Назначение и классификация конвейеров. Ленточный конвейер Характеристики ленточных транспортеров

Ленточные конвейеры.

Ленточные конвейеры получили наибольшее распространение в машиностроении, и в других отраслях промышленности, в частности, стройиндустрии, горнодобывающей промышленности и пищевой промышленности. Объясняется это простотой их конструкции, неприхотливостью к условиям работы (влажность, запыленность, перепады температур), а также удовлетворительной надежностью, долговечностью и ремонтопригодностью.

Рис 1 Конструктивная схема ленточного конвейера

Конструктивная схема ленточного конвейера показана на Рис 1. Он состоит из тягового элемента 1, которым является конвейерная лента, перемещающаяся по опорным ро-ликам 2, установленным на сборной раме 3, выполненной из нескольких секций, приводного барабана 4 с электромеханическим приводом 6 и натяжного барабана 5 с натяжным устройством 7, загрузочного бункера 8, передвижного разгрузочного устройства 9, разгрузочной емкости 10, отклоняющего барабана 11 и устройства 14 для очистки конвейер-ной ленты. При этом передвижное разгрузочное устройство 9 содержит два барабана 12 и 13, огибаемых конвейерной лентой 1, электромеханический привод 15, ходовые колеса 16 и отводящий лоток 17. Устройство 14 для очистки конвейерной ленты выполнено в виде барабана с несколькими рядами щеток, расположенных на его периферии и получающего вращение от отдельного привода со скоростью несколько большей скорости вращения ведущего барабана 4.
Ленточные конвейеры могут быть горизонтальными или наклонными с движением ленты с грузом вверх или вниз. Величина угла наклона ленточного конвейера ограничивается возникновением скольжения (ссыпания) транспортируемого материала вниз по ленте под действием силы тяжести и должна быть меньше угла трения груза на ленте. Ленточные конвейеры могут быть прямолинейными и изогнутыми в вертикальной плоскости выпуклостью вверх и выпуклостью вниз. При выпуклости вниз лента в месте изгиба лежит на расположенных по кривой роликовых опорах, при этом радиус кривизны должен быть достаточно велик, чтобы лента не поднималась над роликовыми опорами. При выпуклости вверх лента в месте изгиба огибает отклоняющий барабан или несколько барабаннов расположенных по кривой.
Тяговым элементом и одновременно грузонесущим элементом ленточного конвейера является конвейерная лента с каркасом из тканевых прокладок, соединенных между собою тонкими резиновыми прослойками. Основные параметры конвейерной ленты устанавливаются ГОСТ 20 – 85 и выбираются из предлагаемого в нем ряда в зависимости от условий эксплуатации, необходимого тягового усилия и потребной ширины ленты. Для образования замкнутого контура конвейерной ленты ее концы соединяют петлями, скобами и различными оригинальными соединительными элементами, а также соединяют концы методом вулканизации. В отдельных случаях, в частности, для лент тяжело нагруженных конвейеров, в качестве каркаса используются тонкие тросы и проволока.

Рис 2 Варианты конструкция роликовых опор ленточного транспортера

Опорные ролики , поддерживающие при перемещении конвейерную ленту с транспортируемым материалом, в зависимости от ширины ленты и потребной производительности конвейера, а также содержания мелких и крупных фракций в транспортируемом материале могут иметь различную конструкцию и количество. В конвейерах для транспортирования материала, состоящего из мелкой и средней фракции, применяются жесткие роликовые опоры, которые в зависимости от ширины ленты и производительности конвейера могут состоять из одного, двух, трех и даже пяти роликов (см. Рис 2а, б, в) Для улучшения условий работы конвейерной ленты применяют амортизирующие опоры, в которых на ролики одеты резиновые кольца (см. Рис 2г), а при транспортировании материала содержащего большое количество крупной фракции (кусков) применяют подвесные шарнирные поры, состоящие из гирлянды упругих дисков, выполненных из резины или пластмасса, шарнирно установленных на продольных балках рамы конвейера или на продольных канатах (см. Рис 2д).
В ряде случаев, возникает необходимость при транспортировании конкретного вида сыпучего материала обеспечить движение конвейерной ленты по роликоопорам с жесткими опорными роликами, но обладающими упругой податливостью в направлении перпендикулярном движению ленты. Это позволяет повысить амортизирующие возможности опоры, и в тоже время воспринимать ударные нагрузки, возникающим при транспортировании сыпучего материала содержащего крупные куски, например отработанной формовочной смеси содержащей крупные металлические включения.

Рис 3 Конструкция роликоопоры конвейера с жесткими опорными роликами обладающая повышенной амортизирующей способностью

На Рис 3 показана конструкция роликоопоры конвейера с жесткими опорными роликами, обладающая повышенной амортизирующей способностью. Она содержит закрепленные на раме 1 конвейера стойки 2, к которым при помощи пустотелого валика 3, шайбы 4 и стопорного кольца 5 крепятся рычаги 6, на которых установлены средние ролики 7 и боковые 8, при этом нижние концы рычага 6 посредствам зажимов 10 закреплены на канатах 9, протянутых вдоль рамы 1 конвейера. Рычаги 6 установлены равномерно вдоль рамы 1 конвейера в шахматном порядке, каждый кант 9 проходит через пустотелые валики 3 и крепится на раме 1 конвейера посредствам натяжного устройства (на Рис 3 не показано). Такое расположение опорных роликов позволяет не только амортизировать ударные нагрузки, но и менять желобчатость конвейерной ленты в зависимости от объема транспортируемого сыпучего материала, и наличия крупных включений.

Рис 4 Конструкция роликоопоры с повышенной амортизирующей способностью при ее выполнении из двух взаимно подпружиненных секций.

На Рис 4 показана конструкция роликоопоры с повышенной амортизирующей способностью, которая получена за счет выполнения ее из двух взаимно подпружиненных секций. Она содержит боковые опорные ролики 1 и средние опорные ролики 2, установленные на рычагах 3, которые посредствам осей 4 шарнирно установлены на кронштейнах 5, закрепленных на раме 6 конвейера, при этом соседние плечи рычагов 3 соединены между собой посредствам тяги 7, которая с помощью шарниров 9 связана со шпильками 13, пропущенными в отверстия кронштейнов 12, закрепленных на рычагах 3 и несущих на себе пружины сжатия 8, усилие которых регулируется гайками 11. Для исключения воздействия на пружины 8 изгибающих нагрузок при повороте рычагов 3 между ними и кронштейнами 12 установлены сферические шайбы. Данная конструкция роликоопоры обладает высокой чувствительностью к неравномерности распределения нагрузки в поперечном сечении конвейерной ленты, меняя при этом форму желоба, что позволяет снизить динамические нагрузки на ленту. Кроме того, простая и компактная конструкция роликоопоры, имеющая низкую металлоемкость, может использоваться, как при малой, так и при большой производительности конвейера, т. е. может работать в широком диапазоне нагрузок.

Привод ленточного конвейера обычно состоит из двигателя, вал которого посредст вам упругой муфты соединен с ведущим валом понижающего редуктора, выходной вал которого, также посредствам муфты, соединен с валом ведущего барабана. Основным требованием, предъявляемым к приводу конвейера, является обеспечение им требуемой скорости движения конвейерной ленты при развитии необходимого тянущего усилия при минимальных потерях и габаритных размерах привода. Скорость движения конвейерной ленты при заданном диаметре ведущего барабана определяется скоростью вращения вала электродвигателя и передаточным отношением понижающего редуктора, поэтому, будучи заложена при проектировании, обычно гарантировано обеспечивается при эксплуатации, возможно с небольшими отклонениями, которые сложно учесть при выполнении расчета. Тянущее усилия, необходимое для перемещения конвейерной ленты вместе с транспортируемым материалом со скоростью, обеспечивающей расчетную производительность конвейера, обеспечивается мощностью приводного двигателя (электродвигателя, гидромотора) и величиной сцепления (силой трения) между барабаном и лентой. Сила трения между ведущим барабаном и лентой зависит от от коэффициента трения, угла обхвата ведущего барабана лентой и усилия прижима ленты к барабану. Показатели определяющие силу сцепления барабана с лентой необходимо обеспечить не ухудшая условий работы конвейерной ленты, которые существенным образом определяют ее долговечность. В качестве понижающего редуктора успешно применяются для приводов мощностью до 5квт. червячные редуктора (см. Рис 5).

Рис 5 Червячный привод ленточного конвейера

При большей мощности привода ленточного конвейера в качестве понижающего редуктора применяются цилиндрические, коническо – цилиндрические и планетарные редуктора, последние могут встраиваются во внутреннюю полость ведущего барабана (см. Рис. 9, 10).

