Ленточные и пластинчатые конвейеры, эскалаторы

Транспортирующими называют технические средства непрерывного действия для перемещения массовых сыпучих и штучных грузов по определенным линейным трассам. Их делят на конвейеры ц устройства трубопроводного транспорта. Первыми перемещают грузы (сыпучие и кусковые материалы, штучные грузы, а также пластичные смеси бетонов и растворов) путем непосредственно го механического воздействия на них тягового или транспортирующего органа. Конвейеры бывают ленточными, пластинчатыми, скребковыми, ковшовыми, винтовыми и вибрационными. Устройствами трубопроводного транспорта грузы перемещают в по токе жидкости или газа, а также в контейнерах.

Ленточными конвейерами (рис.56,а) материал перемещают как в горизонтальном, так и в наклонном направлениях бесконечной прорезиненной лентой, огибающей приводной и натяжной барабаны.

Рис.56. Ленточный конвейер: а — схема конструкции; б ‑ роликоопоры; в — схема усилий в ветвях ленты в зоне приводного барабана

Движение ленты с перемещаемым грузом, поступающим через загрузочное устройство, обеспечивается силой трения на поверхности ее контакта с приводным барабаном, вращение которому передается от электродвигателя через редуктор. Необходимое натяжение ленты обеспечивается различными конструктивными решениями, в частности, грузом, подвешенным на канате, второй конец которого за креплен на подвижной каретке натяжного барабана. Для повышения тягового усилия приводного барабана увеличивают' угол его обхвата лентой за счет поджимного барабана, а также повышают коэффициент трения, например, путем вулканизации рабочей поверхности барабана слоем резины. Обе ветви конвейерной ленты поддерживаются от провисания роликоопорами, установленными более часто под грузовой ветвью и реже — под холостой. В зоне загрузки материала, где опоры установлены наиболее часто, они представляют собой прямые горизонтальные ролики. Такие же ролики устанавливают и на холостой ветви ленты. Остальные роликоопоры под грузовой ветвью, выполняют либо также прямыми, либо, с целью увеличения площади поперечного сечения транспортируемого материала, от которой зависит производительность конвейера — желобчатыми из одного горизонтального и двух наклонных (под углом 20... 30°) роликов.

Материал разгружают через головной барабан. В случае прямых роликоопор под грузовой ветвью возможна также промежуточная разгрузка с помощью наклонно установленного плужкового сбрасывателя. При необходимости промежуточной разгрузки на длинных конвейерах могут быть установлены так же специальные промежуточные сбрасывающие тележки.

Предельный угол наклона конвейера к горизонту зависит от подвижности транспортируемого материала и коэффициента трения материала о конвейерную ленту. Он не превышает 2/3 угла естественного откоса материала в движении (для строительных материалов не более 22°). При необходимости подъема материала на большую высоту при малом угле наклона приходится значительно увеличивать длину конвейера, что повышает стоимость установки. Этого недостатка лишены конвейеры с покрывающей лентой (рис. 57), применяемые для перемещения материалов по трассе с углом подъема до 60°. Соскальзывание матери ала предотвращается прижимной лентой (в виде тяжелого цепного мата или прорезиненной ленты с прижимными роликами), покрывающей материал и прижимающей его к основной ленте. Для транспортирования строительных материалов применяют тканевые прорезиненные ленты из

Рис.57. Схема ленточного конвейера для крутонаклонного транспортирования с покрывающей лентой

нескольких слоев (прокладок) ткани (бельтинга), изготовленной из хлопчатобумажных или, чаще, из более прочных синтетических волокон. В особых случаях в качестве прокладок используют тонкие стальные проволочные канаты при 6...8-кратном запасе прочности. Ширина ленты обычно составляет 0,4...2м, скорость ее движения 0,8...4м/с. Ширина ленты конвейеров специального назначения, являющихся транспортными органами экскаваторов и отвалообразователей непрерывного действия, землеройно-транспортных комплексов и других машин, достигает 3,2м при скорости до 8м/с. Для транспортирования крупнокусковых материалов ширина ленты должна быть не меньше наибольшего размера транспортируемых кусков. Ленточные конвейеры обладают высокой производительностью (до нескольких тысяч тонн в час), они обеспечивают значительную дальность транспортирования (до нескольких десятков километров). Для этого их обычно устанавливают каскадом — один за другим. Существенным недостатком такой схемы установки является ее недостаточная надежность, так как выход из строя какого-либо одного конвейера приводит к остановке всего каскада.

