Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Барабан шахтної підйомної машини, що містить циліндричну обичайку, яка має зовнішню гвинтову канавку та охоплює зовнішні лобовини і розміщені між ними внутрішні кільця жорсткості, гальмівний елемент, що розташований біля одного з торців обичайки, зовнішні ребра жорсткості, що сполучають зовнішні лобовини з внутрішньою поверхнею обичайки, внутрішні ребра жорсткості, що встановлені усередині обичайки та ребра жорсткості, що сполучають внутрішні кільця між собою із обичайкою, який відрізняється тим, що барабан забезпечений додатковим кільцем жорсткості, що прикріплене до зовнішніх ребер жорсткості та торця обичайки з боку, що протилежний до гальмівного елемента, внутрішніми лобовинами, що закріплені всередині обичайки між внутрішніми кільцями жорсткості, і радіальними внутрішніми стінками та внутрішніми ребрами, що зв'язують внутрішні лобовини із зовнішніми лобовинами.

2. Барабан шахтної підйомної машини за п. 1, який відрізняється тим, що барабан виконаний складеним з окремих монтажних частин, наприклад чотирьох, які забезпечені розташованими в площинах роз'єму бонками, прямокутними і сегментними вставками, що сполучаються за допомогою кріпильних елементів, наприклад з високоміцного кріплення, при цьому одна площина роз'єму виконана подовжньою і розташована уздовж осі обертання барабана, а друга площина роз'єму виконана поперечною і розташована рівно віддаленою від внутрішніх лобовин, крім того, бонки розташовані у подовжній площині роз'єму, при цьому одна частина бонок приварена тільки до з'єднуваних частин зовнішніх та внутрішніх лобовин, а інша частина - до з'єднуваних частин лобовин та обичайки, крім того, сегментні вставки, встановлені у поперечній площині роз'єму і приварені до з'єднуваних торців обичайки, а прямокутні вставки, виконані змінної висоти, розташовані в подовжній площині роз'єму і приварені відповідно до з'єднуваних частин зовнішніх лобовин, обичайки та внутрішніх лобовин.

Текст

Реферат: Барабан шахтної підйомної машини містить циліндричну обичайку, яка має зовнішню гвинтову канавку та охоплює зовнішні лобовини і розміщені між ними внутрішні кільця жорсткості, гальмівний елемент, що розташований біля одного з торців обичайки, зовнішні ребра жорсткості, що сполучають зовнішні лобовини з внутрішньою поверхнею обичайки, внутрішні ребра жорсткості, що встановлені усередині обичайки та ребра жорсткості, що сполучають внутрішні кільця між собою із обичайкою. Барабан забезпечений додатковим кільцем жорсткості, що прикріплене до зовнішніх ребер жорсткості та торця обичайки з боку, що протилежний до гальмівного елемента, внутрішніми лобовинами, що закріплені всередині обичайки між внутрішніми кільцями жорсткості, і радіальними внутрішніми стінками та внутрішніми ребрами, що зв'язують внутрішні лобовини із зовнішніми лобовинами. UA 115494 U (54) БАРАБАН ШАХТНОЇ ПІДЙОМНОЇ МАШИНИ UA 115494 U UA 115494 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до копальневих підйомників, які застосовуються в гірничовидобувній промисловості, і може бути використана при виготовленні шахтних підйомних машин. Відомий барабан шахтної підйомної машини, що містить гальмівний елемент та циліндричну обичайку із зовнішньою гвинтовою канавкою, усередині якої встановлені зі зміщенням від її торців маточини (лобовини), між якими розміщені кільця жорсткості, причому до обичайки і до лобовин приєднані внутрішні ребра жорсткості, що парно сполучені розпірками, розташованими біля подовжньої осі барабана та паралельні цій осі (Димашко А.Д., Гершиков И.Я., Кревневич А.А. Шахтные электрические лебёдки и подйомные машины: Справочник. - М:"Недра", 1973. C. 247). Барабан є повністю зварною металоконструкцією. На зовнішній поверхні обичайки барабана закріплений підйомний канат. Під час роботи шахтної підйомної машини, підйомний канат циклічно намотується на обичайку та змотується з неї, при цьому відбувається її стискування і вигинання, а разом з нею стискування з депланацією кілець та стискування з вигинанням лобовин. Відомий барабан має досить низьку металоємкість та вагу. Істотним недоліком відомого барабана є його досить низька стійкість до утворення втомних тріщин, що і визначає його низьку