Понижающий 2(х) – 3(х) ступенчатые редуктора (см. Рис 6а) применяют в случае, когда габаритный размер по ширине конвейера не лимитирован, а коническо – цилиндрический редуктор (см. Рис 6б) – когда этот габаритный размер конвейера ограничен. Двухбарабанный привод конвейера (см. Рис. 6в,г) позволяет за счет увеличения угла обхвата барабана лентой (угол обхвата у близко расположенных барабанов увеличивается до 300 град и более) существенно увеличить силы сцепления ленты с барабаном, что обеспечивает рост тяговой способности привода, а также осуществлять автоматическое натяжение ленты. Двух – трехдвигательный привод ленточного конвейера (см. Рис. 6г) применяется в тяжело нагруженных высокоскоростных ленточных конвейерах, с целью использования двигателей меньшей мощности.

Рис 6 Схемы различных вариантов привода ленточного конвейера с цилиндрическими и коническо – цилиндрическими понижающими редукторами

В данном разделе полной версии статьи приводится 6 примеров конструктивного исполнения привода ленточного конвейера (см.Рис. в таб.)

Рис 11 Общий вид и конструкция приводного барабана ленточного конвейера

Выходным звеном привода ленточного конвейера является приводной барабан , который соединяется с выходным валом понижающего редуктора посредствам соединительной, чаще всего зубчатой, муфты. Общий вид приводного барабана показан на Рис 11а, а его конструкция на Рис. 11б.

В данном разделе полной версии статьи приводится 6 примеров конструктивного исполнения приводного барабана ленточного конвейера (см. Рис. в таб.)

Натяжной барабан ленточного конвейера отличается от приводного барабана тем,
что он не сообщает ленте движение, а только поддерживаете ее, обеспечивая переход с ведущей веетви на ведомую и поэтом не имеет цапфы связанной с приводом (см. Рис. 16а) а устанавливается посредствам подшипников на опорной оси (см. Рис. 16в) или вместе с ней на подшипниках располагается в кронштейнах натяжного устройства (см. Рис. 16б)

Рис 16 Общий вид и конструкция натяжного барабана ленточного конвейера

Натяжные устройства (натяжители) устанавливаются в ленточном конвейере для обеспечения такой величины натяжения конвейерной ленты, при которой силы трения между приводным барабаном и лентой позволяют получить необходимое для работы конвейера тяговое усилие. Существуют три основные вида натяжных устройств использующихся в ленточных конвейерах, это винтовые и пружинно – винтовые, грузовые и грузо – блочные, а также лебедочные и грузо – лебедочные натяжители.

Рис 17 Конструкция винтового натяжителя

На Рис 17 показана конструкция одного модуля винтового натяжителя (натяжитель состоит из двух параллельно расположенных и закрепленных на раме конвейера модудей), применяемый в комплекте из двух единиц для перемещения опор натяжного барабана с лентой в конвейерах протяженностью до 20м и мощностью до 10 квт. Он состоит из сборно – сварного корпуса 1, устанавливаемого на раме конвейера за натяжным роликом, в направляющих которого расположена ползушка 2 со втулкой скольжения 3, а также ходового винта 4, установленного в гайке 5. Каждая цапфа оси натяжного барабана устанавливаются в соответствующее отверстие втулки скольжения 3 ползушки 2 одного из натяжителей, после чего выполняется перемещение ползушки путем вращения ходового винта 4, который за счет того, что гайка закреплена в корпусе 1 перемещается в осевом направлении вместе с ползушкой 2 и опорой натяжного барабана.

В данном разделе полной версии статьи приводится 3 примера конструктивного исполнения натяжных устройств ленточного конвейера

Устройства для очистки конвейерной ленты от приставших к ней частиц транспортируемого материала применяются для повышения ее срока службы за счет обеспечения нормальных условий эксплуатации. К средствам очистки ленты предъявляются требования не только полной ее очистки, но и сохранения обкладки ленты, что обеспечивает длительный срок ее эксплуатации. Применяемые в промышленности средства для очистки конвейерной ленты можно разделить на следующие группы: скребковые, роликовые, щеточные, вибрационные, гидравлические и пневматические, комбинированные (см. Рис. 20).

Рис 20 Конструктивные схемы устройств для очистки конвейерной ленты

В данном разделе полной версии статьи приводится описание конструкции устройств для очистки конвейерной ленты показанных на Рис. 20

Загрузочное устройство , которым снабжается конвейер, необходимо для обеспечения постоянного направленного поступления транспортируемого материала на его ленту в процессе ее движения. Материал должен поступать на конвейерную ленту равномерно по ее длине, не образуя пропусков и завалов, центрировано по ее ширине, и при этом, не оказывать увеличенного динамического воздействия на ленту. Для загрузки конвейера сыпучим материалом состоящего из однородной мелкой или средней фракции применяются бункера, представляющие собой сварной бак без дна с наклонными стенками, который может снабжаться различного рода ворошителями и сводообрушителями. Для снижения динамических нагрузок при поступлении сыпучего материала из бункера на ленту между ними устанавливается наклонный лоток, который крепится на виброопорах, позволяющих гасить кинетическую энергию потока движущегося по лотку сыпучего материала, а для центрирования сыпучего материала по ширине ленты нижняя радиусная часть лотки выполняется с радиусной выборкой.

Рис 21 Бункер для загрузки на ленточный конвейер сыпучего материала содержащего крупную фракцию

На Рис 21 показана конструкция такого загрузочного лотка. Между загрузочным бункером 1 и ленточным транспортером 3 установлен лоток с криволинейным профилем в нижней части, расположенной на высоте 30 – 50 мм над ведущей ветвью конвейерной ленты 5, опирающейся на ролики 4. Загрузочный лоток 2 установлен на виброопорах 8, которые, используя энергию потока движущегося по лотку материала, улучшают его самотечность и способствуют равномерному поступлению материала на ленту конвейера. Окончание загрузочного лотка 2 имеет овальный вырез 9, который обеспечивает центрирование по ширине ленты загружаемого материала. Наличие в загрузочном лотке 2 криволинейной части 7 позволяет погасить кинетическую энергию потока материала до его попадания на ленту конвейера и равномерно распределять поток материала по длине ленты в течении всего процесса транспортирования.

Бункеры , присутствующие в конструкции рассмотренных питателей и дозаторов, имели емкость, величина которой была рассчитана на непродолжительную работу оборудования. Однако в условиях реального производства, для обеспечения работы которого, достаточно часто необходима постоянная подача большого количества сыпучего материала (например в литейном производстве), при том, что поступление исходного материала, как правило, осуществляется партиями его необходимо накапливать и хранить определенное время в емкости (бункере) имеющим значительные габаритные размеры. Бункер для накопления и хранения сыпучего материала должен обеспечивать непрерывность и равномерность истечения материала при его неизменной плотности, не должен иметь мертвые зоны, в которых залеживается материал, и не образовывать своды, препятствующие выгрузке материала. Чтобы обеспечить эти требования необходимо правильно выбрать форму и геометрические параметры бункера, учитывая, при этом, закономерности движения сыпучего материала, а также способ его загрузки и выгрузки. В бункере углы и переходы вертикальных стенок к наклонным должны быть скругленными, в нем не должно быть каких либо уступов или других элементов, препятствующих течению сыпучего материала, а внутренняя поверхность должна быть гладкой для обеспечения минимального трения материала о стенки бункера.

Рис 22 Типовые формы бункеров для накопления и хранения и выгрузки
сыпучих материалов.

На Рис 22 показаны наиболее типичные формы бункеров применяемых в различных отраслях промышленности. Их верхняя часть обычно представляет собою призму или цилиндр, а нижняя часть – сужающуюся воронку в виде конуса усеченной пирамиды или полусферы. Однако в ряде случаев применяются бункера для сыпучих материалов оригинальной конструкции, создание которой как правило, направлено на улучшение условия истечения материала и снижение склонности к образованию сводов.

В данном разделе полной версии статьи приводится 5 примеров конструктивного исполнения загрузочных бункеров для ленточного конвейера

В ряде случаев сыпучий материал должен подаваться на конвейер в строго определенном количестве. Для объемной дозированной подачи на конвейер сыпучего материала используются питатели, а для массовой дозированной подачи – весовые дозаторы.

Рис 28 Конструктивные схемы питателей для подачи сыпучего материала.

Питатели , применяемые для объемной дозированной подачи сыпучего материала из бункера на ленточный конвейер, бывают следующих видов, ленточные, пластинчатые, барабанные, шнековые, тарельчатые, маятниковые, лотковые, плунжерные, вибрационные, пневматические. На Рис 28 показаны конструктивные схемы перечисленных питателей.

В данном разделе полной версии статьи приводится:
− описание принципа работы питателей конструктивные схемы которых показаны ан Рис 28
− 8 примеров конструктивного исполнения основных типов питателей и дозаторов (см. Рис. в табл.).

