RU2265567C2 - Conveyer roller - Google Patents

Abstract

FIELD: machinery building, particularly conveyer belts and other conveyer devices.

SUBSTANCE: conveyer roller has journal bearings formed of antifriction self-lubricating polymeric material and are provided with annular grooves formed on ends thereof. Lubrication rings formed of fiber-and-chip or porous polymeric material are inserted in the grooves. The porous polymeric material has porosity of 20-50% from total ring volume. The rings are impregnated with industrial oil or viscous lubrication. The journal bearings are press-fitted in journal boxes provided with annular grooves formed on ends thereof. The journal box grooves are filled with viscous lubrication and mate annular extensions of corresponding bush press-fitted on roller axis and with annular extensions of corresponding rest press-fitted on above roller axis. Above bush surfaces facing corresponding lid, has three annular extensions with trapezoidal cross-sections and mating in size with three corresponding concentric grooves filled with consistent grease. The grooves are created in lid and brought into register with annular extensions of the bush to form labyrinth packing.

EFFECT: increased service performance.

7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для ленточных конвейеров, транспортирующих устройств и т.д., применяемых в различных отраслях промышленности.The invention relates to mechanical engineering and can be used for belt conveyors, conveying devices, etc., used in various industries.

Известен ролик конвейерный (АС 1542872, кл. В 656-30/10, опубл. 15.02.90, БИ №6), состоящий из трубы металлической, подшипников, запрессованных в корпус и установленных в трубе, оси и подшипниковых уплотнений, так же известен ролик конвейерный (ТУ 3143-033-00173841-96), состоящий из корпуса ролика, изготовленного из трубы металлической, вала, корпуса подшипникового узла, изготовленного из стального листа методом штамповки или вылитого из металла, подшипников, задней уплотнительной шайбы, стопорного кольца, наружного трехканального лабиринта, изготовленного из полиэтилена, защитного кожуха, установленного на наружный лабиринт, а соединение корпуса ролика подшипникового узла может быть как в сварном, так и в вальцованном исполнении.Known conveyor roller (AC 1542872, class B 656-30 / 10, publ. 15.02.90, BI No. 6), consisting of a metal pipe, bearings, pressed into the housing and installed in the pipe, axis and bearing seals, is also known conveyor roller (TU 3143-033-00173841-96), consisting of a roller housing made of a metal pipe, a shaft, a housing of a bearing assembly made of steel sheet by stamping or cast from metal, bearings, a rear sealing washer, a lock ring, an outer a three-channel maze made from polyethylene, a protective casing installed on the outer labyrinth, and the connection of the roller housing of the bearing assembly can be both welded and rolled.

Наиболее близкий по технической сущности ролик ленточного конвейера (АС 560798, кл. В 65 G 39/00, опубл. 05.06.77, БИ №21), состоящий из цилиндрического корпуса, связанного посредством подшипников скольжения с неподвижной осью, и крышки.The belt conveyor closest in technical essence (AC 560798, class B 65 G 39/00, publ. 05.06.77, BI No. 21), consisting of a cylindrical body connected by plain bearings with a fixed axis, and a cover.

Ролики данной конструкции не обеспечивают достаточно надежную работу конвейера по причине попадания химически агрессивных и абразивных веществ в зону уплотнения трущихся поверхностей, быстрого их выхода из строя и вытекания смазки из полости, что приводит к интенсивному изнашиванию подшипников скольжения.Rollers of this design do not provide sufficiently reliable operation of the conveyor due to the ingress of chemically aggressive and abrasive substances into the zone of compaction of the rubbing surfaces, their rapid failure and leakage of grease from the cavity, which leads to intensive wear of the sliding bearings.

Перед авторами стояла задача разработать ролик конвейерный с высокими эксплутационными характеристиками узла трения-скольжения, повысить эффективность смазки подшипников скольжения уплотнительных узлов, исключить возникновение аварийных ситуаций, улучшить демфирующие свойства ролика, снизить шумовые и вибрационные характеристики.The authors were faced with the task of developing a conveyor roller with high performance characteristics of the friction-sliding assembly, increasing the lubrication efficiency of the sliding bearings of the sealing assemblies, eliminating the occurrence of emergencies, improving the damping properties of the roller, and reducing noise and vibration characteristics.

