Привід стрічкового конвеєра

1. Привід стрічкового конвеєра, який містить в собі електродвигун, муфту моторну, редуктор з одним або двома вихідними зубцями на вихідних кінцівках валів, відповідно, один або два приводних барабани з закріпленим на них обоймами з внутрішніми зубцями, які зачіпляються з зовнішніми зубцями вихідних валів редуктора, підшипникові опори приводних барабанів, раму приводу, який відрізняє ться тим, що вісь приводного барабана опирається на сферичний шарнір, зовнішнє кільце якого встановлено в посадочний отвір в торці вихідного вала редуктора і зафіксовано в ньому в A (54) ПРИВІД СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА 33989 - достатньо невелика чутливість до деформацій рами приводу та похибок монтажу завдяки присутності компенсаційних муфт з великими компенсаційними можливостями, наприклад, ланцюгових або зубчастих; - добра ремонтопридатність за рахунок легкорозбірності з'єднувальних муфт та роз'ємних корпусів підшипникових опор барабанів, що дозволяє швидко здійснювати заміну поламаних або спрацьованих барабанів. Недоліком такої компоновки є великий габарит по ширині приводу, тому що між торцем барабану і редуктором розташовані підшипникова опора барабану та компенсаційна з'єднувальна муфта. Відома компактна по ширині конструкція приводу стрічкового конвеєру “Lion-65”, що виробляється серійно фірмою FSW Ltd, Великобританія (див. технічне описання DRG № ЕВІА 1000) [2]. Привід має два приводних барабани, опори яких закріплені на бокових вертикальних стінках, несучої металоконструкції приводу (рами). На хвостовиках валів приводних барабанів, розміщених у закритому корпусі, консольно установлені зачеплені між собою зубчасті колеса, одне з яких, в свою чергу, зачіплюється з ведучою шестернею, встановленою на вихідному валу редуктора приводу. Несуча бокова стінка металоконструкції приводу (рами), корпусні деталі редуктора і кожуха зубчасти х коліс з'єднуються між собою надійно ущільненими вертикальними розйомами. Позитивна якість такої компоновки - мінімальні габарити приводу по ширині, оскільки торці приводних барабанів розташовані на мінімально дозволеній відстані від корпусних елементів приводу, які, в свою чергу, мають мінімальні розміри по ширині за рахунок вертикальних розйомів. Недоліки такої компоновки: деформації металоконструкції приводу та монтажні похибки безпосередньо впливають на взаємний перекіс зачеплень зубчастих коліс. Працездатність зубчастих коліс забезпечується при дотриманні допустимого розміру перекосу і непаралельності осей коліс, які зачіплюються, що регламентується стандартами на точність зубчастих передач. Так, наприклад, за ГОСТ 1643-81 “Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски”, для зубчастої пари з шириною колеса до 100 мм, що співвідносно з конструкцією, що обговорюється, допускається перекіс осей не більше 0,012 мм, а непаралельність осей - не більше 0,025 мм на ширині колеса. Це у 40-50 разів жорсткіше допустимих перекосів, які може поглинути компенсаційна з'єднувальна муфта. Такою же мірою для вищеуказаної конструкції і жорсткіші вимоги із забезпечення взаємного зміщення і перекосів елементів приводу, що робить її ненадійною, особливо в реальних умовах наявності спучування підошви гірничої виробки та неточностей монтажу, крім того, низька ремонтопридатність приводу, оскільки заміна приводного барабана потребує розбирання корпусних елементів приводу та несучої металоконструкції приводу. Відома також: конструкція приводу конвеєрів ІЛТП - 800К, ІЛТ-800К, ІЛТ - 1000, що виготовлюються з 1994 р. Краснолучським машинобудівним заводом, (див. журнал “Уголь Украины”. - № 9. – 1995. - С. 43, мал. 2) [3]. Ці конвеєри комплектуються малогабаритним моноблочним приводом, зібраним на єдиній