книги / Наклонные конвейеры
..pdfУказанный конвейер используется для перемещения |
угля, |
|||
кокса, золы, песка и других материалов |
в металлургической про |
|||
мышленности, |
в керамическом |
и сте |
||
кольном производствах, |
на |
сахарных |
||
и химических |
заводах, |
на |
мельницах |
|
~5 и других предприятиях. |
|
|
|
|
Рис. 42. Конвейер со шланговой лентой:
1 — рабочая ветвь конвейера; 2 — холостая ветвь кон вейера; 3 — загрузочный участок; 4 — приспособление для замыкания ленты; 5 — привод и разгрузочный участок конвейера
Промышленные испытания, проведенные Ленинградскими ин ститутами Гипрошахт и ВНИИземмаш, подтвердили работоспо собность наклонных подвесных ленточных конвейеров.
Для перемещения зернистых и пылящих материалов в крутонаклоином и даже вертикальном направлениях используются также конвейеры со шланговой лентой замыкаемой по типу за стежки «молния» и воспринимающей тяговые и несущие функции (рис. 42). Такие конвейеры могут быть изогнуты в плане при радиусах кривизны, примерно равных 20 диаметрам шланга.
6 Ю. А. Псртен |
575 |
ЛЕНТОЧНО-ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
Длина наклонных ленточных конвейеров зависит от проч ности ленты.
При цепном тяговом органе избежать высоких натяжений можно путем применения промежуточных приводов, передающих движущую силу в нескольких пунктах по длине конвейера и тем уменьшающих натяжение тягового органа.
В последние годы все более широкое распространение для транспортирования насыпных грузов получили ленточно-цепные конвейеры.
Основной особенностью этого типа конвейеров является раз деление тяговых и несущих функций между цепью и лентой.
Используя на ленточно-цепном конвейере в качестве несущего органа специальную гофрированную ленту, можно, в отличие от обычных конвейеров, перемещать груз не только по прямой, но и по сложной пространственной трассе, преодолевая при этом значительные уклоны.
Это качество делает ленточно-цепные конвейеры особенно ценными на промышленных предприятиях и в шахтах, где слож ность трассы диктуется технологическим процессом или естествен ными условиями.
Наклонные ленточно-цепные конвейеры обладают следующими преимуществами:
применение вместо дорогой многослойной ленты сравнительно дешевой бельтинговой ленты с 2—3 прокладками, у которой в связи с более благоприятными условиями работы (за счет осво бождения ее от тяговых нагрузок) больший срок службы, чем у ленточных;
применение промежуточных приводов, позволяющих создавать конвейеры большой длины при транспортировании груза под большим углом наклона на значительные расстояния без пере грузок;
возможность в ряде конструкций изгибаться в горизонталь ной плоскости и, следовательно, транспортировать груз по слож ной пространственной трассе;
ликвидация или сокращение перегрузочных пунктов на кон вейерных подъемниках в связи с увеличением длины конвейера; сокращение штата обслуживающего персонала за счет улучше
ния условий эксплуатации.
Для последних моделей конвейеров (рис. 43) характерно на личие ходовых роликов и открытой тяговой кольцевой цепи. На каждой каретке имеется по два ходовых ролика и, в зависи мости от конструкции, два или четыре направляющих. Приме нение кареток с ходовыми роликами позволяет значительно умень-
Рис. 43. Схема ленточно-цепного конвейера с гофрированной лентой
шить сопротивление перемещению несущего полотна и соответ ственно расход энергии. Для конвейеров, имеющих конструкцию с ходовыми роликами, рекомендуются скорости 2—3 м/сек. Бла годаря ряду положительных качеств конвейеры хорошо зареко мендовали себя при транспортировании угля и руды при углах наклона до 30—40° и радиусе поворота в горизонтальной пло скости до 10 м.
