 19 у вигляді труби з композиційного полімерного матеріалу, надягнутої на металеві зовнішні частини 16 осі 5 після буртика 18, і поздовжньої різьбової шпильки 20, яка стягає всі частини осі. На металевих частинах 16 осі 5 ролика положення сайлентблоків зафіксоване за допомогою великої 12 і малої 13 упорних металевих шайб, розташованих на їхні х торцях, звернених відповідно до торцевої кришки 1 і усередину корпуса 2, які у свою чергу зафіксовані за допомогою відповідно стопорного кільця 14, установленого в кільцевій канавці 17, і упорного буртика 18. При цьому зовнішня частина упорного кільця 9 і внутрішня частина великої упорної шайби 12 мають скоси в зовнішні сторони від амортизуючих елементів 4 підшипникових вузлів для створення простору для розширення амортизуючих елементів 4 при нормальному навантаженні. А для того, щоб амортизуючий елемент 4 при виникненні осьового навантаження працював на стиск, а не на зсув, велика упорна шайба 12 має зовнішній діаметр більший внутрішнього діаметра упорного кільця 9. Для запобігання заклинювання підшипника ковзання, при монтажі ролика, між торцями підшипникових вузлів і фіксуючими їх упорними шайбами 12, 13 розміщені технологічні картонні прокладки (на фіг. не показано), які при роботі ролика швидко стираються й забезпечують робочий зазор. Виготовлення сайлентблоків здійснюють таким чином. Підшипники ковзання з композиційного матеріалу на основі оксафена формують пресуванням, з композиційного матеріалу на основі УПА 640 - методом лиття під тиском. У кільцеву виїмку 10 на зовнішній поверхні підшипника вкладають амортизуючий елемент у вигляді гумового або 8 поліуретанового колеса і на пресі методом вулканізації з'єднують його з підшипником ковзання. Монтаж ролика, що заявляється, за першим варіантом здійснюють наступним чином. На вісь 5 у внутрішні кільцеві канавки 15 установлюють стопорні кільця 14, потім методом гарячої посадки - малі 13 упорні шайби. З однієї сторони осі 5 до малої 13 упорної шайби послідовно встановлюють: технологічну картонну прокладку товщиною 0,2мм, потім сайлентблок, у канали 11 для мастила підшипника ковзання 3 якого вкладають мастила типу ЦИ АТИ М або солідол, з іншої сторони сайлентблока ще одну те хнологічну картонну прокладку, після якої методом гарячої посадки велику 12 упорну шайбу і фіксують її стопорним кільцем 14, встановленим у зовнішню кільцеву канавку 15. У корпус 2 ролика з двох сторін у ступінь 8 радіальної проточки 7 установлюють упорні кільця 9. Після цього в корпус встановлюють зібрану частину осі із сайлентблоком і з іншої сторони осі повторюють зборку в тій же послідовності. Потім у пази 6 корпусу 2 ролика встановлюють торцеві кришки 1. Монтаж ролика, що заявляється, за другим варіантом починають зі зборки осі: на металеві зовнішні частини 16 після упорного буртика 18 надягають внутрішню частину 19 у вигляді труби з композиційного полімерного матеріалу і подовжньою різьбовою шпилькою 20 стягають усі частини осі. Після зборки осі на металеві зовнішні частини 16 до буртику 18 методом гарячої посадки встановлюють малі 13 упорні шайби. А потім повторюють установку деталей ролика аналогічно першому варіанту. Ролик стрічкового конвеєра працює таким чином. В умовах номінальних режимів експлуатації обертання корпуса 2 ролика щодо осі 5 здійснюється за допомогою сайлентблоків, які включають підшипник ковзання 3 з композиційного полімерного матеріалу, що має низький коефіцієнт тертя, і амортизуючий елемент 4, котрий є опорою для корпуса 2 ролика, створюючи при цьому пружноеластичний зв'язок між корпусом і віссю ролика. При впливі на ролики значних динамічних зусиль, наприклад великих шматків породи, тобто при екстремальних динамічних режимах роботи, у перший момент впливу в зіткненні бере участь тільки корпус 2 ролика, а інша маса як би від'єднується за рахунок піддатливості сайлентблоків. При цьому амортизуючий елемент 4 у вигляді пружноеластичного колеса виконує роль пружного зв'язку та працює за принципом амортизатора, пружно деформуємого при стиску, що забезпечує високу демпфірувальну здатність ролика. Особливістю конструкції такого ролика є те, що можна створити високу піддатливість із розрахунку роботи гуми на зсув та зменшити переміщення за рахунок пружних елементів, що дозволило створити амортизатор з нелінійною характеристикою жорсткості. Таким чином, ролик, що заявляється, має підвищену працездатність, високі демпфірувальну здатність і технологічність конструкції. 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79538 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601