2.10.2 Конвейеры. Конструкция и область применения.

Ленточные конвейеры являются наиболее распространенным средством непрерывного транспорта благодаря высокой производительности, большой длине транспортирования, высокой надежности, простоте конструкции и эксплуатации. Ленточные конвейеры широко используются для перемещения насыпных и штучных грузов во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, в металлургическом производстве, на складах и в портах в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств и технологических машин. Ленточные конвейеры обеспечивают высокую производительность (до 30000 т/ч) независимо от длины установки со скоростью транспортирования до 6,3 м/с.

Ленточными конвейерами (рисунок 41) 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.

Рисунок 41 – Схема ленточного конвейера:

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

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.

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 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: горизонтальные; наклонные; комбинированные: наклонно-горизонтальные и горизонтально-наклонные с одним или несколькими перегибами и со сложной трассой.

К скребковым конвейерам относятся разнообразные по конструкции транспортирующие машины, в которых груз перемещается волочением по неподвижному открытому или закрытому желобу или трубе прямоугольного или круглого сечения при помощи движущихся скребков, прикрепленных к тяговому элементу. Скребковые конвейеры применяют для транспортирования пылевидных, зернистых и крупнокусковых сыпучих грузов, а также для охлаждения горячих грузов: золы, шлака и др.

Скребковые конвейеры нашли широкое применение в угольных шахтах, на обогатительных фабриках, на предприятиях химической и пищевой промышленности, на животноводческих комплексах.

Скребковые конвейеры классифицируют по:

форме скребков: со сплошными и контурными скребками;

высоте скребков: с высокими и низкими скребками (конвейеры с низкими скребками имеют вертикально замкнутое расположение цепи).

Отдельную группу составляют трубчатые скребковые конвейеры с пространственной трассой.

По характеру движения скребковые конвейеры выполняют с непрерывным поступательным движением и с возвратно-поступательным движением: штанговые скребковые конвейеры с шарнирно закрепленными на жесткой штанге сплошными скребками или с жестко закрепленными скребками-шипами.

В скребковых конвейерах с низкими скребками груз перемещается в желобе конвейера сплошным слоем, высота которого в 2–6 раз больше высоты скребков.

Преимуществами скребковых конвейеров являются: простота конструкции и устройства промежуточной загрузки и разгрузки; возможность герметичного транспортирования пылящих и горячих грузов.

К недостаткам скребковых конвейеров относятся: интенсивный износ ходовой части и желоба; значительный расход энергии (из-за трения ходовой части о желоб); заклинивание кусков груза между скребками и желобом (при перемещении грузов с трудно дробимыми кусками).

Конвейеры со скребками шириной 200–320 мм имеют скорости движения v = 0,1–1,0 м/с; со скребками шириной 400–1200 мм v = 0,5–0,63 м/с.

Основным параметром скребкового конвейера является ширина скребка или скребковой цепи, для трубчатых скребковых конвейеров – наружный диаметр трубы .

Рисунок 42 – Схемы скребковых конвейеров со сплошными высокими скребками:

а – горизонтальная; б – наклонная; в – горизонтально-наклонная;

г – комбинированная; П – привод; НУ – натяжное устройство;

Х – ход натяжного устройства

Угол наклона скребковых конвейеров составляет 30–40º.

Скребково-ковшовые и ковшовые конвейеры предназначены для перемещения насыпных грузов, люлечные – для перемещения штучных грузов. Скребково-ковшовые, ковшовые и люлечные конвейеры имеют сложные трассы перемещения в вертикальной плоскости.

Скребково-ковшовые и ковшовые конвейеры – это двухцепные транспортирующие машины для перемещения насыпных грузов по сложным вертикально замкнутым трассам с горизонтальными и вертикальными участками. Конвейеры с жестко закрепленными ковшами называют скребково-ковшовыми, а с шарнирно подвешенными ковшами – ковшовыми. Тяговым элементом являются две пластинчатые катковые цепи.

Скребково-ковшовые конвейеры применяются для транспортирования малоабразивных хорошо сыпучих грузов и используются в основном как распределительные для подачи угля по бункерам на ТЭЦ и котельных установках. Такими конвейерами не рекомендуется перемещать влажные и липкие грузы из-за сложности разгрузки и очистки грузонесущих элементов.