Особенностью многодвигательного ленточно-цепного конвейера,
предложенного в |
США, является горизонтальное расположе |
ние звеньев цепи, |
конструкция которой во многом аналогична |
конструкции разборной штампованной цепи. Эта цепь имеет по вышенную подвижность в плоскости расположения осей шарни ров, что позволяет ей свободно огибать вместе с лентой концевые
барабаны, имеющие специальные кольцевые пазы для пропуска цепи.
Лента, имеющая на рабочей поверхности выступы, жестко прикреплена к отогнутым от пластин планкам, опирается
на стационарные желобчатые роликоопоры. Для пропуска цепи средний ролик выполнен разрезным.
-Привод конвейера гусеничного типа работает по принципу горизонтального захвата тяговой цепи спаренными кулаками.
Однако работоспособность цепи и узла соединения ее с лентой требует тщательного монтажа.
Увеличение угла наклона конвейера может быть достигнуто также за счет деформации обыкновенной гладкой ленты, путем образования гофрированной или ячейко вой формы, способствующей лучшему удержанию транспортируемого материала на ленте.
Рис. 44. |
Схема |
конвейера с провисающей |
Рис. 45. Схема ячейко- |
|
|
|
лентой |
|
вого конвейера |
Простейшим |
типом |
такого ленточно-цепного конвейера яв |
||
ляется крутонаклонный конвейер, изображенный на рис. 44. |
||||
На тяговых цепях 5, приводимых в движение звездочками 6, |
||||
закреплена |
с провесами |
при помощи кронштейнов 2, траверс 7 |
||
и накладок 8 лента 4, образующая на несущей ветви многочислен ные карманы /. Лента, огибая концевую станцию по барабану 5, расправляет карманы, и транспортируемый груз разгружается с конвейера. Сама лента может быть очищена без особых затруд нений.
Если в рассмотренных выше конструкциях имелись постоянно связанные между собой или по крайней мере синхронно движу щиеся тяговые цепи и ленты, то в конвейере, схема которого изо бражена на рис. 45, эта связь, так же как синхронное движение тягового и несущего органов, осуществляется только при про хождении рабочей ветви ленты. На остальных участках контура
84
конвейера тяговые цепи и лента передвигаются не только раз дельно, но и с различными скоростями.
Две тяговые роликовые цепи 3 движутся синхронно с номи нальной (расчетной) скоростью по контуру, образованному при водной 4 и нат'яжной 10 звездочками.
Цепи несут на себе захваты 8. Второй контур образован ве дущим 5 и натяжным 11 барабанами, имеющими продольные пазы 6уи служит для прохождения ленты 9 с прикрепленными к ней траверсами — поперечинами 7
Отношение диаметров звездочек и барабанов равно отношению шагов седел и траверс, а также скоростей цепей и ленты при раз дельном их движении, т. е.
|
|
Рзв |
U |
Уц |
(71) |
|
|
Do |
1т |
Ул |
|
|
|
|
|||
где D3e — диаметр |
ведущей |
звездочки; |
|
||
D6 — диаметр |
барабанов; |
|
|
||
/с — шаг |
седел; |
|
|
|
|
1т — шаг |
траверс; |
|
|
|
|
vu — скорость |
цепи; |
|
|
|
|
vA— скорость ленты. |
|
|
|
||
Следует отметить, что здесь иц не только скорость движения цепей, но и номинальная скорость ленты, ибо при выходе на ра бочую ветвь цепи под действием направляющих 1 несколько приподнимаются, их седла входят в зацепление с траверсами ленты и последняя, двигаясь со скоростью цепей, образует кар маны 2, загружаемые материалами.
Данных о внедрении этих крутонаклонных ленточно-цепных конвейеров с деформируемой лентой в производстве пока не имеется.