Разгрузочные устройства , обеспечивающие подачу сыпучего материала транспортируемого конвейером к месту его непосредственного использования, например в расходный бункер технологического оборудования, имеют более простую конструкцию, чем рассмотренные ранее питатели и дозаторы. Конструкция разгрузочных устройств зависит от вида транспортируемого сыпучего материала, расположения в пространстве и прежде всего по отношению к уровню пола разгрузочной емкости и производительности конвейера. Наиболее универсальным типом промежуточных разгрузочных устройств для конвейеров с высокой производительностью являются передвижные разгрузочные устройства, состоящие из установленных на тележке двух барабанов огибаемых конвейерной лентой (см. Рис 1). Однако, такие разгрузочные устройства неоправданно сложны при их использовании в конвейерах небольшой производительности и протяженности, поэтому находят достаточно широкое распространение, имеющие гораздо более простую конструкцию, плужковые разгрузочные устройства (см. Рис 38).

Рис 38 Конструкция плужкового разгрузочного устройства

Он содержит плужок 1, жестко соединенный с двуплечим рычагом 2 и шарнирно установленный на кронштейнах 3 и 4, при этом ведущее плечо рычага 2 также шарнирно соединено со штоком приводного цпневмоцилиндра 5, который закреплен на раме конвейера посредствам кронштейна 6. Сыпучий материал подаваемый конвейером, при нахождении плужка 1 в поднятом положении, при котором шток приводного пневмоцилиндра 5 выдвинут свободно транспортируется конвейерной лентой 7. Для осуществления сброса транспортируемого материала с конвейерной ленты 7 в приемный бункер 8 шток приводного пневмоцилиндра 5 втягивается и поворачивает при этом плужок 1 против часовой стрелки до его касания конвейерной ленты 7. При этом, транспортируемый лентой сыпучий материал, встречая преграду на своем пути в виде передней плоскости плужка 1, сначала задерживается им, а потом начинает сыпаться в приемный бункер 8. После заполнения бункера 8 материалом шток пневмоцилиндра 5 выдвигается и поворачивая плужок по часовой стрелке поднимает его над конвейерной лентой 7, тем самым создавая возможность для возобновления дальнейшего беспрепятственного транспортирования материала конвейером.

В данном разделе полной версии статьи приводится 3 примера конструктивного исполнения разгрузочных устройств для ленточного конвейера (см. Рис.в таб.)

Специальные виды ленточных конвейеров обычно применяются в условиях эксплуатации, при которых традиционной конструкция ленточного конвейера не позволяет должным образом обеспечить транспортирование сыпучего материала, а иногда и вообще оказывается непригодной. Такими условиями, делающими применение ленточных конвейеров затруднительным, прежде всего, являются траектория движения ленты и расстояние, на которое необходимо транспортировать материал.

Рис 41 Горизонтально замкнутый ленточный конвейер с прямоугольной траекторией движения ленты

Специальный, горизонтально замкнутый, ленточный конвейер с прямоугольной траекторией движения ленты показан на Рис 41. Он содержит ленту 1 перемещающуюся на роликовых опорах 2 и охватывающих в месте перегрузки материала разгрузочные 3, отклоняющие 4, хвостовые барабаны 5 и промежуточные 6. При этом, каждый промежуточный барабан 6 установлен под грузонесущей лентой 1 с возможностью расположения его образующей по касательной к вертикальной плоскости, проходящей через продольные оси 7 двух сопряженных ветвей грузонесущей ленты. С целью устранения перекосов конвейерной ленты на барабанах, горизонтальные продольные оси 8 хвостового барабана 5 и оси 9 отклоняющего барабана 4 размещены выше поперечной оси 10 промежуточного барабана 6 на величину их радиусов R1 и R2 . Приводными барабанами в конвейере являются расположенные по диагонали хвостовые барабаны 5, а натяжение конвейерной ленты осуществляется отклоняющими барабанами 4.
Работает конвейер следующим образом. При включении привода конвейера (привод на Рис 41 не показан) лента 1 движется по прямоугольной замкнутой траектории, указанной стрелками на Рис 41, осуществляя при этом перегрузку транспортируемого материала с одной грузонесущей ветви конвейера на другую расположенную к первой под углом 90 град. При этом конвейерная лента совершает следующее движение в пространстве. Если по ходу движения левая сторона ленты 1 с отклоняющего барабана 4 опускается на промежуточный барабан 6 и уходит на хвостовой барабан 5, право по ходу, то она выходит на следующую линию конвейера рабочей стороной вверх. Если ленту 1 на промежуточном барабане 6 развернуть на угол 90 град, то она получает такой же разворот, но в противоположную сторону, на выходе с хвостового барабана 5.
Такая конструкция конвейера позволяет устранить холостую ветвь и соответственно ее опорные ролики, что существенно упрощает его конструкцию в целом и обеспечивает удобный и безопасный доступ ко всем ее элементам, что особенно важно при выполнении регламентных и ремонтных работ.

На сегодняшний день существует несколько видов конвейеров, классификация которых зависит от конструкции. По тягловому органу выделяют ленточный, инерционный, винтовой, канатный, цепной конвейер. По грузонесущему органу - ковшовый, скребковый, люлечный, ленточный, пластинчатый конвейер.

Различается также оборудование по виду перемещаемого груза (сыпучий, штучный) и по условиям эксплуатации (стационарный, передвижной, модульный, подвесной и пр.).

Применение и принцип действия ленточного конвейера

В современном мире получил самое широкое распространение, благодаря универсальности. Оборудование используют при транспортировке грузов сыпучих, штучных, кусковых и других видов. Устройство представляет собой конвейерную ленту непрерывного движения, перемещающую разнообразную продукцию, как упакованную в таре, так и россыпью. Применяется также на поточном производстве в целях межоперационного транспортирования. Принцип работы устройства прост.

Основным рабочим инструментом является замкнутая в кольцо гибкая лента, огибающая натяжной и приводной барабаны. Между ними на раме с определенным шагом размещены роликовые опоры, на которые опирается транспортерная лента.

Типы ленточных конвейеров

Ленточные конвейеры могут различаться конструктивно. Наиболее распространены следующие типы:

Конвейеры прямые.

В основе - бесконечная гибкая лента, холостую и рабочую ветви которой поддерживают роликоопоры.

Приводной барабан сообщает транспортерной ленте поступательное движение; достаточное натяжение ленты обеспечивает натяжное устройство. Производительность прямых конвейеров может достигать 25 тысяч т/ч, а длина - 10 км.

Основание транспортерной ленты - желобчатая роликовая опора, выполненная из стального или алюминиевого профиля.

Наибольшее распространение устройства получили в машиностроении, деревообрабатывающей промышленности, в строительстве, энергетике, при добыче угля. Также может использоваться конвейер для сортировки вторичных отходов при их переработке.

Конвейеры наклонные.

Основное устройств данного типа от прямых конвейеров - направленность под углом к горизонтали. Принцип действия используется тот же.

Может выполняться, как конвейер с регулировкой угла наклона или же с заданным углом наклона.

Оборудование с большим успехом применяется при необходимости транспортировки штучных и насыпных грузов вверх и вниз на складских и логистических комплексах, в разных сферах промышленности. Наклонные конвейеры - устройства универсальные, их можно использовать и в цехах и на открытом воздухе.

Конвейеры смешанного типа.

Некоторая часть конвейерной трассы - прямая, другая наклонная.

Среди оборудования этого типа выделяют L-образный и Z-образный конвейер. Последний вид устройств считается одним из самых сложных. Используют их, как правило, при необходимости установки в ограниченном пространстве, там, где невозможно сконструировать линию, состоящую из обычных прямых и наклонных конвейеров.

Конвейеры поворотные.

В данном случае лента транспортера перемещается в стальной основе по ползунам, разделенным на сегменты. Отличительная особенность оборудования - наличие системы передачи вращательного момента.

Поворотный конвейер применяется во многих отраслях промышленности, наибольшее распространение получил в кондитерском производстве.

Оборудование - оптимальный вариант для транспортировки сыпучих материалов на речных и морских судах, в карьерах и пр. Телескопический конвейер позволяет изменять длину и угол наклона в процессе работы. Останавливать устройство и освобождать его от транспортируемого груза нет необходимости. Процесс загрузки и выгрузки при использовании оборудования максимально эффективен. Конечно, перечисленными видами далеко не исчерпывается конвейерное оборудование. Существует множество устройств, которые выполняют самые разнообразные общие и специфические задачи.

Ленточный конвейер состоит из следующих элементов (рис. 4.1): замкнутой (бесконечной) гибкой ленты 5 ; хвостового натяжного 1 и переднего приводного 7 барабанов; рабочих роликов 4 , которые поддерживают верхнюю (рабочую) ветвь ленты и формируют ее профиль (прямой или желобчатый); нижних нерабочих роликов 10 , которые поддерживают нижнюю (нерабочую) ветвь ленты; роликовой батареи 13 ; загрузочного устройства 2 ; плужкового разгружателя 3 или разгрузочной воронки 8 ; очистного устройства 9 ; привода 11 , включающего электродвигатель, редуктор и муфты; натяжного устройства 12 ; металлоконструкции (станины) 6 . Основные узлы серийно выпускаемых конвейеров общего назначения стандартизированы.

