Багатоланцюгова підйомна установка

1. Багатоланцюгова підйомна установка, що містить підйомні посудини, з'єднані ланцюгами через копрові шківи з підйомною машиною, де ведучі шківи розташовані співвісно, а ось відхиляючих шківів перпендикулярна осі ведучи х шківів і кожний із ланцюгів послідовно охоплює один ведучий, потім відхиляючий і другий ведучий шківи, а діаметри кожного із відхиляючих шківів дорівнюють відстані між осями ручаїв ведучи х шківів, котрі охоплюють ланцюги, що направляються ними, відрізняється тим, що на підйомній машині додатково, парале 38248 щеному на самій кромці борту кар'єра, яка порушена при його розробці і є малостійкою. В основу винаходу, що пропонується, поставлене завдання удосконалення підйомної установки, в якій за рахунок введення додаткових елементів і зміни конструкції підйомної машини забезпечується збільшення сумарної дуги зчеплення ланцюгів з ведучими шківами. Внаслідок цього підвищується вантажопідйомність установки та висота підйому гірничої маси, зменшуються габаритні розміри та вага підйомної машини, що дозволяє зменшити розміри будинку для неї, та розташувати будинок на достатньо віддаленій відстані від кромки кар'єра на непорушеному грунті. Це підвищує надійність і довговічність експлуатації підйомної установки. Зменшуються обсяги гірничих робіт при будуванні схильної галереї для рейкових направляючих підйомних посудин, що підвищує економічні показники при будуванні і експлуатації підйомної установки. Поставлене завдання вирішується тим, що у багатоланцюговій підйомній установці, яка містить підйомні посудини, з'єднані ланцюгами через копрові шківи з підйомною машиною, де ведучі шківи розташовані співвісно, а ось відхиляючих шківів перпендикулярна осі ведучих шківів, і кожний із ланцюгів послідовно охоплює один ведучий, потім відхиляючий і другий ведучий шківи, а діаметр кожного із відхиляючих шківів дорівнює відстані між осями ручаїв ведучи х шківів, котрі охоплюють ланцюги, що направляються ними, згідно з винаходом, на підйомній машині додатково, паралельно осі ведучи х шківів співвісно установлені направляючі шківи, а ось відхиляючих шківів розміщена вертикально у площі, яка проходить посередині між рейковими направляючими підйомних посудин і середина відхиляючих шківів розташована нижче осі ведучих шківів на горизонтальній площі, що дотична кола ведучих шківів за віссю ланцюгів, які їх охоплюють. Підйомні посудини, зв'язані з підйомною машиною ланцюгами, через шківи, які закріплені на підйомних посудинах у підшипниках, а кінці ланцюгів закріплені у спеціальних пристроях на копрі. Крім цього, один кінець кожного ланцюга закріплюється у своєму пристрої на копрі, а другий проводиться через окремий копровий шків і закріплюється на спеціальній електричній барабанній лебідці, яка регулює його довжину. Наявність у винаході, що пропонується, направляючих шківів, розташованих співвісно, паралельно осі ведучих шківів, та відхиляючих шківів, змонтованих на вертикальній осі, що лежить у площі, яка проходить посередині між рейковими направляючими підйомних посудин і середина відхиляючих шківів розташована нижче осі ведучих шківів на горизонтальній площі, що дотична кола ведучи х шківів за віссю ланцюгів, які їх о хоплюють, забезпечує підвищення сумарної дуги зчеплення з ведучими шківами, у порівнянні з прототипом, у 1,5 рази. Це видно з того, що у прототипі максимально можлива дуга a n.max контакту ланцюгів з двома ведучими шківами є: æπ πö α n.max = 2ç + ÷ = 2π , è 2 2ø а у винаході, що пропонується: æ πö α в.max = 2ç π + ÷ = 3π , 2ø è де p=3,14. Підвищення сумарної дуги контакту ланцюгів з ведучими шківами збільшує вантажопідйомність підйомної установки згідно з формулою: S2=S1efa, де S2 - сила, яка прикладається від завантаженої посудини до вітки ланцюгів, що піднімають її; S1 - сила, що прикладається до