В строительстве используют стационарные и передвижные ленточные конвейеры, перемещающие грузы на сравнительно небольшие расстояния. Стационарными конвейерами оборудуют стационарные же производтва (бетонные и железобетонные заводы, склады строительных материалов и т.п.). Передвижные конвейеры, используемые обычно на строительных площадках, длиной 5...15 м оборудуют колесами для перемещения вручную или в прицепе к тягачу. Ленточные конвейеры широко используют как транспортирующие органы в конструкциях траншейных и карьерных экскаваторов непрерывного действия, бетоноукладчиков и других машин.

Рис.58. Пластинчатый конвейер

Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования материалов с острыми кромками, например для подачи крупнокускового камня в дробилки, а также для транспортирования горячих материалов, деталей и изделий на машиностроительных заводах и заводах строительных конструкций. Тяговым органом у этих конвейеров являются две бесконечные цепи, огибающие приводные и натяжные звездочки. К тяговым цепям прикреплены металлические пластины, перекрывающие друг -друга с целью исключения просыпания материала. Ширина пластинчатого настила обычно составляет 0,4...1,6м, а скорость движения — 0,01...1 м/с.

Эскалаторы (рис.59) являются разновидностью пластинчатых конвейеров. К ним относятся тоннельные для метрополитенов поэтажные для крупных общественных зданий, магазинов и др. В эскалаторе в качестве тягового органа применяют две параллельные пластинчатые тяговые цепи, а в качестве настила используют ступени высотой 0,4м и шириной 1 м (иногда 0,6м — для поэтажных эскалаторов), опирающиеся на две системы направляющих, что позволяет ступеням складываться на верхней и нижней площадках в плоский настил. В качестве поручней используют ленточные конвейеры с резинотканевой лентой специального профиля. Угол наклона эскалатора к горизонту обычно составляет 30°, высота подъема — до 45м, скорость движения 0,75...0,96м/с, пропускная способность — до 1000 чел/час.

Рис.59. Эскалатор: а — общий вид; б — схема перехода ступеней; в ‑ ступень; г — поручень

Ковшовые конвейеры и подъемники непрерывного действия

Ковшовые конвейеры (рис.60) применяют для перемещения материалов в ковшах в вертикальном или наклонном (под большим углом) направлениях. Их называют также ковшовыми элеваторами. В качестве тягового органа 4 используют конвейерную ленту или пластинчатые цепи, огибающие приводной

Рис.60. Ковшовый конвейер

6 и натяжной 1 барабаны (при цепном тяговом органе — звездочки). На тяговом органе с определенным шагом Т закреплены ковши 3. Тяговый орган вместе с ковшами и барабанами (звездочками) заключен в металлический кожух 5. Наклонные элеваторы могут быть выполненными открытыми, без кожуха. Материал загружают через загрузочный 2, а разгружают через разгрузочный 7 башмаки.

Различают быстроходные (скорость движения тягового органа 1,25...2,5м/с) и тихоходные (скорость 0,4...1м/с) элеваторы. Первые применяют для транспортирования порошкообразных, а также мелко- и среднекусковых материалов, а вторые — для среднекусковых абразивных, крупнокусковых и плохо подвижных материалов. Для транспортирова|ния сыпучих малоподвижных и подвижных материалов применяют соответственно мелкие или глубокие ковши, располагая ихна тяговом органе с шагом 0,3..0,6м. Кусковые материалы перемещают остроугольными ковшами 1, располагая их вплотную друг к другу. Загружаются ковши быстроходных элеваторов при прохождении ими загрузочного башмака зачерпыванием, а разгружаются выбрасыванием материала под действием центробежных сил при огибании приводного барабана (звездочки). Ковши тихоходных элеваторов загружаются путем засыпания в них материала, а разгружаются под действием гравитационных сил. При этом материал скатывается по передней стенке впереди идущего ковша, вследствие чего снижается сила его удара о разгрузочный башмак.