Рис. 4.1. Схема ленточного конвейера

Основными достоинствами ленточных конвейеров являются: простота конструкции, надежность в работе, удобство технического обслуживания и ремонта, сравнительно небольшая масса, возможность перемещения грузов при значительных углах наклона и их разгрузки в любом месте трассы конвейера, непрерывность транспортировки при высокой степени автоматизации.

К недостаткам ленточных конвейеров можно отнести относительно высокую стоимость и малую долговечность ленты, невозможность эксплуатации при высокой температуре, сложность транспортирования грузов с острыми кромками и др.

Производительность ленточных конвейеров зависит от ширины, профиля и скорости движения ленты и насыпной плотности транспортируемого груза и может достигать 30000 т/ ч.

На металлургических предприятиях обычно применяют стандартные ленты шириной 300...3000 мм. Скорость движения ленты обычно составляет 1...3 м/ с и более (до 8 м/ с). Длина ленточных конвейеров определяется прочностью ленты и особенностями привода. При одном приводном барабане и при использовании ленты с текстильной основой длина конвейера обычно составляет 25...100 м, применение многобарабанных приводов и современных высокопрочных лент дает возможность увеличить длину конвейера до 8...10 км. Трассы ленточных конвейеров отличаются большим разнообразием и могут быть горизонтальными (рис. 4.2, а ), наклонными (рис. 4.2, б ), комбинированными (рис. 4.2, в , г , д , е ) и т. д. При этом для устранения осыпания груза угол подъема β принимают равным не более 2/ 3 угла естественного откоса транспортируемого груза в движении φ Д; обычно величина β 20 °.

Конвейеры разделяются на стационарные, передвижные и переносные. На металлургических предприятиях наиболее распространены стационарные конвейеры. Передвижные конвейеры применяются для подачи грузов в несколько пунктов, как правило, расположенных вдоль определенной линии (отсеки бункера, загрузочные воронки технологического оборудования и др.). Переносные конвейеры обычно используются при выполнении различных вспомогательных и ремонтных работ.

По конструкции и назначению различают конвейеры общего назначения (с ГОСТ 22644-77 по ГОСТ 22647-77) и специальные – для пищевой промышленности, приборостроения и др.

Рис. 4.2. Трассы ленточных конвейеров:
а – е , л – с однобарабанным приводом; ж – к – с двухбарабанным приводом; П – привод; НУ – натяжное устройство;
r вып и r вог – радиусы скругления конвейера на выпуклом и вогнутом участках, соответственно

Ленточными конвейерами (см. рисунок 1.1) являются машины непрерывного действия, основным элементом которых является прорезиненная вертикально замкнутая лента, огибающая концевые барабаны, один из которых, как правило, является приводным, другой - натяжным.

На верхней ветви ленты перемещается транспортируемый груз, она является грузонесущей (рабочей), нижняя ветвь является холостой (нерабочей). На всем протяжении трассы лента поддерживается роликоопорами верхней и нижней ветвей, в зависимости от конструкции которых лента имеет плоскую или желобчатую форму.

Поступательное движение конвейер получает от фрикционного привода, необходимое первоначальное натяжение ленты обеспечивается натяжным устройством. Груз поступает на ленту через одно или несколько загрузочных устройств, разгрузка производится с концевого барабана в приемный бункер (концевая) или в любом пункте вдоль трассы конвейера с помощью барабанных или плужковых разгружателей (промежуточная). Очистка ленты от прилипших частиц груза осуществляется с помощью очистных устройств.

1 - приводной барабан; 2 - загрузочный лоток; 3 - прижимной ролик; 4 - очистное устройство; 5 - отклоняющий барабан; 6 - концевой барабан; 7 - амортизирующие роликоопоры; 8 - нижние роликоопоры; 9 - лента; 10 - верхние роликоопоры

Рисунок 1.1 - Схема ленточного конвейера

Для обеспечения устойчивого положения груза на ленте угол наклона конвейера должен быть на 10-15° меньше угла трения груза о ленту в покое, т. к. во время движения лента на роликоопорах встряхивается и груз сползает вниз. На конвейерах, имеющих наклонный участок, обязательно устанавливается тормоз.

Преимуществами ленточных конвейеров являются: простота конструкции, высокая производительность при больших скоростях ленты, сложные трассы перемещения, большая протяженность трассы, высокая надежность.

К недостаткам относятся: высокая стоимость ленты и роликов, ограничение перемещения при углах наклона трассы > 18-20º, ограниченное использование при транспортировании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов.

По конструкции и назначению ленточные конвейеры выполняются общего назначения и специальные (для различных отраслей промышленности).

По типу ленты ленточные конвейеры: с прорезиненной лентой; со стальной цельнопрокатной лентой; с проволочной лентой. Наибольшее распространение получили конвейеры с прорезиненной лентой.

По расположению на местности ленточные конвейеры выполняются стационарными и подвижными; передвижными и переносными; переставными (для открытых разработок); надводными, плавающими на понтонах.

По профилю трассы ленточные конвейеры (см. рисунок 1.2): горизонтальные; наклонные; комбинированные: наклонно-горизонтальные и горизонтально-наклонные с одним или несколькими перегибами и со сложной трассой.

а - горизонтальная; б - наклонная; в - горизонтально-наклонная; г - сложная

Рисунок 1.2 - Схемы трасс ленточных конвейеров

Кроме перечисленных признаков конвейеры можно классифицировать по конструктивному исполнению отдельных узлов.

Виды ленточных конвейеров

Конвейер - машина непрерывного действия для перемещения сыпучих, кусковых или штучных грузов. Конвейеры наиболее целесообразно классифицировать по принципу действия и конструктивным признакам, типу тягового и грузонесущего органа, виду перемещаемого груза, назначению и областям применения. Существует несколько видов ленточных конвейеров:

1. Передвижные и переносные конвейеры.Передвижной ленточный конвейер состоит из тех же элементов, что и стационарный, но дополнительно имеет колесный ход и механизм изменения угла наклона. Переносные конвейеры имеют малую длину (до 5 м) и незначительную массу; их переносят с места на место вручную. Роликоопоры - желобчатые, иногда сплошной настил. Привод - от электродвигателя со встроенным редуктором с клиноременной или цепной передачей. Натяжное устройство - винтовое. Металлоконструкция - сварная из легкого фасонного проката.

Основным недостатком является ручная загрузка, поэтому обычно передвижные и переносные ленточные конвейеры работают в комплексе с погрузочными машинами. Передвижные и переносные конвейеры применяют на складах, железнодорожном и водном транспорте и строительстве. На конвейерах используют резинотканевую ленту с гладкой и рифленой поверхностью, с бортами и перегородками.

2. Конвейеры магистральные предназначены для транспортирования горной массы по прямолинейным в плане горным выработкам с углами наклона от минус 10 градусов до плюс 22 градусов в плане, в том числе опасным по газу и пыли. Для увеличения длины конвейеров, уменьшения разрывной прочности применяемой ленты, конвейеры могут комплектоваться промежуточными приводами.

3. Ленточные конвейеры для поточного производства (см. рисунок 1.3) применяются для пооперационного перемещения изделий в поточном производстве швейной продукции, приборов, часов и других изделий. Их отличительные особенности - объединение станины со столиками рабочих мест; полное ограждение всех движущихся частей; малая скорость движения (0,2-0,5 м/с). Конвейер имеет резинотканевую ленту шириной 400-800 мм, прямые роликоопоры или сплошной настил.

Привод - однобарабанный, приводной механизм размещается под барабаном, натяжное устройство - винтовое.

а - общий вид; б - поперечное сечение

Рисунок 1.3 - Ленточный конвейер для пооперационного перемещения изделий между рабочими местами

4.Телескопические ленточные конвейеры - это конвейеры с переменной длиной транспортирования при одной и той же длине общего замкнутого контура ленты. Длина конвейера (см. рисунок 1.4) изменяется путем перемещения комплекта отклоняющих и натяжных барабанов.

1 - передний барабан; 2 - привод; 3 - неподвижные барабаны; 4 - подвижные барабаны; 5 - натяжное устройство; 6 - роликоопоры; 7 - лента; 8 - задний концевой барабан; 9 - привод телескопического устройства

Рисунок 1.4 - Схема телескопического ленточного конвейера

5. Ленточные конвейеры для крупнокусковых грузов имеют высокую производительность (до 3500 т/ч) и большую протяженность трассы. Перемещают грузы с кусками размером 600-800 мм, массой до 500 кг. Имеют прорезиненную ленту повышенной надежности и высокой амортизирующей способности.

Имеют специальное загрузочное устройство, способное принимать нагрузки от падения тяжелых грузов; комплект роликоопор, закрепленных на упругой станине. Привод и натяжное устройство - общего типа.

6. Ленточные конвейеры с бесконтактной опорой ленты на воздушной подушке (под действием давления воздуха), на магнитной подушке (под действием магнитного поля).