Эта задача решена тем, что в конвейерном ролике, содержащем цилиндрический корпус, связанный посредством подшипников скольжения с неподвижной осью, и крышку, подшипники скольжения выполнены из антифрикционного самосмазывающегося полимерного материала. С торцев подшипники скольжения имеют кольцевые проточки, в которые вставлены кольца смазки, выполненные из волокнисто-стружечного или пористого полимерного материала с пористостью 20-50% от общего объема кольца и пропитанные индустриальными маслами или пластичными смазками. Подшипники скольжения запрессованы в буксы, на торцах каждой из которых выполнены кольцевые проточки, заполненные пластичной смазкой и входящие в сопряжение с кольцевыми выступами соответствующей втулки, напрессованной на ось ролика, и кольцевыми выступами соответствующего упора, напрессованного на ось ролика. Упомянутая выше втулка имеет на поверхности, обращенной к соответствующей крышке, три кольцевых выступа трапецеидального сечения, которые по размерам совпадают с ответными тремя концентрично расположенными впадинами, в которых размещена консистентная смазка, выполненными в сопряжении с кольцевыми выступами втулки, образуя лабиринтное уплотнение.This problem is solved in that in a conveyor roller containing a cylindrical housing, connected by means of sliding bearings with a fixed axis, and a cover, sliding bearings are made of antifriction self-lubricating polymer material. From the ends, sliding bearings have annular grooves in which lubricant rings are inserted, made of fiber-chip or porous polymer material with a porosity of 20-50% of the total ring volume and impregnated with industrial oils or greases. The sliding bearings are pressed into axle boxes, on the ends of each of which ring grooves are made filled with grease and interfaced with the ring protrusions of the corresponding sleeve pressed onto the roller axis and the ring protrusions of the corresponding stop pressed onto the roller axis. The aforementioned sleeve has three trapezoidal annular protrusions on the surface facing the corresponding cover, which coincide in size with the corresponding three concentrically located depressions in which grease is placed, made in conjunction with the annular protrusions of the sleeve, forming a labyrinth seal.

Сущность решения поставленной задачи поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид ролика ленточного конвейера в разрезе, на фиг.2 изображен вкладыш подшипника скольжения, на фиг.3 - букса, на фиг.4 - упор, на фиг.5 - втулка лабиринтного уплотнения, на фиг.6 - крышка ролика, на фиг.7 - кольцо смазки.The essence of the solution of the problem is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a General view of the conveyor belt roller in section, Fig. 2 shows a plain bearing insert, Fig. 3 - axle box, Fig. 4 - emphasis, Fig. 5 - sleeve labyrinth seal, in Fig.6 - the cover of the roller, in Fig.7 - the lubrication ring.

Подшипник скольжения конструктивно выполнен из двух вкладышей 1, 2 (фиг.1, 2), изготовленных из антифрикционного самосмазывающегося полимерного материала. На торце вкладыша подшипника скольжения, обращенном в сторону упора 3 (фиг.1, 4), выполнен фланец 4 (фиг.2), на его противоположной стороне внутри изготовлена кольцевая проточка 5 (фиг.2), а на боковой поверхности имеется выступ 6 (фиг.2) прямоугольного сечения, выполняющего роль шпонки. Подшипник скольжения запрессован в буксу 7 (фиг.1, 3), изготовленную из вторичного полимерного композиционного материала типа полиамид в смеси, со вторичным полиэтиленом в количестве 10-20% от общей массы смеси. С обоих торцов буксы 7 (фиг.1, 3) расположены кольцевые проточки 8, 9 (фиг.3), имеющие трапецеидальную форму в сечении. На внутренней поверхности буксы 7 (фиг.1, 3) изготовлен прямоугольный паз 10 (фиг.3), выполняющий роль шпоночного паза.The sliding bearing is structurally made of two liners 1, 2 (Fig. 1, 2) made of antifriction self-lubricating polymer material. At the end of the plain bearing shell facing the stop 3 (FIGS. 1, 4), a flange 4 is made (FIG. 2), an annular groove 5 is made on its opposite side inside (FIG. 2), and on the side surface there is a protrusion 6 (Fig.2) a rectangular cross-section, performing the role of a key. The sliding bearing is pressed into axle box 7 (Figs. 1, 3), made of a secondary polymer composite material of the polyamide type in a mixture, with secondary polyethylene in an amount of 10-20% of the total weight of the mixture. From both ends of the axle box 7 (Figs. 1, 3), annular grooves 8, 9 (Fig. 3) are located, having a trapezoidal cross-sectional shape. On the inner surface of the axle box 7 (Figs. 1, 3), a rectangular groove 10 (Fig. 3) is made, which acts as a keyway.