експлуатаційну надійність. Експлуатування барабана шахтної підйомної машини з тріщинами може призвести до виникнення аварійної ситуації. Низька стійкість барабана шахтної підйомної машини до утворення тріщин обумовлена наступними чинниками: - наявність конструктивних концентраторів напружень, що виникають під час з'єднання деталей між собою з використанням зварювання, а саме коли вільний торець однієї деталі встановлений перпендикулярно до поверхні іншої деталі. У барабані такими концентраторами є зварні з'єднання кожного ребра з обичайкою та з кожною з лобовин, оскільки вільні торці ребер утворюють прямі кути з внутрішньою поверхнею обичайки із лобовинами; - наявність технологічних концентраторів напружень у вигляді викруглень, що забезпечують відсутність перерізу кругових, подовжніх і/або радіальних зварних швів, які сполучають окремі складені деталі барабана у великі частини або складальні одиниці. У барабані шахтної підйомної машини викруглення виконані в усіх лобовинах перед їх зварюванням з обичайкою. Таким чином, наявність конструктивних і технологічних концентраторів напружень мають істотний вплив на швидкість утворення втомних тріщин в елементах барабана. Цей недолік щонайменше діє в іншому відомому барабані шахтної підйомної машини. Більш висока стійкість до утворення втомних тріщин в елементах барабана шахтної підйомної машини забезпечено за рахунок використання додаткових елементів жорсткості: кілець жорсткості, зовнішніх ребер, діафрагм і внутрішніх ребер, що мають змінну висоту і які сполучені з обичайкою та з кожною зовнішньою лобовиною, а діафрагми додатково сполучені з кожним внутрішнім кільцем жорсткості (см. наприклад, патент України UA 87815, МПК В66В 15/00). Відомий барабан шахтної підйомної машини є найбільш близьким до заявленої корисної моделі, і може бути прийнятий як найближчий аналог. Вищеописаний і заявлений барабани шахтної підйомної машини мають наступні загальні ознаки: циліндричну обичайку із зовнішньою гвинтовою канавкою, гальмівний елемент, що розташований біля одного з торців обичайки, зовнішні лобовини, які охоплює обичайка, внутрішні кільця жорсткості, що розміщені усередині обичайки між зовнішніми лобовинами, зовнішні ребра, що розміщені усередині обичайки та сполучені із зовнішньою поверхнею кожної лобовини, внутрішні ребра, що розміщені усередині обичайки та сполучені з кожним із кільцем жорсткості. Головний недолік найближчого аналога це його досить висока металоємність і вага, оскільки підвищення стійкості до утворення втомних тріщин забезпечено за рахунок додаткового оснащення барабана елементами жорсткості у вигляді кілець жорсткості, зовнішніх ребер, діафрагм та внутрішніх ребер що мають змінну висоту. Особливістю більшості шахтних підйомних машин є досить великі габаритні розміри барабана (діаметр барабана - від чотирьох до дев'яти метрів і довжина барабана від двох - до п'яти метрів). Вони обумовлені великою довжиною навиваного підйомного каната (1000 метрів і більше). Довжина підйомного каната залежить від глибини шахти, режиму роботи підйомної машини та вимог техніки безпеки. Це ускладнює транспортування барабана шахтної підйомної машини до місця експлуатації. Тому барабан виготовляють з декількох великих монтажних частин. Монтажні частини сполучають на монтажі за допомогою монтажного зварювання в єдиний і цілісний барабан. Під час виконання монтажних зварних швів в елементах, що з'єднуються, утворюються додаткові залишкові напруження. Таким чином, до напружень, що виникають в елементах барабана шахтної підйомної машини під дією тиску від навитого підйомного каната, додаються додаткові залишкові напруження від зварних монтажних швів. Всі 1 UA 115494 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вищеперелічені чинники значно зменшують тривалість роботи барабана до появи перших втомних тріщин - його експлуатаційну надійність. В основу корисної моделі поставлено задачу – підвищити експлуатаційну надійність роботи барабана шахтної підйомної машини, а саме підвищити стійкість до утворення втомних тріщин шляхом виконання з'єднань монтажних частин барабана із використанням болтових з'єднань. Вирішення поставленої задачі забезпечується за рахунок технічного результату, який