Бесконтактная опора ленты обеспечивает экономию металла и расхода энергии, значительно снижает сопротивления движению ленты, упрощает ремонт и обслуживание, позволяет увеличить скорость перемещения, производительность и длину транспортирования.

Преимущества воздушной опоры ленты: применение стандартной ленты; возможность перемещения грузов широкого ассортимента (кроме пылящих).

Недостатки воздушной опоры ленты: необходимость установки дополнительного оборудования; падение давления воздуха вдоль трассы (особенно при большой длине конвейера); дополнительный расход энергии на подачу воздуха; возможность нарушения поддержки ленты при местной перегрузке.

На ленточных конвейерах с магнитной опорой ленты вместо роликоопор установлены постоянные пластинчатые электромагниты; лента имеет свойство постоянного магнита благодаря введению в обкладочную резину магнитного порошка и сохраняет свои свойства до 10 лет.

Преимущества магнитной опоры ленты: возможность применения серийно изготовленных электромагнитов; постоянное действие силы магнитов вдоль всей трассы конвейера; отсутствие проводки; простота устройства опор; бесшумность и экономичность конструкции и обслуживания. Недостатки магнитной опоры ленты: использование специального устройства для магнитной опоры ленты; ограничение ассортимента транспортируемых грузов.

7. Ленточные конвейеры повышенной производительности. Повышение производительности конвейера наиболее эффективно достигается путем увеличения емкости ленты. Наибольшего увеличения производительности можно достичь использованием ленты с гофрированными бортами. Рабочая ветвь ленты с бортами опирается на прямые или желобчатые роликоопоры, обратная ветвь - на укороченные прямые или дисковые. Лента и борта очищаются вращающимися щетками.

8. Ленточные конвейеры безроликовые предназначены для транспортирования пылевидных продуктов и асбестовых концентратов с плотностью 0,2-1 т/м 3 в горизонтальном и наклонном (до 12°) направлениях. Особенностью конвейера является то, что лента по направляющим движется внутри корпуса, состоящего из секций герметически соединенных между собой. Преимущества: герметичность конструкции, позволяющая транспортировать легкопылящие материалы; удобство эксплуатации и обслуживания благодаря простой конструкции.

9. Ленточные конвейеры с увеличенным углом наклона. Увеличить угол наклона возможно: увеличением коэффициента трения груза о поверхность движущейся ленты; повышением давления между грузом и лентой; устройством на ленте поперечных перегородок; созданием магнитного притяжения.

Существуют крутонаклонные двухленточные конвейеры (с грузонесущей и прижимной лентами) и трубчатые конвейеры (лента при помощи направляющих роликов свернута в трубу). Для увеличения коэффициента трения груза поверхность ленты выполняют с насечками.

Наибольшее распространение имеют рифленые ленты с шевронным расположением рифлей высотой 5-10 мм. Для мелкокусковых грузов применяют ленты с рифлями лопастеобразного очертания высотой 20-35 мм. Основное преимущество рифленой ленты - возможность использования на том же оборудовании, что и ленты с гладкой поверхностью. Очистка рифленой ленты производится вращающейся щеткой или гидросмывом.

Стыковка концов ленты производится в обычных вулканизационных прессах. Для крутонаклонного и вертикального транспортирования насыпных грузов применяют ленту с гофрированными бортами и перегородками, которые образуют замкнутую емкость.

10. Z-образные конвейеры (см. рисунок 1.5) обеспечивают перемещение насыпных грузов в вертикальном и крутонаклонном направлениях.

Схемы трасс конвейеров: ST-образный - прямой с постоянным или измененяемым углом наклона; L-образный - наклонный с горизонтальным загрузочным участком; Z-образный - наклонный с горизонтальными загрузочными и разгрузочными участками; L-образный - наклонный с горизонтальным разгрузочным участком.

1 - бункер; 2 - приводная станция; 3 - оголовок; 4 - сеточное ограждение; 5 - успокаивающие ролики; 6 - прижимающая станция; 7 - опора; 8 - дефлекторный ролик; 9 - лента с ребрами и гофробортом; 10 - ролик; 11 - поддерживающие ролики; 12 - амортизирующий ролик; 13 - кожух натяжной станции; 14 - натяжная станция; 15 - рама

Рисунок 1.5 - Конструктивная схема Z-образного конвейера

11. Трубчатые конвейеры. В своей основе трубчатый конвейер является усовершенствованной версией обычного ленточного конвейера, где конвейерная лента установлена таким образом, что в поперечном сечении образует контур почти правильной окружности, принимая трубообразную форму. Укрепленные на рамах в виде шестиугольника роликоопоры окружают и удерживают ленту на участках между приводной и разгрузочной, между возвратной и натяжной станциями.

Благодаря упругости ленты ее кромки соединены внахлестку и плотно прижаты друг к другу. Большая плотность соединения кромок защищает окружающую среду от загрязнения (просыпи или пыли), а груз - от воздействия природных факторов: ветра или осадков. Скопление груза под нижней ветвью там, где лента имеет трубообразную форму, исключено.

Перед приводным, натяжным и возвратным барабанами труба раскрывается, и лента, принимая плоскую форму, их свободно обегает. Полная закрытость конвейера предупреждает разбрасывание груза с грузовой и потерю с возвратной ветвей, т. к. с роликоопорами контактирует только чистая сторона ленты. Закрытая система обеспечивает экологическую приспособленность к окружающей среде и возможность устройства трассы с изгибами в трехмерном пространстве, а также гарантирует надежную транспортировку грузов разного объемного веса, влажности, размера частиц.

Свойство конвейерной ленты, сформированной в трубу, допускать изгиб в трехмерном пространстве, дает возможность проектировать конвейерную систему на базе непрерывной ленты, без дополнительных пересыпных станций. Скорость трубчатой конвейерной ленты может значительно превышать скорость обычной ленты.

Трубчатая форма обеспечивает: меньшее провисание между соседними роликоопорами; герметизацию груза, исключая просыпи. Трубчатый конвейер имеет много общего с обычным ленточным конвейером: привод, НУ и загрузочное устройство являются одинаковыми, возможна промежуточная загрузка и разгрузка; при транспортировании липких грузов требуются очистные устройства, энергопотребление ниже, чем у обычного конвейера.

12. Ленточные конвейеры со стальной лентой. Применяются на предприятиях пищевой промышленности; при производстве бетонных плит, листов пластмассы, в моечных, сушильных, холодильных установках. Концы стальной ленты соединяют внахлестку заклепками или сваркой.

13. Ленточные конвейеры с проволочной лентой подобны конвейерам с прорезиненной лентой, но имеют проволочную ленту различных типов, применяются для транспортирования штучных и кусковых грузов через закалочные, нагревательные, обжиговые и сушильные печи; для выпечки хлебных и кондитерских изделий; в моечных, обезвоживающих, охладительных, сортировочных и других установках.

Элементы конвейеров

Ленточный конвейер состоит из таких элементов как:

1. Конвейерная лента. Грузонесущим и тяговым элементом ленточного конвейера является бесконечная вертикально замкнутая гибкая прорезиненная лента, это самый дорогой и самый недолговечный элемент конвейера.

Лента состоит из тягового каркаса и резиновых (верхней и нижней) обкладок, защищающих каркас от механических повреждений и воздействия окружающей среды. Тяговый каркас воспринимает продольные растягивающие усилия и обеспечивает необходимую поперечную жесткость.

Исполнения конвейерных лент:

1. прорезиненные (резинотканевые, резинотросовые);

2. металлические (холоднокатаные и сетчатые);

3. полимерные (в пищевой промышленности, в машиностроении).

Тяговым каркасом резинотканевой ленты являются несколько пропитанных резиной тканевых прокладок. Резинотросовые ленты имеют тяговый каркас, состоящий из стальных тросов (уложенных в один ряд параллельно друг другу вдоль ленты), с обеих сторон покрытый резиной.

Сверху и снизу лента имеет рабочую и нерабочую обкладки из резины. Тканевые прокладки изготовлены из комбинированного (полиэфирного хлопчатобумажного) или синтетического волокна, состоящего из полиамидных или полиэфирных нитей и обладающего высокой прочностью (хлопчатобумажные, бельтинговые и шнуровые прокладки).

Типоразмер ленты выбирают по характеристике транспортируемого груза и окружающей среды, прочности по расчетному натяжению и производительности.

2. Опорные устройства.Для опоры ленты устанавливают роликоопоры или настил - сплошной (из дерева, стали, пластмассы) или комбинированный (чередование настила и роликоопор). Наибольшее распространение имеют роликоопоры различных типов и конструкций.

К роликоопорам предъявляются следующие требования: удобство при установке и эксплуатации; малая стоимость; долговечность; малое сопротивление вращению; обеспечение необходимой устойчивости и желобчатости ленты во время движения.