жорсткій рамі, на якій змонтовано спеціальний триступеневий циліндричний редуктор типу РСІЛ-1000. Фланцевий електродвигун і приводні барабани прикріплюються до редуктора через двофланцеві порожнисті вставки. Передача обертового моменту від електродвигуна до редуктора здійснюється компенсаційними муфтами з гумовими вставками, а від редуктора до приводних барабанів - через вмонтовану зубчату м уфту. Позитивні якості такої конструкції: - виключається розцентровка з'єднання редуктора з приводними барабанами і електродвигуном навіть при спучуваних підошва х гірничої виробки, - задовільна ремонтопридатність за рахунок забезпечення відносно легкої заміни приводних барабанів, хоча і більш трудомісткої, ніж в конструкції за [1]. Недолік такої конструкції: - неможливість забезпечення мінімального габариту приводупо ширині через значну (хоча і меншу, ніж в конструкції за [1]) відстань між торцями ведучого барабана і редуктора, оскільки величина цієї відстані визначається розмірами вставки, в якій розміщена опора ведучого барабана і вмонтована в неї зубчаста муфта. Найбільш близькою за технічною суттю до конструкції приводу, що заявляється, є компоновка приводу стрічкового конвеєра “Гварек – 1000”, Польща (див. Інструкцію по обслуговуванню та експлуатації конвеєра “Гварек – 1000”) [4]. Привод містить фланцевий електродвигун, який за допомогою двофланцевої порожнистої вставки змонтований на корпусі редуктора та з'єднаний з вхідним валом редуктора компенсаційною муфтою, розташованою в порожнині вставки. Редуктор розміщений на рамі приводу. Вихідний вад редуктора, з'єднаний з приводним барабаном за допомогою зубців зубчастої втулки, закріпленої на хвостовику ви хідного вала, які заходять у вн утрішні зубці зубчастої обойми, прикріпленої до лобовини приводного барабана. Закріплений у посадковому отворі зубчастої обойми сферичний роликопідшипник опирається своїм внутрішнім кільцем на посадкову поверхню зубчастої втулки, утворюючи опору приводного барабана. Протилежна підшпникова опора приводного барабана опирається на раму приводу. Створене натягом стрічки конвеєра радіальне навантаження на приводний барабан передається його підшипниковими опорами, з одного боку на хвостовик вихідного вала редуктора, з другого на раму приводу. Позитивні якості компоновки, прийнятої за аналог-прототип : - мінімальні поперечні розміри приводу, оскільки торець приводного барабана присунутий до торця редуктора на найменшу припустиму відстань; - висока ремонтопридатність забезпечена легкою заміною приводних барабанів. Недоліки аналогу-прототипу: - центр крутіння сферичного роликопідшипника і площина симетрії зачеплення зубців обойми і зубчатої втулки в з'єднанні ведучого барабана з ви 2 33989 хідним валом редуктора зміщені відносно одне одного на значну відстань, а перекіс осі барабана відносно осі вихідного вала редуктора призводить до перекосу і взаємного радіального переміщення зубців обойми і втулки, яка зростає із збільшенням величини зміщення площини симетрії зачеплення зубців від центру сфери сферичного роликопідшипника, що спричиняє нерівномірне навантаження зубчатого з'єднання, а при значному перекосі може призвести навіть до заклинювання, - при складенні приводу приводний барабан насаджується внутрішнім кільцем сферичного підшипника на посадкову поверхню зубчастої втулки без зорового контролю і доступу до підшипника, причому перекіс кільця підшипника робить неможливою його посадку на зубчату втулку, без необхідності відвести ведучий барабан і поправити його положення відносно зовнішнього кільця, а оскільки конструкцією не передбачені заходи до стабілізації положення внутрішнього кільця підшипника відносно зовнішнього, то кількість спроб посадки підшипника може бути дуже великою; - положення