Упор 3 (фиг.1, 4), изготовленный из вторичного полимерного материала (полиэтилена, полиамида, полипропилена), армирован металлической шайбой 11 (фиг.4), а на поверхности, обращенной в сторону буксы 7 (фиг.1, 3), выполнен буртик 12 (фиг.4), имеющий трехканальную форму в сечении.The emphasis 3 (figures 1, 4), made of recycled polymeric material (polyethylene, polyamide, polypropylene), is reinforced with a metal washer 11 (figure 4), and on the surface facing the axle box 7 (figures 1, 3), made flange 12 (figure 4) having a three-channel cross-sectional shape.

Втулка лабиринтного уплотнения 13 (фиг.1, 5) изготовлена из вторичного полимерного материала (типа полиэтилен, полиамид, полипропилен, полиэтилентерефталат), имеет на поверхности, обращенной к буксе 7 (фиг.1), буртик 14 (фиг.5), имеющий трапецеидальную форму в сечении, а на поверхности, обращенной к крышке ролика 15 (фиг.1, 6), ступицу 16 (фиг.5) с отверстием для напрессовки на ось ролика 17 (фиг.1) и три кольцевых концентрично расположенных выступа 18 (фиг.5) и впадины 19 (фиг.5), имеющие трапецеидальную форму в сечении.The labyrinth seal sleeve 13 (Figs. 1, 5) is made of secondary polymeric material (such as polyethylene, polyamide, polypropylene, polyethylene terephthalate), has a shoulder 14 (Fig. 5) on the surface facing axle box 7 (Fig. 5), having a trapezoidal cross-sectional shape, and on the surface facing the cover of the roller 15 (Fig. 1, 6), a hub 16 (Fig. 5) with a hole for pressing on the axis of the roller 17 (Fig. 1) and three concentric annular projections 18 ( 5) and depressions 19 (FIG. 5) having a trapezoidal cross-sectional shape.

Крышка ролика 15 (фиг.1, 6) изготовлена из вторичного полимерного материала (типа полиамид, полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат). Конструкция крышки ролика предусматривает на наружной поверхности ребра жесткости 20 (фиг.6), равномерно расположенные по окружности, а на внутренней поверхности выполнены концентрично расположенные три впадины 21 (фиг.6), имеющие трапецеидальную форму. По внешнему диаметру крышки ролика выполнен буртик 22 (фиг.6).The cover of the roller 15 (figures 1, 6) is made of recycled polymeric material (such as polyamide, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate). The design of the roller cover provides on the outer surface of the stiffening ribs 20 (Fig.6), evenly spaced around the circumference, and on the inner surface are made concentrically located three depressions 21 (Fig.6) having a trapezoidal shape. The outer diameter of the roller cover is made shoulder 22 (Fig.6).

Кольца смазки 23 (фиг.1, 7) изготовлены из пористых полимерных материалов (пенополиуретан, пенополиэтилен и др.), а так же из спрессованных волокнисто-стружечных материалов (войлок, фетр, пакля, отходы производства полимерных шпагатов, ниток, тканей, полимерной стружки и т.п.), обладающих пористостью 20-50% от объема кольца и имеющих размеры пор в диаметре от 0,1 до 2,0 мм, и пропитаны смазочными материалами (индустриальные масла, пластичные смазки типа графитовая смазка, ЦИАТИМ, смазка №158 и т.д.).Lubrication rings 23 (Figs. 1, 7) are made of porous polymeric materials (polyurethane foam, polyethylene foam, etc.), as well as of compressed fiber-chip materials (felt, felt, tow, waste from the production of polymer twine, threads, fabrics, polymer shavings, etc.) having a porosity of 20-50% of the ring volume and having pore sizes in diameter of 0.1 to 2.0 mm and are impregnated with lubricants (industrial oils, greases such as graphite grease, CIATIM, grease No. 158, etc.).