По расположению на конвейере роликоопоры классифицируют на верхние: прямые - для плоской формы ленты при транспортировании штучных грузов; желобчатые - для желобчатой формы ленты (для сыпучих грузов) на двух, трех и пяти роликах; нижние: прямые однороликовые (см. рисунок 1.6, а) (сплошные цилиндрические и дисковые); двухроликовые желобчатые (угол наклона боковых роликов α ж = 10°).

Угол наклона боковых роликов α ж (угол желобчатости ленты) в двухроликовой опоре обычно выбирается равным 15 или 20º, в трехроликовой опоре угол α ж равен 20° и 30° для всех грузов и любой ширины ленты; для легких грузов и при ширине ленты 400-800 мм допускается увеличение угла желобчатости α ж до 45-60°, что позволяет увеличить площадь поперечного сечения ленты (емкость ленты) и производительность конвейера на 15 % при той же ширине ленты, а также улучшить ее центрирование .

а, б, в - для верхней ветви: прямая, рядовая желобчатая, амортизирующая; г, д, е - для нижней ветви: прямая, дисковая очистная, желобчатая

Рисунок 1.6 - Роликоопоры ленточного конвейера

По назначению роликоопоры классифицируют на рядовые (линейные) для поддержания ленты и придания ей необходимой формы; специальные: амортизирующие - для снижения динамических нагрузок в местах загрузки; подвесные - гирляндного типа; центрирующие - для предотвращения сбега ленты в сторону во время движения и регулирования ее положения относительно продольной оси; очистительные (для очистки ленты), переходные (для изменения желобчатости ленты).

В трехроликовой опоре все ролики располагают в одной плоскости или средний ролик выдвигают вперед (шахматное расположение роликоопор) для более равномерного положения ленты и обеспечения удобства техобслуживания.

В зоне загрузки устанавливают амортизирующие опоры (см. рисунок 1.6, в), у которых на корпусе ролика закреплены резиновые шайбы. При транспортировании сильноабразивных или налипающих грузов поверхности корпусов роликов футеруют резиной.

На криволинейных участках рабочей ветви выпуклостью вверх устанавливаются роликовые батареи на расстоянии ℓ р.б. = 0,5 ℓ р.в. .

Роликоопоры относятся к наиболее массовым элементам ленточных конвейеров. В процессе эксплуатации техническое обслуживание роликоопор предусматривает их периодический осмотр, регулировку и замену, ролики обеспечивают запасом смазки на весь срок эксплуатации.

Ролик (см. рисунок 1.7) состоит из обечайки, изготовленной из отрезка трубы; вкладыша, штампованного из стали или литого из чугуна; оси (или полуоси); подшипника качения (шарикового, а для тяжелых типов - конического роликоподшипника) и его защитного уплотнения. С внутренней стороны подшипник защищен шайбой, канавками во вкладыше или внутренней трубой, которая полностью изолирует его от полости корпуса ролика и служит резервуаром для запаса смазки. Для защиты подшипника с внешней стороны от попадания пыли применяют сложные лабиринтные уплотнения.

Рисунок 1.7 - Подшипниковый узел ролика

В уплотнениях большинства конструкций роликов основной частью является лабиринт, подшипники роликов тщательно уплотняются с наружной и внутренней стороны. Современные конструктивные исполнения подшипниковых узлов роликов являются достаточно надежными, обеспечивая запас смазки на весь срок эксплуатации ролика.

Конвейерные ролики, наряду с лентой, имеют наименьший ресурс и требуют наибольших затрат труда и денежных средств на замену, ремонт и обслуживание (30-40 % и более эксплуатационных затрат), а общая их стоимость составляет 25-30 % от стоимости конвейера.

Засорение подшипникового узла увеличивает коэффициент сопротивления движению, препятствует вращению ролика, ведет к истиранию тела ролика, преждевременному износу ленты и увеличению энергоемкости процесса транспортирования .

Конвейер с невращающимися роликами эксплуатировать нельзя, так как происходит их износ на полную толщину стенки трубы, интенсивное истирание обкладки ленты, повышается температура на контакте, существенно увеличивается сопротивление движению ленты (до 10 раз), крутящий момент на выходном валу двигателя, следовательно, повышается энергоемкость процесса транспортирования.

Таким образом, надежность подшипникового узла является одним из определяющих критериев при выборе конструкции роликов.

3. Барабаны приводные и неприводные изготавливают сваркой с обечайкой из листовой стали или отливкой из чугуна. По форме обода барабаны выполняют с цилиндрической или выпуклой (бочкообразной) поверхностью - гладкой или с насечками. Тяговые свойства приводного барабана повышают путем увеличения натяжения ленты или угла обхвата лентой приводного барабана, использования высокофрикционных футеровок с продольными или шевронными ребрами (что способствует самоочищению).

Футеровки устанавливаются при помощи специальных клеев на барабаны конвейеров, футеровочные пластины значительно уменьшают сход ленты и ее проскальзывание, а также попадание груза на поверхность барабана, что существенно улучшает работу конвейеров и повышает их технико-экономические показатели.

Рифленая поверхность приводного барабана обеспечивает увеличение коэффициента сцепления ленты с барабаном и тягового фактора привода, уменьшая при этом необходимое натяжение ленты, увеличивая срок службы ленты и ее стыковых соединений.

Мощность приводных блоков выбирается из стандартного ряда: 200, 250, 320, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1500 кВт.

Дополнительное прижатие ленты к приводному барабану осуществляется с помощью установки прижимных барабанов, с использованием вакуума или магнитных сил и других приспособлений.

Вал приводного или ось неприводного барабанов устанавливается в опорах на шарикоупорных подшипниках. Для соединения приводного барабана с выходным валом редуктора применяется зубчатая муфта, валы двигателя и редуктора соединяются упругой муфтой. На конвейерах, имеющих наклонный участок для предотвращения самопроизвольного обратного движения загруженной ветви устанавливают храповый останов или тормоз.

Геометрические параметры приводных барабанов зависят от конструкции и прочности ленты.

4. Загрузочные устройстваобеспечивают заданную производительность конвейера, срок службы ленты, величину сопротивления ее движению. Конструкция загрузочных устройств (см. рисунок 1.8) зависит от характеристики транспортируемого груза и способа подачи его на конвейер. Обычно загрузка производится у заднего концевого барабана, однако загрузка и разгрузка конвейера может происходить в любом пункте трассы.

Штучные грузы подаются на конвейер с помощью направляющих лотков или непосредственно укладываются на него.

Насыпные грузы подаются с помощью бункера и загрузочной воронки с направляющим лотком, которые формируют поток груза и направляют его в середину ленты.

Для обеспечения высокого срока службы ленты и роликоопор скорость подачи груза должна быть близка к скорости движения ленты, высота падения груза должна быть минимальной. Углы наклона стенок воронки должны быть на 10-15° больше углов трения груза о стенки.

Рисунок 1.8 - Загрузочное устройство ленточного конвейера

На нижних частях боковой и задней стенок воронки устанавливают уплотнительные полосы из износостойкой резины. Для увеличения срока эксплуатации передней стенки на нее устанавливают броневой лист, устраивают отдельные отсеки-ячейки, заполняемые частицами груза, таким образом груз скользит по слою груза. Угол наклона желоба воронки α ж = φ в + (10-15°), (φ в - угол внешнего трения груза о желоб).

Для конвейеров с высокой производительностью применяют конвейеры-питатели (см. рисунок 1.9), позволяющие приблизить скорость груза к скорости ленты и увеличить срок службы ленты.

Рисунок 1.9 - Схема загрузки конвейера с помощью питателя

Для конвейеров с высокой производительностью применяют конвейеры-питатели, позволяющие: приблизить скорость груза к скорости ленты, увеличить долговечность ленты.

5. Разгрузочные устройства.Разгрузка ленточного конвейера производится с концевого барабана или на трассе конвейера с помощью плужковых или барабанных разгружателей.

Барабанные разгружатели (см. рисунок 1.10) применяют при загрузке длинных бункерных эстакад или открытых складов. Разгружатели имеют реверсивное движение вдоль всего фронта разгрузки длиной 100 м и более с автоматическим управлением.

1 - отклоняющий барабан; 2 - концевой барабан; 3 - направляющая стенка воронки; 4 - барабанная тележка

Рисунок 1.10 - Схема установки барабанного разгружателя

Разгрузочная тележка передвигается по рельсам, устанавливаемым на специальной конструкции - треке, который одновременно, является и средней частью конвейера с закреплёнными на ней роликоопорами. Разгрузочная воронка барабанной тележки имеет конструкцию, которая позволяет сбрасывать груз с ленты на две стороны или вперед (в любом сочетании).

Плужковый разгружатель (сбрасыватель) - это стационарное устройство для разгрузки насыпных и штучных грузов (см. рисунок 1.11), который в рабочем положении опирается на ленту и сдвигает с нее груз в разгрузочную воронку, в нерабочем состоянии приподнят и свободно пропускает под собой ленту с грузом.