полягає у виключенні дії залишкових напружень в елементах барабана, що обумовлені виконанням монтажних зварних швів. Для досягнення вказаного технічного результату барабан шахтної підйомної машини, що містить циліндричну обичайку, яка має зовнішню гвинтову канавку та охоплює зовнішні лобовини і розміщені між ними внутрішні кільця жорсткості, гальмівний елемент, що розташований біля одного з торців обичайки, зовнішні ребра жорсткості, що сполучають зовнішні лобовини з внутрішньою поверхнею обичайки, внутрішні ребра жорсткості, що встановлені усередині обичайки та жорсткості, що сполучають внутрішні кільця між собою і з обичайкою, у відповідності до заявленої корисної моделі, забезпечений додатковим кільцем жорсткості, що закріплене до зовнішніх ребер жорсткості та торця обичайки, з боку, що протилежний до гальмівного елемента, внутрішніми лобовинами, що закріплені усередині обичайки між внутрішніми кільцями жорсткості, і радіально розташованими внутрішніми стінками та внутрішніми ребрами, що зв'язують внутрішні лобовини із зовнішніми лобовинами, крім того, барабан виконаний складеним з окремих монтажних частин, наприклад з чотирьох, які забезпечені розташованими в площинах роз'єму бонками, прямокутними і сегментними вставками, що сполучаються за допомогою кріпильних елементів, наприклад з високоміцного кріплення, при цьому одна площина роз'єму виконана подовжньою і розташована уздовж осі обертання барабана, а друга площина роз'єму виконана поперечною і розташована рівновіддалено від внутрішніх лобовин, крім того, бонки розташовані у подовжній площині роз'єму, при цьому одна частина бонок приварена тільки до з'єднуваних частин зовнішніх та внутрішніх лобовин, а інша частина - до з'єднуваних частин лобовин та обичайки, крім того, вставки, що виконані у вигляді сегментів, встановлені у поперечній площині роз'єму і приварені до з'єднуваних торців обичайки, а прямокутні вставки, виконані змінної висоти, розташовані в подовжній площині роз'єму і приварені відповідно до з'єднуваних частин зовнішніх лобовин, обичайки та внутрішніх лобовин. Між відмітними ознаками корисної моделі, що заявлена і досягнутим технічним результатом існує причинно-наслідковий зв'язок. Тільки за рахунок забезпечення барабана шахтної підйомної машини додатковим кільцем жорсткості, що закріплене до зовнішніх ребер жорсткості та торця обичайки, з боку, що протилежний до гальмівного елемента, внутрішніми лобовинами, що закріплені усередині обичайки між внутрішніми кільцями жорсткості, і радіально розташованими внутрішніми стінками та внутрішніми ребрами, що зв'язують внутрішні лобовини із зовнішніми лобовинами, а сам барабан виконаний складеним з окремих монтажних частин, наприклад чотирьох, які забезпечені розташованими в площинах роз'єму бонками, прямокутними і сегментними вставками, що сполучаються за допомогою кріпильних елементів, наприклад з високоміцного кріплення, при цьому одна площина роз'єму виконана подовжньою і розташована уздовж осі обертання барабана, а друга площина роз'єму виконана поперечною і розташована рівновіддалено від внутрішніх лобовин, крім того, бонки розташовані у подовжній площині роз'єму, при цьому одна частина бонок приварена тільки до з'єднуваних частин зовнішніх та внутрішніх лобовин, а інша частина - до з'єднуваних частин лобовин та обичайки, крім того, вставки, що виконані у вигляді сегментів, встановлені у поперечній площині роз'єму і приварені до з'єднуваних торців обичайки, а прямокутні вставки, виконані змінної висоти, розташовані в подовжній площині роз'єму і приварені відповідно до з'єднуваних частин зовнішніх лобовин, обичайки та внутрішніх лобовин, виключено дію залишкових напружень в елементах барабана, що обумовлені виконанням монтажних зварних швів, підвищено експлуатаційну надійність роботи барабана шахтної підйомної машини. Вказаний корисний результат не можливо отримати якщо із наведеної сукупності істотних ознак виключити будь-який. Заявлена корисна модель є новою, а її реалізація не має технічних та технологічних труднощів. Детальніше заявлена корисна модель пояснюється кресленнями, де зображено: - на фіг. 1 показана частина перерізу барабана шахтної підйомної машини у вертикальній площині; - на фіг. 2 показаний