підпшипникової опори приводного барабана, розташованої на вихідному валу редуктора за зубчастим з'єднанням, робить значною консольність прикладання радіального навантаження від натягу стрічки на опори вихідного вала редуктора і на сам вал. За основу винаходу поставлено задачу удосконалення конструкції приводу стрічкового конвеєра, яка дозволяє усунути або значно зменшити вплив позначених вище конструктивних недоліків існуючих конструкцій в частині зменшення ширини приводу, забезпечення підвищення надійності роботи та ремонтопридатності. Поставлена технічна задача вирішується шляхом створення конструкції приводу стрічкового конвеєра, який включає електродвигун, муфту з'єднувальну моторну, зубчатий редуктор з одним або двома вихідними валами, відповідно один або два приводних барабана, деталі зубчастого з'єднання вихідного вала редуктора з приводним барабаном, підшипникові опори приводного барабана, раму приводу. Відмінна особливість конструкції полягає в тому, що кожний приводний барабан з'єднується з вихідним валом редуктора за рахунок зачеплення внутрішніх зубців обойми, жорстко з'єднаної з приводним барабаном, з зовнішніми зубцями на хвостовику ви хідного вала редуктора, а опирається приводний барабан на сферичний шарнір, установлений у посадковому отворі в торці хвостовика вихідного вала редуктора, при цьому площина, яка проходить через середину зубцевого зачеплення обойми з вихідним валом, співпадає з центром крутіння сферичного шарніру. Другою визначною особливістю пропонованої конструкції приводу є те, що зовнішнє кільце сферичного шарніру зафіксовано у заточці вихідного вала редуктора від осьового переміщення, наприклад, врізним пружинним кільцем, а між шарніром і торцем вала установлено пристрій, який стабілізує положення внутрішнього кільця сферичного шарніра відносно його зовнішнього кільця і складається з металевого диска, що прилягає до розташованих в одній площині торців внутрішнього і зовнішнього кілець сферичного шарніра і кільця з пруж ного матеріалу, наприклад, гуми, встановленого із стисненням по товщині між металевим диском і торцем заточки вала. Ще одна особливість пропонованої конструкції полягає у можливості виконання вихідного вала як у вигляді єдиної деталі, так і складової - із вала і зубчастої втулки, з'єднаних між собою посадковою шпонкою, тощо. Відмінні особливості запропонованої конструкції приводу стрічкового конвеєра дозволяють забезпечити такі переваги: - малі габарити приводу по ширині; - малу чутливість до деформації рами приводу та похибок монтажу; - зручну ремонтопридатність приводу, яка забезпечує, в першу чергу, легк у заміну приводних барабанів без трудомісткого розбирання редуктора та металевих конструкцій рами приводу. Запропонована конструкція приводу стрічкового конвеєра була втілена в виробництво при виготовленні дослідної партії конвеєрів 2 ЛТП – 1000КСП, які успішно експлуатуються на шахті імені А. Ф. Засядько (м. Донецьк). Зменшення габаритів приводу дозволило зменшити об'єми і вартість проходки конвеєрних штреків через відсутність потреби в спецкамерах для приводу. Технічна суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено: фіг. 1 - загальний вигляд приводу з боку приводних барабанів; фіг. 2 - загальний вигляд приводу в плані, вигляд 1 за фіг. 1; фіг. 3 - розріз по осі приводного барабана, перетин Б-Б за фіг. 2; фіг. 4 - вигляд В за фіг. 2; фіг. 5 – вигляд Г за фіг. 2. Привід стрічкового конвеєра (див. фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3) містить фланцевий електродвигун 1, з'єднаний моторною муфтою 2 з вхідним валом 3 редуктора 4. Електродвигун 1 болтами 5 прикріплений через двофланцеву порожнисту вставк у 6 до корпусу редуктора 4. Редуктор 4 має два ви хідних вала 7 кінематично