По направлению разгрузки ленты плужковые разгружатели выполняются двустороннего и одностороннего действия, по интенсивности разгрузки плужковые разгружатели выполняются с полной разгрузкой; частичной разгрузкой ленты: односторонние с поворотным щитом и двусторонние с раздвижными щитами (см. рисунок 1.12).

Плужковые разгружатели применяются для разгрузки пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов и не рекомендуются для разгрузки твердых и высокоабразивных грузов из-за быстрого изнашивания щитов и ленты. Для разгрузки штучных грузов применяют плужковые разгружатели с неподвижными и подвижными щитами.

Рисунок 1.11 - Схема плужкового разгружателя

а - двухстороннего действия; б - одностороннего действия

Рисунок 1.12 - Стационарные плужковые сбрасыватели

6. Натяжные устройства. На ленточных конвейерах устанавливаются винтовые, гидравлические, грузовые, грузо-лебедочные и грузопружинные натяжные устройства.

7. Отклоняющие устройства. Направление движения ленты изменяется при помощи концевых оборотных и отклоняющих барабанов; роликовой батареи; по кривой свободного провисания ленты (см. рисунок 1.13).

а, б - на барабане; в - по кривой свободного провисания; г - на роликовой батарее

Рисунок 1.13 - Схемы отклонения ленты

8. Очистные устройства.Очистка ленты от налипшего и примерзшего груза имеет важное значение для обеспечения нормальной эксплуатации конвейера и повышения срока службы ленты. К средствам очистки ленты предъявляются требования не только полноты очистки, но и сохранности обкладки ленты, длительных сроков работы самих устройств без большого износа и загрязнения, простоты и надежности конструкции. Очистка от сыпучих и нелипких материалов (уголь, песок) производится относительно легко. Существенные затруднения представляет очистка от влажных сильноналипающих грузов (суглинок, глина, мел) и намерзающих грузов в зимний период.

Для очистки грузонесущей поверхности ленты при сухих и влажных, но не липких грузах применяют одинарные или двойные скребки (см. рисунок 1.14, а); при влажных и липких - вращающиеся щетки (см. рисунок 1.14, б) или барабаны с вращающимися лопастями.

а - очистной скребок; б -вращающаяся щетка

Рисунок 1.14 - Очистные устройства

Рабочие элементы скребков и щеток выполняют из износостойкой резины, пластмассы, капроновых нитей. Очистные устройства устанавливают у концевых барабанов, счищаемый груз падает в воронку. Применяют гидроочистку ленты при обеспечении ее просушки. Для очистки внутренней поверхности ленты у концевого барабана устанавливают плужковый очиститель.

Поверхность нефутерованных барабанов и отдельных роликов обратной ветви очищается стальными скребками. Расположение очистного устройства должно быть таким, чтобы прилипший к ленте груз сбрасывался в разгрузочную коробку или отдельный приемник. Рабочие элементы скребковых очистных устройств выполняют металлическими, из износостойкой резины или пластмассы, закрепляют в шарнирной раме, прижатие к ленте осуществляется грузом или пружиной с помощью рычага. Для повышения срока службы скребков их выполняют двойными. Первый по ходу ленты скребок устанавливают с большим зазором от поверхности ленты, чем второй. Сначала происходит удаление основного слоя материала первым, а затем более тонкая очистка вторым скребком.

Вращающиеся щетки приводятся в движение от индивидуального привода или от приводного барабана конвейера через ускоряющую передачу. Щетки изготавливают с эластичными ребрами (лопастями), расположенными параллельно оси или по винтовой. Ребра армируются резиновыми полосами из упругих синтетических материалов или набираются из пучков капроновых нитей.

Для слабоналипающих грузов используют вибрационные очистные устройства, наибольшая эффективность которых достигается при их использовании в сочетании с другими очистными устройствами.

Гидравлические очистные устройства работают по принципу механического отделения прилипших частиц груза напорной струей воды. Они имеют простую конструкцию, но требуют установки дополнительного оборудования для подачи воды и отвода пульпы, гидроочистку (гидросмыв) применяют при обеспечении просушки ленты.

Для очистки внутренней поверхности ленты у концевого барабана устанавливают плужковый очиститель.

9. Станина конвейера. Жесткую станину изготавливают из прокатных профилей в виде продольных балок, на которые устанавливают роликоопоры. Гибкая станина состоит из двух или четырех продольных канатов, к которым подвешивают роликоопоры. Станины обоих типов бывают опорные и подвесные.

10. Контрольные и предохранительные устройства (датчики). На ленточных конвейерах устанавливаются предохранительные устройства, обеспечивающие контроль скорости движения; поперечного сдвига ленты; продольного порыва ленты; целостности тросов (в резинотросовой ленте); функционирования системы подачи смазки к редукторам.

Для автоматической работы транспортирующей установки или комплекса машин необходимо не только установить приборы автоматического управления, но и обеспечить длительную непрерывную работу машины при минимальном количестве обслуживающего персонала. С помощью приборов автоматики осуществляется автоматический контроль за работой основных узлов конвейеров, предотвращается возникновение аварий путем отключения всей линии или ее части

Основные процессы, над которыми осуществляется автоматический контроль: наличие груза на ленте; обрыв и пробуксовка ленты; равномерность грузопотока; предупреждение сбега ленты в сторону; состояние поверхности барабанов, подшипников и т.д.; движение тяговых органов; места перегрузки; заполнение бункерных установок.

Приводы конвейеров

Приводной механизм служит для приведения в движение тягового и грузонесущего элементов конвейера.

По способу передачи тягового усилия различают приводы: с передачей усилия зацеплением; фрикционные: однобарабанные (одноблочные), двух-, трехбарабанные и специальные промежуточные.

Приводы с передачей тягового усилия зацеплением (см. рисунок 1.15):

угловые со звездочкой или кулачковым блоком устанавливаются на повороте трассы на 90 или 180°;

прямолинейные (гусеничные) с приводной цепью и кулаками (устанавливаются на прямолинейном участке).

а, б, в - угловые со звездочкой (поворот на 90° и 180°); г - на отклонении цепи; д - прямолинейный гусеничный

Рисунок 1.15 - Схемы приводов с передачей тягового усилия зацеплением

Преимущества гусеничного привода: меньший диаметр приводной звездочки (по сравнению с угловым); меньший крутящий момент и размеры механизмов; возможность установки на любом горизонтальном участке трассы конвейера. Недостатки гусеничного привода: сложность устройства; высокая стоимость. В конвейерах используются гусеничные приводы с плоскими электромагнитами и фрикционные прямолинейные приводы.

По числу приводов конвейеры бывают одноприводные и многоприводные (см. рисунок 1.16). У многоприводных конвейеров размещают до 12 промежуточных приводных механизмов с отдельными электродвигателями. Использование промежуточных приводов позволяет уменьшить натяжение тягового элемента.

От расположения привода зависит натяжение тягового элемента на разных участках контура трассы, поэтому привод необходимо располагать так, чтобы уменьшить наибольшее натяжение тягового элемента.

Применение нескольких приводов позволяет снизить максимальное натяжение гибкого тягового элемента, т. е. использовать гибкий тяговый элемент меньшей прочности; многоприводные конвейеры могут иметь большую длину при правильно выбранной системе приводов.

При определении рационального места установки привода на трассе конвейера основным фактором является достижение минимального натяжения тягового элемента и снижение натяжения на поворотных и криволинейных участках, поэтому рациональной является установка привода в пунктах поворота контура трассы .

а - с одним двигателем; б - с двумя двигателями; в, г - с тремя двигателями; д - многоприводного с промежуточными приводами

Рисунок 1.16 - Схемы расположения приводов

Если конвейер состоит из одного участка (горизонтального или наклонного), то привод располагается в головной части, т.е. в конце грузовой ветви (см. рисунок 1.17).

а, б - на горизонтальном конвейере; в, г - на наклонном конвейере

Рисунок 1.17 - Расположение привода в головной части конвейера

Компоненты ленточного конвейера

Ленточный конвейер, в самой простой форме, состоит из опорной конструкции с основанием (станина из металлического листа или несущие ролики на раме), ведущего барабана (приводной, главный барабан), барабана натяжения, (хвостовой барабан) и конвейерной ленты.

Существуют и более сложные системы, которые могут иметь дополнительные узлы (компоненты) привода и натяжных устройств, элементов качения задних колес строго в колее передних, сбрасывателей продукта (изделия), аккумуляторов, чувствительных элементов и т.д.

Составные элементы ленточного конвейера

1. Ведущий барабан (приводной) 6. Ролик отклонения

2. Хвостовой барабан (холостой) 7. Натяжной ролик (если натяжение не на хвостовом барабане, а под конвейером)

3. Подложка рабочей ветви ленты (подложки) 8. Несущий ролик (на стороне возвращения)

4. Несущий ролик 9. Конвейерная лента

5. Ролик частичного торможения 10. Опорная конструкция под конвейером (не показана)

Знак для ведущего барабана Знак для натяжного ролика с направлением натяжения Направление пробега натяжной ленты

Варианты стандартных систем устройства конвейеров

Следующие системы устройства являются наиболее используемыми для легких ленточных конвейеров.