Монтаж ролика начинается со сборки подшипникового узла скольжения, а именно: в кольцевые проточки 5 (фиг.2) вкладышей 1, 2 подшипника скольжения (фиг.1, 2) вставляется кольцо смазки 23 (фиг.1, 7), после чего вкладыши подшипника скольжения 1, 2 (фиг.1, 2) запрессовывают в буксу 7 (фиг.1, 3), что способствует сжатию колец смазки 23 (фиг.1, 7) и выделению из них смазки. С обоих торцов буксы 7 (фиг.1, 3) кольцевые проточки 8, 9 (фиг.3) заполняют пластичной смазкой. Букса 7 (фиг.1, 3) с запрессованными в нее вкладышами 1, 2 подшипника скольжения 7 (фиг.1, 2) образует подшипниковый узел скольжения, который запрессовывают в корпус ролика 24 (фиг.1).The installation of the roller begins with the assembly of the sliding bearing assembly, namely: in the annular grooves 5 (Fig. 2) of the bearings 1, 2 of the sliding bearing (Figs. 1, 2), a lubricant ring 23 (Figs. 1, 7) is inserted, after which the bearing shells slip 1, 2 (figure 1, 2) is pressed into the axle box 7 (figure 1, 3), which helps to compress the rings of lubricant 23 (figure 1, 7) and the release of grease from them. From both ends of the axle box 7 (Fig. 1, 3), the annular grooves 8, 9 (Fig. 3) are filled with grease. The axle box 7 (Figs. 1, 3) with the liners 1, 2 of the sliding bearing 7 pressed into it (Figs. 1, 2) forms a sliding bearing assembly, which is pressed into the housing of the roller 24 (Fig. 1).

Ось 17 (фиг.1) с напрессованными на нее упорами 3 (фиг.1, 4) вставляют в подшипниковый узел скольжения, находящийся в корпусе ролика 24 (фиг.1). С противоположной стороны в корпус ролика 24 (фиг.1) запрессовывают, одновременно надевая на ось 17 (фиг.1), второй подшипниковый узел, при этом кольцевой буртик 12 (фиг.1, 4) упора 3 (фиг.1, 4) входит в сопряжение с кольцевой проточкой 8 (фиг.1, 3) буксы 7 (фиг.1, 3).The axis 17 (Fig. 1) with the emphasis 3 pressed on it (Figs. 1, 4) is inserted into the sliding bearing assembly located in the roller housing 24 (Fig. 1). On the opposite side, a second bearing assembly is pressed into the roller housing 24 (FIG. 1) while putting on the axis 17 (FIG. 1), while the annular flange 12 (FIGS. 1, 4) of the stop 3 (FIGS. 1, 4) enters into conjunction with the annular groove 8 (Fig.1, 3) axle boxes 7 (Fig.1, 3).

На хвостовик оси 17 (фиг.1) надевают грибок упорный 25 (фиг.1), представляющий собой металлическую втулку с фланцем, и приваривают к оси 17 (фиг.1) таким образом, что между плоскостью фланца и подшипником скольжения сохраняется зазор размером 0,2-0,5 ммAn axial fungus 25 (Fig. 1), which is a metal sleeve with a flange, is put on the axis shank 17 (Fig. 1), which is a metal sleeve with a flange, and welded to the axis 17 (Fig. 1) in such a way that a gap of 0 2-0.5 mm

Во втулку лабиринтного уплотнения 13 (фиг.1, 5) вставляют кольцо смазки 23 (фиг.1, 7), после чего ее напрессовывают на хвостовик оси ролика 17 (фиг.1) так, что кольцевой буртик 14 (фиг.1, 5) втулки лабиринтного уплотнения 13 (фиг.1, 5) входит в сопряжение с кольцевой проточкой 9 (фиг.1, 3) буксы 7 (фиг.1, 3).In the sleeve of the labyrinth seal 13 (Fig. 1, 5), a lubricant ring 23 (Fig. 1, 7) is inserted, after which it is pressed onto the shank of the axis of the roller 17 (Fig. 1) so that the annular collar 14 (Fig. 1, 5) ) bushings of the labyrinth seal 13 (Fig. 1, 5) enters into conjunction with the annular groove 9 (Fig. 1, 3) of the axle box 7 (Fig. 1, 3).

Таким образом, образуется герметически замкнутый объем узла трения-скольжения с автономной системой смазки. Во впадины 21 (фиг.6) крышки ролика 15 (фиг.1, 6) наносят консистентную смазку, после чего при помощи кольцевого буртика 22 (фиг.6) крышку ролика 15 (фиг.6) напрессовывают на торцы корпуса ролика 24 (фиг.1). Впадины 21 (фиг.1, 6) крышки ролика совмещаются с выступами 18 (фиг.1, 5) втулки лабиринтного уплотнения 13 (фиг.1, 5), создавая лабиринтное уплотнение.Thus, a hermetically enclosed volume of the friction-slip assembly with an autonomous lubrication system is formed. Grease is applied to the troughs 21 (FIG. 6) of the roller cover 15 (FIGS. 1, 6), and then, using the annular collar 22 (FIG. 6), the roller cover 15 (FIG. 6) is pressed onto the ends of the roller housing 24 (FIG. .1). The troughs 21 (Figs. 1, 6) of the roller cover are aligned with the protrusions 18 (Figs. 1, 5) of the labyrinth seal sleeve 13 (Figs. 1, 5), creating a labyrinth seal.