К ленточно-цепным конвейерам могут быть также условно отнесены конвейерные поезда с несущим органом ленточно-цепного типа. Несущий орган конвейерного поезда, представляющий собой незамкнутую цепь из шарнирно-сочлененных тележек, на которых укреплена несущая груз прорезиненная лента, двигается при по мощи стационарных последовательно и автоматически включаю щихся приводов, расположенных по всей трассе конвейера. Ско рость движения несущего полотна конвейера равна 1,5—3,0 м/сек. Основное применение конвейерные поезда находят при перемеще нии груза по горизонтали. Однако известны примеры успешной работы конвейеров этого типа длиной 60 м при транспортировании угля по наклонной выработке под углом 30° Это значительно сокращает длину ствола, а следовательно, уменьшает дорогостоя щие проходческие работы и сокращает сроки введения наклонных стволов в действие.
В группе ленточно-цепных конвейеров можно выделить три характерных способа увеличения угла наклона: при помощи
накладных элементов, |
за счет применения деформированной, |
а также специальной |
армированной ленты. |
Первые два способа основаны на использовании обычной гладкой ленты; в этих случаях способность конвейера работать при повышенных углах наклона является следствием конструк тивных особенностей конвейерной установки. Третий способ ничем принципиально не отличается от способов повышения угла на клона обычных ленточных конвейеров, поэтому применение арми
рованных лент по существу |
не отражается на конструк |
ции. |
|
Условия работы ленты в ленточно-цепных конвейерах значи |
|
тельно лучшие, чем в ленточных, |
поэтому требования к ней могут |
быть в некоторой степени снижены, особенно с точки зрения прочностных характеристик.
Освобождение ленты от восприятия тяговых нагрузок позво ляет в ряде конструкций применять вместо сплошной ленты сек ционную, состоящую из отрезков небольшой длины. Это облег чает монтаж, смену и ремонт поврежденных участков ленты. Секционная лента может быть гладкой, рифленой или может иметь специальные перегородки.
Различные армированные ленты, предназначенные для увели чения угла наклона, легче могут быть приспособлены к ленточно цепным конвейерам, чем к ленточным. Это объясняется, во-первых тем, что освобождение ленты от передачи тяговых нагрузок позво ляет в некоторой степени ослабить ленту; во-вторых, более удачно решается вопрос с приводом конвейера, так как все ленты с вы ступами на рабочей поверхности, используемые на обычном ленточном конвейере, могут иметь только однобарабанный привод, тяговые возможности которого для ряда крутонаклонных уста новок оказываются недостаточными и, наконец, пропуск обратной ветви специальных лент на ходовых роликах осуществить значи тельно легче, чем по стационарным роликам.
Опыт эксплуатации конвейеров с цепным тяговым органом позволяет утверждать, что надежность и безопасность применения ленточно-цепных конвейеров, а также технико-экономические показатели их работы зависят в основном от работоспособности тягового органа. Конструкция тягового органа конвейера харак теризуется главным образом количеством цепей и их типом.
В ленточно-цепных конвейерах находят применение как стан дартные пластинчатые, сварные, роликовые, так и специальные цепи.
Пластинчатые цепи удобны тем, что к ним легче присоединить перегородки для удержания груза при транспортировании под большим углом наклона, а также конвейерную ленту и различные соединительные детали. Кроме того, применение пластинчатых цепей облегчает осуществление улавливания сбегающего при обрыве тягового органа или предотвращения этого явления.
Наиболее перспективным типом тяговых цепей для ленточно цепных конвейеров являются сварные калиброванные цепи, кото рые вытесняют широко применявшиеся ранее штампованные разборные цепи. Сварные цепи допускают большие скорости движе ния, что является важным обстоятельством для мощных высоко производительных наклонных конвейеров. Поперечное сечение этих цепей используется лучше, чем пластинчатых, поэтому их погонный вес меньше. Особенностью сварных калиброванных цепей является также возможность их изгиба в двух плоскостях, что позволяет придавать конвейеру сложную пространственную трассу.