переріз А-А на фіг. 1; 2 UA 115494 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Барабан шахтної підйомної машини (см. фіг. 1 і 2) містить циліндричну обичайку 1, що виконана із зовнішньою гвинтовою канавкою під укладання підйомного каната. До внутрішньої поверхні обичайки 1 приєднані лобовини 2 і 3, а також внутрішні кільця жорсткості 4 і 5. Лобовини 2 і 3 додатково сполучені з обичайкою за допомогою зовнішніх ребер жорсткості 6 і 7. Барабан також містить гальмівний елемент 8. На фіг. 1 показаний варіант виконання барабана шахтної підйомної машини з дисковим гальмом, для якого гальмівний елемент 8 виконаний у вигляді гальмівного диска. У разі оснащення шахтної підйомної машини колодковими гальмами, гальмівний елемент 8 виконаний у вигляді гальмівних смуг, розміщених на зовнішній поверхні обичайки 1 у її торців. Гальмівний елемент 8 приєднаний до торця обичайки 1 і до зовнішніх ребер жорсткості 7. Відмітними ознаками заявленого барабана шахтної підйомної машини є: - додаткове кільце жорсткості 9, що сполучене з торцем циліндричної обичайки 1 та із зовнішніми ребрами 6 (фіг. 1), - внутрішні лобовини 10 і 11, що встановлені між внутрішніми кільцями жорсткості 4 і 5, приварені до обичайки 1 і сполучені із зовнішніми лобовинами 2 і 3 за допомогою ребер жорсткості 12, - монтажні частини 13, 14, 15 і 16, що утворюють барабан, мають подовжню площину роз'єму, яка розташована в перерізі А-А і проходить через вісь обертання барабана, та поперечну площину роз'єму Б, розташовану рівновіддалено від внутрішніх лобовин 10 і 11. Таке виконання барабана шахтної підйомної машини забезпечило зменшення витрат на транспортування барабана шахтної підйомної машини до місця експлуатації, - з'єднання монтажних частин 13, 14, 15 і 16 на монтажі як одне ціле виконують за допомогою кріпильних елементів 17. Як кріпильні елементи 17 застосовані, наприклад, болти і гайки з шайбами, що виготовлені із високоміцної сталі, - монтажні частини додатково забезпечені бонками 18, 19, 20, 21, 22 і 23, прямокутними вставками 24, 25 та сегментними вставками 26 і 27, що виконані з наскрізними отворами під кріпильні елементи 17, - бонки 18, 19, 20, 21, 22 і 23 (фіг. 2), розташовані в подовжній площині роз'єму А-А і забезпечують з'єднання монтажних частин 13, 14, 15 і 16 в цій площині, при цьому бонки 18 і 19 приварені до з'єднуваних елементів зовнішніх лобовин 2 і 3, бонки 20 і 21 приварені до з'єднуваних елементів внутрішніх лобовин 10 і 11, бонки 22 приварені як до з'єднуваних елементів обичайки 1, так і до з'єднуваних елементів внутрішніх лобовин 10 і 11, а бонки 23 приварені до з'єднуваних частин обичайки 1 і зовнішньої лобовини 2, - прямокутні вставки 24 розташовані в подовжній площині роз'єму A - А та приварені до з'єднуваних елементів обичайки 1, зовнішньої лобовини 3 та кільця жорсткості 9, - прямокутні вставки 25 виконані змінної висоти, розташовані в подовжній площині роз'єму А-А, і приварені до з'єднуваних частин зовнішніх лобовин 2 і 3, обичайки 1 і внутрішніх лобовин 10 і 11, - сегментні вставки 26 і 27 розташовані в поперечній площині роз'єму Б, і приварені до монтажних частин 13, 14, 15 і 16 обичайок 1, - внутрішні ребра жорсткості 28 приварені до внутрішньої поверхні обичайки 1, до з'єднуваних частин внутрішніх лобовин 10 і 11 і до сегментних вставок 26 і 27 відповідно. Додатково, для збільшення жорсткості монтажних елементів 13, 14, 15 і 16 під час їх транспортування, барабан забезпечений транспортними розпірками 29. Розпірки 29 розташовані усередині обичайки 1 і сполучають між собою з'єднувані частини зовнішньої лобовини 2 та внутрішньої лобовини 11, зовнішньої лобовини 3 і внутрішньої лобовини 10 відповідно. Розпірки 29 є транспортними елементами і не мають суттєвого впливу на характеристики міцності барабана під час його роботи. Працює заявлена корисна модель наступним чином. Після виготовлення барабана на підприємстві-виробнику, монтажні частини 13, 14, 15 і 16 барабана транспортуються до місця роботи шахтної підйомної машини. Далі виконується збірка вищеназваних частин у барабан за допомогою кріпильних елементів 17 у вигляді високоміцних болтів, гайок і шайб. Водночас виконують встановлення лобовин 2 і 3 та внутрішніх лобовин 11 і 12 на привідний вал шахтної підйомної машини (на кресленні умовно не показаний). В процесі роботи шахтної підйомної машини, під час обертання приводного вала з барабаном, відбувається намотування підйомного каната з вантажопідйомною посудиною (кліттю або скіпом) на зовнішню поверхню обичайки 1, або змотування підйомного каната із зовнішньої поверхні обичайки 1 внаслідок реверсивного обертання приводного вала. Для зупинки барабана виконують його гальмування за рахунок взаємодії гальмівного елемента 7 з гальмівними елементами, наприклад, дискового гальма (на кресленнях умовно не показані). 