Ковшовые конвейеры используются для перемещения сухих, хорошо сыпучих грузов на предприятиях химической и угольной промышленности, в системах топливоподачи электростанций, для подъема угля из шахты.

Люлечные конвейеры по конструкции подобны ковшовым, но вместо ковшей используются шарнирно-подвешенные полки (люльки).

Преимуществами скребково-ковшовых, ковшовых и люлечных конвейеров являются: бесперегрузочное транспортирование по сложной трассе; удобство промежуточной разгрузки на горизонтальных участках (для скребково-ковшовых и ковшовых) и на вертикальных участках (для люлечных); возможность транспортирования горячих грузов.

Недостатки скребково-ковшовых, ковшовых и люлечных конвейеров: сложность конструкции; большая масса ходовой части; крошение груза и повышенный износ трущихся частей (желоба и ковшей) в скребково-ковшовых конвейерах; большое количество шарниров.

Скребково-ковшовый конвейер (рисунок 43) соединяет в себе принцип действия двух типов машин – скребкового конвейера и ковшового элеватора и работает на горизонтальных участках как скребковый конвейер в желобе, а на вертикальной (восходящей) ветви как вертикальный элеватор .

Рисунок 43 – Схема скребково-ковшового конвейера:

1 – тяговые цепи; 2 – ковши; 3 – привод; 4 – питатель;

5 – приемный бункер; 6 – желоб; 7 – кожух

Винтовые конвейеры относятся к группе транспортирующих машин без тягового органа и используются в химической и мукомольной промышленности, при производстве строительных материалов для транспортирования пылевидных, порошкообразных и реже мелкокусковых грузов на небольшое расстояние в горизонтальном или вертикальном направлении [2].

Винтовыми конвейерами не рекомендуется перемещать липкие и влажные, сильно уплотняющиеся и высоко абразивные грузы, а также грузы, дробление которых снижает их качество. Транспортирование абразивных материалов винтовыми конвейерами приводит к быстрому изнашиванию винта и желоба; очень липкие грузы налипают на винт и вращаются вместе с ним, не перемещаясь вдоль желоба. Длина горизонтальных винтовых конвейеров достигает 60 м, высота наклонных и вертикальных конвейеров – до 30 м, производительность до 100 т/ч.

К достоинствам винтовых конвейеров относятся компактность, простота конструкции и обслуживания, надежность в эксплуатации, удобство промежуточной разгрузки, герметичность и пригодность для транспортирования горячих, пылящих и токсичных материалов. Недостатками являются: повышенная энергоемкость, измельчение грузов в процессе транспортирования, повышенный износ винта и желоба, ограниченная длина, высокая чувствительность к перегрузкам, возможность образования заторов.

В зависимости от конфигурации трассы различают винтовые конвейеры: горизонтальные или пологонаклонные под углом 20° (основной тип); крутонаклонные и вертикальные, к этой же группе конвейеров относятся винтовые транспортирующие трубы.

Горизонтальный конвейер состоит из неподвижного желоба в форме полуцилиндра, закрытого сверху крышкой; привода (включающего электродвигатель, редуктор и две муфты); приводного вала с прикрепленными к нему витками транспортирующего винта; концевых и промежуточной подшипниковых опор; загрузочного и разгрузочного устройств.

Насыпной груз подается в желоб через одно или несколько отверстий, перемещение груза по желобу обеспечивается витками вращающегося винта, при этом груз перемещается вдоль оси конвейера в направлении транспортирования, как гайка вдоль винта, а затем высыпается через одно или несколько разгрузочных отверстий с затворами, расположенных в днище желоба.

Винт конвейера представляет собой трубу с приваренными к ней лопастями, изготовленными из стального листа. Винты выполняются сплошными, ленточными и фасонными (рисунок 44).

Рисунок 44 – Схема горизонтального винтового конвейера:

1 – загрузочное устройство; 2 – подвесная промежуточная опора; 3 – винт;

4 – разгрузочное отверстие; 5 – желоб; 6 – муфта; 7 – редуктор; 8 – электродвигатель