Недостатком сварных цепей является невозможность осуще ствлять разборку и сборку цепи по любому из звеньев. Поэтому такие цепи изготовляются небольшими отрезками, соединяемыми между собой при монтаже конвейера при помощи специальных соединительных звеньев. Такое звено, помимо равнопрочности с цепью и беспрепятственного прохода в направляющих и на при воде, должно обеспечивать возможность легкого и быстрого мон тажа и демонтажа. Часто соединительные звенья используются для крепления на них перегородок и лопастей, предотвращающих сползание насыпного груза при больших углах наклона кон вейера.
Количество типоразмеров сварных, фасоннозвенных и пластин чатых тяговых цепей достаточно велико, что облегчает возможность создания различных типов наклонных ленточно-цепных кон вейеров.
При выборе типа тяговой цепи необходимо учитывать также такие факторы как простота изготовления, удобство крепления перегородок, износостойкость и стоимость цепи.
Так, например, использование тяговых сварных цепей из легированных термообработанных сталей позволяет резко сокра тить затраты на обслуживание конвейера и его текущий ремонт издает большой экономический эффект.
Для повышения долговечности пластинчатых цепей применяют автоматическую смазку цепей с помощью специальных приспо соблений *.
В последнее время в ряде отраслей промышленности обычные стальные цепи начинают заменять цепями из пластмасс, что имеет существенное значение для наклонных ленточно-цепных конвейе ров легкого и среднего типов.
Каждое звено пластмассовой цепи состоит из термопластиче ской вязкой пластмассы и сердечника из стекловолокна, пропи танного полиэфирной или эпоксидной смолой. Эти цепи обладают высокой коррозионной стойкостью и имеют небольшой вес,
1 Л. Г. |
Ш а х м е й с т е р , |
П. А. Л я ш к е в и ч . Ленточно-цепные кон |
вейеры для |
угольных шахт. М., |
Госгортехиздат, 1963. |
составляющий около 55% веса стальных цепей таких же размеров. Пластмассовые цепи не становятся ломкими от холода и сохраняют основные механические свойства при температуре до —50° До стоинством этих цепей является также бесшумность их в работе. При создании рациональных конструкций крутонаклонных лен точно-цепных конвейеров большое значение имеет надежное соединение ленты с тяговой цепью.
Имеется большое количество способов связи ленты с тяговым органом, но ни один из них не может считаться вполне удовлетво рительным, что и является основной причиной, сдерживающей широкое применение ленточно-цепных конвейеров. В первых кон-
Рис. 46. Крепление перегородки на ленте конвейера
струкциях ленточно-цепных конвейеров применялись заклепки и болты. Эти соединения недолговечны из-за износа и разрыва ленты в местах контакта ее с заклепками и болтами.
Впоследних конструкциях используются способы соединения тягового и несущего элементов, основанные на применении спе циальных фасонных лент. Эффективность этого способа, обуслов ленная рядом конструктивных удобств, в значительной степени снижается из-за необходимости применения специальной ленты, более дорогой, чем стандартная.
Стремление избежать нарушения целостности ленты при соеди нении ее с тяговой цепью обусловило появление конструкций, основанных на зажатии ленты специальными соединительными деталями, например при помощи обжимов из мягкой стали или других пластичных материалов.
Всоединении, показанном на рис. 46, стандартная неразрезная лента 1 зажимается на каретке 2 при помощи двух расположенных снизу накладок 3 и эластичного вкладыша 4. В этой конструкции значительно упрощается способ крепления перегородок для удер жания транспортируемого материала при повышенных углах наклона конвейера. Для этого в месте соединения ленты с цепью
впаз вкладыша 4 вставляется перегородка 5.
Наклонные ленточно-цепные конвейеры имеют большое раз нообразие конструкций опорных элементов несущего полотна.