Конструктивные особенности крышки ролика, втулки лабиринтного уплотнения, буксы, колец смазки и упора обеспечивают полную защиту подшипника скольжения от проникновения в зону трения-скольжения абразива, пыли, влаги, продуктов транспортирования, что способствует увеличению ресурса работоспособности подшипника скольжения, а кольца смазки обеспечивают долговременное и непрерывное смазывание зоны трения-скольжения смазывающими материалами, что снижает коэффициент трения, уменьшает скорость износа подшипника скольжения.The design features of the roller cover, labyrinth seal bushings, axle boxes, lubrication rings and abutment provide full protection of the sliding bearing against penetration of abrasive, dust, moisture, and transport products into the friction-sliding zone, which helps to increase the service life of the sliding bearing, and the lubrication rings provide long-term and continuous lubrication of the friction-slip zone with lubricants, which reduces the coefficient of friction, reduces the wear rate of the sliding bearing.

Предлагаемый конвейерный ролик прошел полный цикл натурных испытаний в химически агрессивных и абразивных средах на предприятиях химической промышленности, в абразивных и запыленных средах, на цемзаводах и щебеночных карьерах. Тщательный анализ проведенных натурных испытаний роликов и их комплектующих деталей в этих средах позволил сделать вывод, что ролики обладают высокой работоспособностью. The proposed conveyor roller passed a full cycle of full-scale tests in chemically aggressive and abrasive environments at the enterprises of the chemical industry, in abrasive and dusty environments, at cement plants and crushed stone quarries. A thorough analysis of field tests of the rollers and their component parts in these environments led to the conclusion that the rollers have high performance.

На основании вышеизложенного и с учетом проведенного патенто-информационого поиска считаем, что предлагаемый конвейерный ролик отвечает требованиям, предъявляемым к изобретениям, и может быть защищен патентом Российской Федерации.Based on the foregoing and taking into account the patent information search, we believe that the proposed conveyor roller meets the requirements for inventions and can be protected by a patent of the Russian Federation.

Claims (1)

Ролик ленточного конвейера, содержащий цилиндрический корпус, связанный посредством подшипников скольжения с неподвижной осью, и крышки, отличающийся тем, что подшипники скольжения выполнены из антифрикционого самосмазывающегося полимерного материала, имеют с торцов кольцевые проточки, в которые вставлены кольца смазки, выполненные из волокнисто-стружечного или пористого полимерного материала с пористостью 20-50% от общего объема кольца и пропитанные индустриальными маслами или пластичными смазками, и запрессованы в буксы, на торцах каждой из которых выполнены кольцевые проточки, заполненные пластичной смазкой и входящие в сопряжение с кольцевыми выступами соответствующей втулки, напрессованной на ось ролика, и кольцевыми выступами соответствующего упора, напрессованного на упомянутую ось ролика, причем упомянутая втулка имеет на поверхности, обращенной к соответствующей крышке, три кольцевых выступа трапецеидального сечения, совпадающих по размерам с ответными тремя концентрично расположенными впадинами, в которых размещена консистентная смазка, выполненными на крышке и входящими в сопряжение с кольцевыми выступами втулки, образуя лабиринтное уплотнение.A conveyor belt roller comprising a cylindrical body connected by plain bearings with a fixed axis and a cover, characterized in that the bearings are made of antifriction self-lubricating polymer material, have ring grooves from the ends into which lubricant rings are made of fiber-chip or porous polymer material with a porosity of 20-50% of the total volume of the ring and impregnated with industrial oils or greases, and are pressed into axle boxes, at the ends of Each of which is made of annular grooves filled with grease and interfaced with the annular protrusions of the corresponding sleeve pressed onto the roller axis and the ring protrusions of the corresponding stop pressed onto the said roller axis, said sleeve having three on the surface facing the corresponding cover annular protrusions of a trapezoidal section, coinciding in size with the reciprocal three concentrically located depressions in which grease is placed, made on the cover and mating with the annular protrusions of the sleeve, forming a labyrinth seal.

Images