Общее устройство ленточного конвейера
Из всех существующих типов конвейеров наибольшее распространение в горной промышленности получили ленточные.
Ленточный конвейер состоит из бесконечной ленты 1, которая огибает приводной 2 и натяжной 3 барабаны. Лента с грузом по всей длине конвейера поддерживается неподвижными роликоопорами грузовой ветви 4 (так назы-ваемыми линейными роликоопорами), а порожняковая – роликоопорами по-рожняковой ветви 5 (рис. 28.1). Кроме того, в комплект конвейера входят специальные роликоопоры (амортизирующие ударные нагрузки на загрузоч-ных и перегрузочных участках, центрирующие ход ленты и др.), устройства для очистки ленты, ловители (срабатывающие при обрыве ленты на наклон-ных конвейерах), аппаратура управления, автоматического контроля, сигна-лизации и др. При необходимости промежуточной разгрузки конвейера (на отвалах) в комплект конвейера входят разгрузочные устройства (например, двухбарабанная разгрузочная тележка).
Рис. 28.1. Схема ленточного конвейера: 1 – лента; 2, 3 – соответственно, приводной и натяжной барабаны; 4, 5 – соответственно, роликоопоры грузовой и порожняковой ветвей конвейера; 6 – натяжное устройство; 7 – загрузочная воронка; 8 – металлоконструкция става конвейера
Конвейерная лента служит тяговым и несущим органом в конвейере, что и определяет специфические требования к ней: значительной продольной прочности (в соответствии с максимальным действующим на ленту натяже-нием); продольной гибкости (во избежание чрезмерного увеличения диамет-ров огибаемых барабанов); поперечной гибкости (для возможности образо-вания лотка на ленте), но не чрезмерной (чтобы лотковость не нарушалась в пролете между роликоопорами); малой упругой и остаточной вытяжки (во избежание большого хода натяжного барабана или частой перестыковки лен-ты); высокой сопротивляемости пробою, абразивному износу и старению вследствие изгибов на барабанах, перекатывания по роликоопорам, абразивного и ударного воздействия груза на погрузочных пунктах и на ролико-опорах. В районах сурового холодного климата, а также в жарких областях к лентам предъявляются такие специфические требования, как морозостой-кость, стойкость к лучистой теплоте и т.д.
В настоящее время выпускаются резинотканевые многопрокладочные, однопрокладочные цельнотканевые и резинотросовые ленты (рис. 28.2). Все типы лент состоят из каркаса, обеспечивающего необходимые прочностные и упругие свойства ленты, и покрытия (резиновые обкладки), защищающего каркас от воздействия пыли, влаги, ударных нагрузок и т.д. Для снижения износа бортов ленты в некоторых конструкциях укладывают резиновые шну-ры, вокруг которых размещают защитную кордную ткань. Ленты, подвер-гающиеся сильным ударным нагрузкам, изготавливаются с защитными бре-керными (одной или двумя) прокладками, выполненными из металлических тросиков или сетки.
Каркас резинотканевых многопрокладочных лент (рис. 28.2, а) со-стоит обычно из нескольких (2-12) прокладок 1, разделенных резиновыми прослойками 3 толщиной 0,2-0,3 мм (сквиджи). Ткань прокладок имеет проч-ные продольные нити (так называемые «нити основы»), воспринимающие тя-говые усилия, и менее прочные поперечные нити для обеспечения попереч-ной жесткости («нити утка»).
Каркас однопрокладочной ленты состоит из одной прочной цельно-тканой прокладки из синтетических или смесовых волокон (рис 28.2, б).
Тканевые прокладки для карьерных конвейеров изготовляют из поли-амидных волокон (типа ТА, ТК, МК) в комбинации с полиэфирными волокнами (ТЛК), а также из комбинации полиэфирных и хлопковых волокон (БКНЛ): ТА-100 (ткань капроновая, 100 %-я прочность по основе в Ньютонах на миллиметр ширины одной прокладки, Н/мм), ТК-200, ТА-400, ТЛК-300, БКЛН-65 и т.д.
Резиновые наружные обкладки толщиной от 4,5 до 16 мм на рабочей поверхности ленты и 2-8 мм с нерабочей стороны ленты изготовляются из резины различных классов в зависимости от требований условий эксплуа-тации.
Наименование тканей, применяемых для изготовления конвейерных лент, представлены в табл. 28.1. При изменении толщины обкладок всех типов и видов на 1 мм масса ленты (1 м 2 ) увеличивается (уменьшается) на 1,2 кг
Из чего состоит ленточный конвейер
Приспособление, при помощи которого можно перемещать разные грузы на различные расстояния под самым разным углом, называют ленточными транспортёрами или конвейерами. Ленточный конвейер уже довольно давно стал незаменимым транспортирующим устройством во многих производственных, промышленных, строительных и сельскохозяйственных сферах, такое устройство непрерывным потоком может доставлять насыпные и штучные грузы в самые труднодоступные места, помогать осуществлять процесс загрузки и выгрузки, сборки и фасовки, компоновки и сортировки.
Из чего состоит ленточный конвейер для транспортировки угля? Основным элементом конвейера такого типа является «бесконечная», а точнее закольцованная транспортерная лента, на поверхности которой и перемещаемые передвигаемые грузы. Удивительно, но при всей своей многовековой истории конструкция ленточного конвейера, по сути, осталась прежней, разумеется, на неё повлияли достижения современной техники, однако, она всё ещё остаётся сравнительно проста, благодаря чему такое оборудование остаётся весьма и весьма привлекательным у потенциальных покупателей.