88
Помимо ленточно-цепных конвейеров с ходовыми, стационарными и комбинированными роликоопорами, встречаются ленточно цепные конвейеры, у которых роликоопоры вообще отсутствуют. В этих конструкциях лента опирается через тяговые цепи на металлоконструкцию конвейера. Это позволяет значительно сокра тить габариты конвейера и в некоторых случаях при небольшой длине конвейера оказывается целесообразным.
Стационарные роликоопоры используются в наклонных лен точно-цепных конвейерах для поддержания либо только одной ленты, либо ленты вместе с тяговыми цепями и перегородками. Общим достоинством стационарных роликоопор всех типов яв ляется простота ухода за ними.
Ходовые ролики являются наиболее простыми в конструктив ном отношении, поэтому они получили широкое применение.
Для фиксирования нормального положения полотна в попереч ном направлении ходовые ролики обычно снабжаются ребордами. Иногда эта фиксация достигается только за счет направляющих без усложнения формы ролика. Ходовые ролики монтируются на концах траверс, служащих опорой для цепи с перегородками и иногда — для ленты; на присоединенных к траверсам полуосях; на ходовых каретках конвейера или присоединяются непосред ственно к цепи.
Устройство металлоконструкций наклонных ленточно-цепных конвейеров определяется в основном назначением установки и ти пом опор под несущим полотном. В секциях конвейеров с ходо выми роликами продольные связи являются одновременно и на правляющими.
В качестве направляющих для ходовых опор наклонных лен точно-цепных конвейеров применяются швеллерный, уголковый, рельсовый и другие виды проката. Наиболее рациональными, легкими и экономичными для крутонаклонных конвейеров яв ляются уголковые направляющие. Иногда в целях предотвраще ния сбегания несущего полотна при обрыве пластинчатых тяговых цепей применяются закрытые направляющие специального желобчатоТо профиля, охватывающие тяговые цепи с трех сторон.
Для защиты направляющих от засорения транспортируемым материалом и для большей безопасности обслуживания ходовые ролики верхней ветви закрываются легкими щитками, укреплен ными на несущих элементах конструкций.
У наклонных ленточно-цепных конвейеров, имеющих сложную пространственную трассу, иногда применяют направляющие труб чатого типа. На рис. 47 показано сечение ленточно-цепного крутонаклонного конвейера с трубчатыми направляющими и комбини рованными роликами.
Приводные устройства ленточно-цепных конвейеров характе ризуются большим многообразием. В зависимости от производи тельности, угла наклона, характера трассы и длины ленточно
цепные конвейеры снабжены различными типами приводов. На вы бор типа привода ленточно-цепного конвейера оказывают влияние конструкция и количество тяговых цепей, их расположение и способ соединения с лентой.
Систематизация приводов ленточно-цепных конвейеров при ведена на схеме (см. стр. 91). Привод монтируется с любой сто
роны рамы и обычно |
состоит из электродвигателя, турбомуфты |
и редуктора, который |
с помощью муфты соединяется с при |
водным валом конвейера.
Рис. 47. Схема конвейера с трубчатыми направляющими и уни версальными роликами
Промежуточные приводные устройства применяются пр^ боль шой длине и значительном угле наклона конвейерной установки, когда концевой привод оказывается недостаточным. Рабочим эле ментом промежуточных приводных устройств обычно служат при водные звездочки.
По способу непосредственного воздействия на одну Иди обе ветви тяговой цепи различают одинарные и двойные приВОдЫ.
В наклонном ленточно-цепном конвейере применение одинар ного или двойного привода определяется из условия равц0весия участка нисходящей ветви полотна конвейера между двумя при
водами, выраженного уравнением |
|
|
|
qLnp cos рш" — qLnp sin p + Wnp = 0, |
(72) |
где |
q — полный погонный вес нисходящей ветви |
полотЯа. |
|
Lnp — длина участка нисходящей ветви, взаи м о д ей ств у й ^ |
|
|
с рассматриваемым приводом; |
|