3 UA 115494 U 5 10 15 Внаслідок циклічного намотування підйомного каната з вантажопідйомною посудиною на обичайку 1 та змотування з неї, на елементи барабана діє змінний за величиною канатний тиск, який від обичайки 1 передається на: - лобовини 2, 3, внутрішні лобовини 10 і 11, кільця жорсткості 4, 5 і 9, зовнішні ребра 6 і 7, внутрішнє ребро 12, прямокутні вставки 25, сегментні вставки 26 і 27, ребра жорсткості 28. Під дією вищеописаного канатного тиску в конструктивних і технологічних концентраторах з'являються знакозмінні напруження, під впливом яких у вищеперелічених елементах можлива поява втомних тріщин. Виконання вищеперелічених елементів і частин барабана шахтної підйомної машини у відповідності до заявленого технічного рішення, а також виконання з'єднання монтажних частин 13, 14, 15 і 16 барабана за допомогою кріпильних елементів 17 дозволило виключити застосування монтажних зварних з'єднань. Це усунуло появу залишкових напружень, що виникають в елементах барабана шахтної підйомної машини під час виконання монтажних швів за допомогою електрозварювання, і що мають негативний вплив на елементи барабана. Це забезпечило підвищення стійкості елементів барабана шахтної підйомної машини до утворення втомних тріщин, підвищило його експлуатаційну надійність роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 1. Барабан шахтної підйомної машини, що містить циліндричну обичайку, яка має зовнішню гвинтову канавку та охоплює зовнішні лобовини і розміщені між ними внутрішні кільця жорсткості, гальмівний елемент, що розташований біля одного з торців обичайки, зовнішні ребра жорсткості, що сполучають зовнішні лобовини з внутрішньою поверхнею обичайки, внутрішні ребра жорсткості, що встановлені усередині обичайки та ребра жорсткості, що сполучають внутрішні кільця між собою із обичайкою, який відрізняється тим, що барабан забезпечений додатковим кільцем жорсткості, що прикріплене до зовнішніх ребер жорсткості та торця обичайки з боку, що протилежний до гальмівного елемента, внутрішніми лобовинами, що закріплені всередині обичайки між внутрішніми кільцями жорсткості, і радіальними внутрішніми стінками та внутрішніми ребрами, що зв'язують внутрішні лобовини із зовнішніми лобовинами. 2. Барабан шахтної підйомної машини за п. 1, який відрізняється тим, що барабан виконаний складеним з окремих монтажних частин, наприклад чотирьох, які забезпечені розташованими в площинах роз'єму бонками, прямокутними і сегментними вставками, що сполучаються за допомогою кріпильних елементів, наприклад з високоміцного кріплення, при цьому одна площина роз'єму виконана подовжньою і розташована уздовж осі обертання барабана, а друга площина роз'єму виконана поперечною і розташована рівно віддаленою від внутрішніх лобовин, крім того, бонки розташовані у подовжній площині роз'єму, при цьому одна частина бонок приварена тільки до з'єднуваних частин зовнішніх та внутрішніх лобовин, а інша частина - до з'єднуваних частин лобовин та обичайки, крім того, сегментні вставки, встановлені у поперечній площині роз'єму і приварені до з'єднуваних торців обичайки, а прямокутні вставки, виконані змінної висоти, розташовані в подовжній площині роз'єму і приварені відповідно до з'єднуваних частин зовнішніх лобовин, обичайки та внутрішніх лобовин. 4 UA 115494 U 5 UA 115494 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: B66B 15/06, B66B 15/00

Мітки: шахтної, барабан, машини, підйомної

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-115494-baraban-shakhtno-pidjjomno-mashini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Барабан шахтної підйомної машини</a>

Подібні патенти