з'єднаних між собою зачепленням зубчастих коліс 8, а на вихідних хвостовиках вали 7 мають зовнішні зубці, які зачіплюються з внутрішніми зубцями обойми 9, яка розташована у посадковому отворі приводного барабана 10 і зафіксована в ній від провороту шти фтами 11, та від осьового переміщення болтами 12 (див. фіг. 3). Вісь 13 приводного барабана 10 опирається на посадковий отвір внутрішнього кільця сферичного шарніру 14, котрий своїм зовнішнім кільцем встановлений в посадковому отворі вихідного вала 7 і зафіксовано від осьового переміщення врізним пружинним кільцем 15 (див. фіг. 5). В додатковій торцевій заточці К вихідного вала 7 встановлено металеве кільце 16, притиснуте своїм торцем до розташованих в одній площині торців зовнішнього і внутрішнього кілець сферичного шарніра 14, а між торцем заточки К і кільцем 16 установлено кільце 17 з пружного матеріалу, наприклад, гуми, стиснуте по товщині. Площина И-И (фіг. 3), яка проходить через середину зубцевого зачеплення обойми 9 вихідного вала 7, співпадає з центром 3 33989 крутіння сферичного шарніра 14, що забезпечується відповідними розмірами деталей. Зі сторони, віддаленої від редуктора 4, вісь 13 приводного барабана 10 опирається на сферичний підшипник 20, розташований в корпусі 21, який установлено на спільній рамі 22 приводу. Торець приводного барабана 10 (див. фіг. 3). оброблено з дотриманням жорстких вимог перпендикулярності до осі 13. Аналогічно оброблено торець Е корпусу редуктора 4 по відношенню до осі вихідного вала 7. Поверхні Д та Є призначені для контролю величини взаємного перекосу осі вихідного вала 7 та осі 13 при монтажі вузлів приводу на рамі 23. При роботі конвеєра обертання від електродвигуна 1 крізь муфту 2 передається на вхідний вал 3 редуктора 4 і далі крізь зубчасті передачі передається до вихідних валів 7, які обертаються у протилежних напрямках. Обертовий момент з вихідних валів 7 передається крізь зубчасті з'єднання на обойми 9, штифти 11 і до приводних барабанів 10, які приводять до руху стрічку конвеєра. Взаємний перекіс осей вихідних валів 7 і осей 13 приводних барабанів 10, який може виникнути через деформацію рами 22 або погрішності монтажу, компенсується проворотом по сфері кілець сферичного шарніра, а оскільки площина середин зубчастого з'єднання вихідного вала 7 і обойми 9 знаходиться в одній площині И-И з центром сфери шарніра 14, то взаємні переміщення зубців будуть мінімальні і не позначаться на їх працездатності. Стабілізуючий пристрій, складений з диска 16 і кільця 17 спрощує установку приводного барабана 10 при складені і ремонтних роботах. При установці приводного барабана 10 необхідно одночасно заводити кінець осі 10 в отвір внутрішнього кільця сферичного шарніра 14 і зміщувати з убці ви хідного вала 7 і обойми 9. Ця операція проводиться “наосліп”, тобто без зорового контролю з'єднуваних деталей. Після кожної невдалої спроби завести кінець осі 13 в отвір внутрішнього кільця сферичного шарніра 14 останнє під впливом стабілізуючого пристрою повертається в початкове положення. Жорсткість кільця 17 достатньо велика для того, щоб перешкодити розвороту вн утрішнього кільця сферичного шарніра 14 при складанні і в той же час не перешкоджає компенсаційному переміщенню кілець сферичного шарніра 14 відносно одне одного при роботі приводу. Вимірювання непаралельності торців Д і Е (фіг. 3) дозволяє при монтажі приводу визначати правильне взаємне положення корпуса редуктора 4 корпуса підшипника 21 як при первісному складанні, так і при ремонтних роботах. 4 33989 Фіг. 1 Фіг. 2 5 33989 Фіг. 3 6 33989 Фіг. 4 Фіг. 5 __________________________________________________________ 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 ___________________________________________________________ 7