Из чего состоит ленточный конвейер
- Кроме основного компонента ленточного конвейера, а именно самой транспортёрной ленты, в конструкции оборудования присутствует:
- Электрический привод или мотор, работающий на бензиновом или дизельном топливе;
- Рама и роликоопоры;
- «Люк» для загрузки и разгрузки;
- Устройства очистки;
- Натяжной и приводной барабаны.
В качестве дополнительного оборудования ленточные конвейеры могут оснащаться оборудованием меры веса, контроллером ленты, фиксатором груза на не ней и так далее. Одним из обязательных устройств, которое должно быть установлено даже на новом ленточном транспортёре, это устройство натяжение конвейерной ленты, позволяющее регулировать силу её натяжения, ослаблять и натягивать при необходимости.
Электропривод состоит двигателя, работающего от электричества, редуктора и тормозного механизма, а также из специальной муфты, при помощи которой обеспечивается надёжное соединение с приводным барабаном. Само собой разумеется, мощность двигателя может быть различной, так что у будущего пользователя ленточного конвейера есть возможность выбора подходящего оборудования и по такому критерию.
Кроме того, можно выбирать конвейер в зависимости от необходимого угла наклона, производительности, скорости движения и тенты и так далее.
Роликоопоры крепятся к металлической раме конвейера и служит, как понятно из их названия, опорой для транспортёрной ленты. Роликоопоры могут быть неподвижными, а могут быть шарнирно-подвесными, их стоит использовать для перемещения крупногабаритных грузов и кусков. Это приблизительно всё, из чего состоит ленточный конвейер шахтный для добычи руды и угля.
Загрузочно-разгрузочный лоток имеется не у всех моделей ленточных конвейеров, но по желанию покупателя производитель может установить такое устройство на любой вариант транспортёрной техники. «Люк», как правило, требуется для загрузки на транспортёрную ленту и для выгрузки с неё сыпучих и мелкоштучных товаров, материалов и грузов, благодаря такому устройству, конвейер можно использовать при фасовке.
Очистные приспособления в принципе не помещают, поскольку даже на идеально чистом производстве пыль присутствует, такое же оборудование будет в автоматическом режиме удалять любые загрязнения к поверхности транспортёрной ленты.
1.2.1 Лента
В общем виде лента имеет тяговый каркас, покрытый со всех сторон эластичным заполнителем. Каркас воспринимает продольное растягивающее усилие и обеспечивает поперечную жесткость. Заполнитель предохраняет каркас от воздействия влаги, механических повреждений, истирания и т.д. Каркас выполняется из синтетических или комбинированных волокон (лавсан, капрон, нейлон). Заполнитель состоит из резиновых смесей с синтетическим каучуком или пластмассой + добавки. Добавки придают ленте свойства необходимые для эксплуатации в различных условиях: – ленты общего назначения ( эксплуатация при Т =– 45 0 С …+ 60 0 С); – морозостойкие ленты, имеют маркировку М (эксплуатация при Т = – 60 0 С …+ 60 0 С); – теплостойкие ленты, имеют маркировку Т (эксплуатация при Т= до + 100 0 С); – ленты повышенной теплостойкости, имеют маркировку ПТ (эксплуатация при Т= до + 200 0 С); – пищевые ленты, имеют маркировку П; – негорючие ленты, имеют маркировку Ш; – маслостойкие ленты, имеют маркировку МС; – магнитомягкие ленты, притягивающиеся к магнитам; – магнитотвердые (эластомагниты); – грязеотталкивающие ленты. Нормальный ряд ширины ленты в мм (ГОСТ 22644 — 77): 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600,2000, 2500,3000,3600. Требования предъявляемые к прорезиненным лентам следующие: – продольная прочность и жесткость; – поперечная жесткость (для создания лотковой формы); – высокая износостойкость; – малый вес и малая гигроскопичность; – стойкость к физическим и химическим воздействиям.
Резинотканевые ленты.
Резинотканевые ленты отличаются эластичностью и малым сопротивлением на изгиб, но по прочности и сопротивлению износу уступают резинотросовым. 1 — верхняя обкладка, рабочая (толщиной до 10 мм); 2 — нижняя, нерабочая обкладка (толщиной 1 — 3,5 мм); 3 — тканевые прокладки (тяговый каркас); 4 — резиновые заполнитель между тканевыми прокладками (сквиджи); 5 — брекетная ткань (предохраняет верхнюю прокладку от повреждений). Тяговый каркас состоит из тканевых прокладок, связанных между собой тонкими (0,2 ÷ 0,3 мм) резиновыми прослойками (сквиджами). Для тканевых прокладок используют хлопчатобумажную ткань, синтетические (капрон, нейлон,стекловолокно и т.д.). Тканевая прокладка состоит из продольных (основы) и поперечных (утка) нитей. Тканевые прокладки имеют одноосное и двухосное плетение. Для повышения прочности тяговый каркас покрывают защитной тканью (брекетом), а для предоханения ленты от повреждений, она покрывается резиновыми обкладками со всех сторон. Необходимое количество прокладок определяется по формуле Преимущества резинотканевых лент: — различные методы соединения концов ленты (склеивание, вылканизация, механическое соединение при помощью скоб или сшивание ремнями) — повышенная стойкость к продольным порывам; — высокая амортизирующая способность; — эластичность. Недостатки резинотканевых лент — продольное удлинение в процессе работы за счет провисания ленты между роликоопорами и трения о них (до 4 %); — увеличение диаметра барабанов (и соответственно силы трения) при большом числе прокладок.
Ленточный конвейер конструкция состав особенности
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.