вітки ланцюгів, які опускають порожню посудину; е основа натурального логарифму (е=2,7182817); f - коефіцієнт тертя (зчеплення) між ланцюгом та фрикційними обкладинками ведучих шківів. На сучасному рівні техніки є фрикційні матеріали, для котрих f = 0,2; 0,25; 0,3. У зв'язку з цим для прототипу: S2n=S1e 2 pf, а для винаходу, що пропонується: S2в=S1e3 pf. Якщо у цих формулах прийняти S1=1; е=2,7182817; p=3,14; f=0,2; 0,25; 0,3 та виконати розрахунки, отримаємо результати, приведені в таблиці, з яких видно, що запропонована багатоланцюгова підйомна установка, у порівнянні з прототипом має більшу вантажопідйомність у 1,87; 2,19; 2,57 разів, залежно від коефіцієнту тертя у парі ланцюг - фрикційний футерований матеріал ведучого шківа. Крім цього більша дуга контакту ланцюгів з ведучими шківами зменшує питомий тиск між ними, що збільшує їх довго вічність. Таблиця f S1 S2n S2в S2в/S 2n 0,2 1 3,51 6,58 1,87 0,25 1 4,81 10,54 2,19 0,3 1 6,58 16,88 2,57 Направляючі шківи підйомної машини дозволяють установити її у будинку на достатній відстані від кромки кар'єру на міцному непорушеному грунті, що зменшує затрати на будівництво і підвищує надійність та довговічність підйомної установки. Передача підйомної сили від ланцюгів на підйомні посудини через шківи, закріплені на них у підшипниках, у два рази збільшує кількість ланцюгів у піднімаючій та опускаючій вітках, ніж на підйомній машині. Наприклад, якщо підйомна машина має три ланцюги, то на піднімаючій та опускаючій вітках буде шість ланцюгів. Це зменшує їх діаметри і, як наслідок, зменшує діаметри усіх шківів підйомної установки, розміри і вагу підйомної машини, розміри будинку підйомної машини та відстані між осями рейкових направляючих підйомних посудин, а також ширини транспортної галереї. Можливість регулювання довжини ланцюгів електричними барабанними лебідками дозволяє уникнути тяжкої ручної праці при виконанні цієї операції, прискорити процес навіски та зміни ланцюгів, швидко і точно установити одну підйомну посудину на місце для завантаження, другу - на розвантаження і вирівняти сили в усі х ланцюга х. За наявними у авторів відомостями суттєві ознаки, що пропонуються і характеризують сут 2 38248 ність винаходу, невідомі з рівня техніки, отже, винахід відповідає критерію "новизна". Сутність запропонованого винаходу не виникає для фахівця явним чином з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, що характеризують відому установку, не забезпечує нових властивостей та тільки наявність визначаючих ознак дозволяє одержати новий технічний результат. Отже, винахід, що пропонується, відповідає критерію "винахідницький рівень". Критерій "промислове застосування" підтверджується простотою обладнання і його елементів, які можуть бути виготовлені на машинобудівних заводах і застосовані на кар'єрах, ша хта х та спеціальних потужних підйомних установках з більшою економічною ефективністю ніж відомі підйомні установки. Проведені розрахунки показали, що підйомна установка пропонованої конструкції може піднімати з дна кар'єру глибиною від 50 м до 800 м (по вертикалі) і більше за рейковими направляючими, закріпленими у транспортних галереях під кутами від 25° до 75° до горизонту, корисну масу вагою від 40 т до 180 т за один підйом, тоді як відомі підйомні установки піднімають за один підйом не більше як 40 т на висоту 500 м (по вертикалі). Для вертикальних шахт пропонована конструкція багатоланцюгової підйомної установки має корисну вантажопідйомність від 25 т до 100 т і більше і може піднімати вантажі з глибини від 100 м до 3000 м і більше, тоді як відомі підйомні установки можуть піднімати корисний вантаж вагою до 50 т з глибини не більше 1600 м. На фіг. 1-3 зображена загальна схема багатоланцюгової підйомної установки: вид з боку, зверху та переріз А-А; на фіг. 4 - установка з безпосереднім кріпленням