Главным в этом конвейере является приводной барабан. Хвостовой барабан здесь является натяжным

В этом конвейере является главный приводной барабан, но устройство натяга на стороне возвращения ленты (под конвейером).

Главным на этом рисунке является приводной барабан, постоянное натяжное устройство на стороне возвращения ленты (под конвейером).

Здесь приводной барабан на стороне возвращения, а хвостовой барабан является барабаном натяжения.

В этом конвейере приводной барабан и устройство натяга на стороне возвращения ленты.

На этом рисунке приводной барабан и устройство натяга на стороне возвращения ленты.

Если нет дополнительных условий, то конвейер принято считать горизонтальным. В случаях крутых наклонных конвейеров, угол определяется характеристиками товаров, которые транспортируются по конвейеру и от этого будет зависеть, стоит ли оснащать ленту профилями и гофробортом.

Завод "Феникс" успешно разрабатывает и производит другие системы устройств конвейеров

Поддерживающие элементы, барабан и установка ролика

Поддерживающие элементы

Структура поддержки конвейерной ленты должна быть жесткой. Она не должна подвергаться воздействию сил, веса транспортируемых грузов и т.д. Без жесткой структуры было бы почти невозможно отследить ленту конвейера обычными средствами и препятствовать убеганию ее при изменении эксплуатационных режимов (без груза / частичный груз / предельная нагрузка).

Лента конвейера должна иметь небольшой свободный ход от стороны к стороне, не касаясь боковой станины конвейера или других установленных компонентов.

Конструировать конвейер следует таким образом, чтобы лента была видна и чтобы имелась возможность ее эффективной очистки.

Основание подложки должно быть таким, чтобы, проходя через него, антистатические ленты могли освобождаться от электростатического потенциала через барабаны и ролики. Также следует обратить внимание, что стандартные пластмассовые барабаны и ролики, синтетические направляющие и смазки, пластмассовые кровати ползунка (слайдера) - изоляторы и они только увеличивают электростатическую нагрузку ленты.

В тех случаях, когда требуется снизить уровень шума, подложка конвейера должна быть разработана с возможностью поглощения звука.

Установка барабанов и роликов

Обычно приводной барабан устанавливается со всеми другими барабанами и роликами под прямым углом к ленте. Направляющие рекомендуется устанавливать для хвостового барабана и роликов натяжки, которые тяжело загружены. Установка натяжных роликов и барабанов в паз является наиболее подходящей для менее загруженных роликов.

Как правило, количество устанавливаемых роликов не должно превышать необходимую величину, полученную по результатам расчетов - достаточную для того, чтобы беспрепятственно нести и направлять ленту. Каждый дополнительный барабан или ролик могут послужить причиной возникновения проблем, а также являются накопителем грязи. Обслуживать данный конвейер становится намного труднее.

Поддержка ленты

Подложка

Преимущества конвейеров с лентой, поддерживаемой подложкой, перед конвейерами с лентой, поддерживаемой роликами, заключается в следующем: транспортируемые товары укладываются с большей стабильностью на ленте, и это не оказывает фактически никакого влияния на положение ленты. При правильно подобранными лентой (должен быть правильный материал на нерабочей стороне ленты) и материалом подложки становится возможным благоприятно влиять на коэффициент трения, управляя шумом и ресурсом обслуживания ленты.

Предпочтительные материалы подложки:

• Стальной лист (химически покрытый стальной лист)
• Нержавеющий стальной лист (особенно в секторе продовольствия)
• Твердые пластмассы (duroplastics типа фенолической смолы и т.д.), главным образом как покрытие на древесно-стружечной плите или фанера
• Слоистые листы древесины (бук, дуб)

На трение между подложкой и лентой значительно влияют материальный тип и края подложки, а также влажность, пыль, грязь, и т.д.

При проектировании и сборке конвейера следует обращать внимание на следующие пункты:

• Край подложки должен быть скруглен и находиться ниже поверхности барабана (Δh = приблизительно 2 мм).
• Механические крепления должны быть ниже скользящей поверхности.
• Подложка должна быть точно расположена относительно направления ленты и должна быть на таком уровне, чтобы не было наклона (это особенно важно для стальных листовых подложек, иначе лента будет иметь тенденцию "убегать").
• Подложку следует полностью очистить, прежде чем запускать ее в работу. Также необходимо периодически чистить подложку, шкивы и ленту конвейера, поскольку грязь может быть существенной причиной проблем в работе ленты: увеличение трения, повреждение ленты и т.д.

Чрезмерная влажность между подложкой и лентой, улучшает прилипание (эффект всасывания), увеличивая сопротивление, но потенциально ведет к перегрузке ленты и/или двигателя. Углубления в подложке могут обеспечить эффективный дренаж и устранить эти проблемы. Если эти углубления делать в виде узора "V" (шеврон), то одновременно можно получить дополнительно направляющий эффект для ленты.

При применении полос или сеток на подложке предотвращается загрязнение. Также они увеличивают ходимость ленты и уменьшают шум.

Поддержка роликами

Для длинных конвейеров и тяжелых грузов нужно использовать конвейеры с поддержкой ленты с помощью роликов. Ролики уменьшают потери трения, периферийную силу и нагрузку на мотор-редуктор.

Чаще всего используют ролики, сделанные из труб. Ролики с вкладышами из пластмассы также могут использоваться, поскольку они являются стойкими к коррозии и некоторым химикатам.

Ролики, фактически во всех случаях, имеют цилиндрическую форму. Поскольку лента конвейера скользит только по поверхности поддерживающих роликов и не обертывается вокруг них, то ролики могут иметь меньший диаметр, чем это указано для барабанов. Диаметр, однако, должен соответствовать нагрузке, когда лента конвейера находится под эксплуатационным грузом.

Расстояние между роликами должно быть меньше половины длины штучной единицы груза, чтобы товары, находились всегда, по крайней мере, на двух роликах.

Ролики должны быть точно расположены под прямым углом к направлению движения ленты. Неточная установка несущих роликов часто служит причиной ухода ленты. Для обеспечения точной установки несущих роликов достаточно, чтобы имелась возможность регулировки ролика с одной стороны, то есть, посредством горизонтально рассверленного отверстия в раме.

Ролики могут быть установлены для управления лентой; в этих случаях угол от центра должен быть по крайней мере + 5 ° . Такая установка особенно рекомендуется для длинных конвейеров.

Поддержка ленты на стороне возвращения

Ролики, поддерживающие холостую ветвь, ленты должны крепиться с шагом менее 2 метров, это предотвратит чрезмерный перекос ленты из-за собственного веса.

Эти поддерживающие ролики также должны быть установлены точно под прямым углом к ленте, так как при не соблюдении точности ролики будут способствовать частому перекосу ленты, особенно в случаях высокого трения или при использовании структурированных покрытий ленты.

Приводная станция

Основная функция приводного барабана - передача движущей силы (периферийная сила) от мотор-редуктора к ленте. В специальных случаях мотор-редуктор может также действовать как тормоз. Для предотвращения движения ленты в покое используют редуктора в составе мотор-редукторов с большим передаточным отношением.

Трансмиссия

Вид передачи энергии двигателя, в принципе, зависит от следующих факторов:

• Дуга контакта ленты и барабана движения
• Коэффициент трения между лентой и барабаном
• Сила давления; следуя из начальной напряженности s и модуля эластичности ленты.

Обычно используемые меры для того, чтобы увеличивать эту способность передачи энергии:

• Использование ролика прижима, чтобы увеличить дугу контакта p
• Использование покрытого эластомером барабана, чтобы увеличить коэффициент трения
• Увеличение силы натяжки.

Эта мера, однако, оборачивается дополнительной шахтой и грузом. Дополнительно, допустимое удлинение ленты не должно быть превышено; поэтому, может часто требоваться более прочная лента.

Коэффициент трения и эффективной передачи энергии в значительной степени зависит от чистоты поверхности барабана. Нефть (масло), жир, влажность, ржавчина, грязь, и т.д., уменьшают трение и увеличивают вероятность сбоев. Следовательно, лента и система в целом больше не могут функционировать должным образом. Чистота одинаково важна для устройства отслеживания ленты и срока службы. Лента и установка должны быть чистыми насколько возможно выполнением соответствующих мер проекта через эффективные процедуры очистки

Главный двигатель

На представленном рисунке показано, что передача напряжений системы (силы ленты, направляющих и груза, и т.д) минимизирована частично оптимизацией местоположения двигателя. По этой причине, предпочтительное местоположение для двигателя - в "голове" конвейера.

Одно исключение, однако, - наклонный конвейер, где величина груза, угол снижения и трения позволяет перемещаемому изделию подталкивать ленту и создавать "отрицательную" периферийную силу. В этом случае хвостовой двигатель рекомендуется для оптимальной работы.