ланцюгів до підйомних посудин; на фіг. 5 - установка, в якій зусилля від ланцюгів передається до підйомних посудин через закріплені на них на підшипниках шківи; на фіг. 6 - установка з можливістю регулювання довжини ланцюгів. Багатоланцюгова підйомна установка, що містить підйомні посудини 1, 2, з'єднані ланцюгами 3 через копрові шківи 4, 5 з підйомною машиною, у якій направляючі 6, 7 і ведучі 8, 9 шківи розташовані співвісно на паралельних осях, а ось відхиляючих шківів 10 перпендикулярна осі ведучих шківів, і кожен із ланцюгів 3 обвиває послідовно ручаї направляючого 6, ведучого 8, відхиляючого 10, ведучого 9 та направляючого 7 шківів. Вертикальна ось відхиляючих шківів 10 лежить у площі, яка проходить посередині між рейковими направляючими 11, 12 підйомних посудин, і середина відхиляючих шківів 10 розташована нижче осі ведучих шківів 8, 9 на горизонтальній площі, що дотична кола ведучих шківів за віссю ланцюгів, які їх охоплюють. Підйомні посудини завантажуються на нижній завантажувальній станції 13, а розвантажуються на верхній розвантажувальній станції 14. Підйомна сила від ланцюгів може передаватись безпосередньо на підйомні посудини, при цьому, кінці ланцюгів закріплюються у пристроях кріплення 15, 16 на підйомних посудинах або через шківи 17, 18, що закріплені на підйомних посудинах у підшипниках, у цьому разі, кінці ланцюгів кріпляться у пристроях 19, 20 на копрі, або один кінець у пристрої 19 на копрі, а другий - проводиться через окремий копровий шків 20 і закріплюється на спеціальній електричній барабанній лебідці 22, яка регулює довжину ланцюга. Підйомна установка працює так. Після завантаження підйомної посудини 1 на нижній завантажувальній станції 13 та розвантаження підйомної посудини 2 на верхній розвантажувальній станції 14 вмикаються електричні двигуни, які крутять ведучі шківи 8, 9. Ці шківи за допомогою тертя приводять у дію ланцюги, які однією своєю віткою піднімають завантажену підйомну посудину 1 і, водночас, опускають порожню посудину 2. Після завершення підйому завантаженої та опускання порожньої посудин двигуни вимикаються і підйомна установка зупиняється. За час зупинки підйомна посудина 1 розвантажується, а посудина 2 завантажується. Після цього електричні двигуни знову вмикаються, але у протилежному напрямку, і тепер піднімається посудина 2 та опускається порожня посудина 1 і так далі. Використання пропонованої конструкції багатоланцюгової підйомної установки дозволяє удосконалити її і, у порівнянні з прототипом, одержати такі кращі показники: 1) збільшити сумарну дугу контакту ланцюгів з ведучими шківами у 1,5 разів, що підвищує вантажопідйомність у 1,89-2,57 разів і висоту підйому гірничої маси у кар'єрі від 500 м до 800 м і більше, на вертикальних шахта х від 1600 м до 3000 м і більше, та зменшити питомий тиск між ланцюгами та ведучими шківами, що збільшує їх довговічність; 2) збільшити у два рази кількість ланцюгів у піднімаючій та опускаючій вітках, порівняно з їх кількістю на ведучих шківах, завдяки шківам, закріпленим на підйомних посудинах, що зменшує діаметри ланцюгів, а залежно від цього і діаметри усі х шківів підйомної установки, розмірів підйомної машини і будинку, в якому вона розміщена, зменшується ширина уклінної транспортної галереї, а це зменшує обсяги гірничих робіт при її будівництві; 3) уникнути тяжкої ручної праці при регулюванні довжини ланцюгів; вирівняти зусилля в ланцюгах; установити за короткий час точно в зазначених місцях одну підйомну посудину під завантаження, другу - для розвантаження; полегшити умови навішування і зміни ланцюгів; 4) підвищити економічні показники при будівництві і експлуатації багатоланцюгової підйомної установки. 3 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 1 38248 4 38248 Фіг. 4 Фіг. 5 5 38248 Фіг. 6 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6