Высота подъема материала составляет до 35м, производительность (по объему материала) до 100м/ч. Преимущественная область применения — заполнение высоких хранилищ — силосов и бункеров.

Подъемники непрерывного действия для штучных грузов (рис.61) являются разновидностью ковшовых элеваторов. В таких устройствах к тяговым цепям подвешивают площадки-люльки (люлечные элеваторы), что позволяет не только поднимать, но и опускать груз. При жестком креплении полок на тяговых цепях элеватор устанавливают наклонно и используют преимущественно для подъема штучных грузов, подаваемых на полки самотеком и также самотеком скатывающихся с них. Такие элеваторы используют в основном как погрузочно-разгрузочные устройства. Элеваторы применяют и как пассажирские подъемники непрерывного действия. Для свободного прохождения через верхние и нижние звездочки кабины для пассажиров подвешивают шарнирно к двум цепям. Пассажирские элеваторы (патерностеры) применяют в административных зданиях при небольших рассредоточенных пассажирских потоках. Скорость движения кабины не превышает 0,3м/с, что позволяет пассажирам заходить в кабину и выходить из нее на ходу.

Рис.61. Схемы подъемников непрерывного действия

Винтовые и вибрационные конвейеры

Винтовые конвейеры применяют для горизонтального или наклонного (под углом до 20°) транспортирования сыпучих, кусковых и тестообразных материалов на расстояние 30...40м. Конвейер представляет собой желоб 4 полукруглой формы, внутри которого в подшипниках 5 вращается винт 3,

Рис.62. Винтовой конвейер: а - общий вид; б - сплошной винт; в- ленточный винт; д ‑ лопастной винт

приводимый электродвигателем 7 через редуктор 2. При вращении винта материал перемещается от загрузочного 6 к разгрузочному отверстию 7, перекрываемому задвижкой. Форма винта зависит от вида транспортируемого материала. Для хорошо сыпучих материалов (цемента, мела, песка, гипса, шлака, порошковой извести) применяют сплошные винты.

Для кусковых материалов (крупного гравия, известняка, негранулированного шлака) используют ленточные и лопастные винты.

Тестообразные, слежавшиеся и влажные материалы (мокрую глину, бетонные смеси, цементные растворы) перемещают фасонными и лопастными винтами.

Диаметры винтов стандартизованы и составляют 0,15...0,6м, производительность их в среднем 20...40м³/ч, при больших размерах винта — до 100м³/ч.

Производительность наклонных конвейеров уменьшается из-за снижения скорости v вследствие гравитационного сопротивления движению. Так, при углах наклона 5, 10 и 20° это снижение составляет 10, 20 и 35% соответственно.

Реже применяют вертикальные винтовые конвейеры, в которые материал поступает от горизонтального конвейера, создающего подпор.

Рис.63. Вертикальный винтовой конвейер

Рис.64. Схема к объяснению принципа действия вибрационного конвейера

В вибрационном конвейере (рис.64), загруженному транспортируемым материалом желобу сообщаются несимметричные колебания так, что средняя скорость его перемещения в одном направлении значительно превышает среднюю скорость в противоположном направлении. При движении с меньшей скоростью желоб перемещается из положения I в положение // вместе с находящимся на нем материалом. При резком возвращении желоба в исходное положение из-за повышенной скорости уменьшаются силы трения между желобом и материалом, вследствие чего, а также из-за инерционности материала он отстает от желоба, оставаясь на достигнутом ранее месте или незначительно смещаясь в направлении движения желоба и совершая таким образом скачкообразное движение по желобу за каждый цикл колебаний. Матердалы можно перемещать по горизонтали, а также наклонно вверх и вниз. Источником колебаний служат электромагнитные возбудители или вибраторы с механическим приводом (эксцентриковые, кривошипно-шатунные). В строительстве вибрационные конвейеры используют для транспортирования материалов на небольшие расстояния, например, при дозировании инертных материалов в производстве бетонных смесей или строительных растворов. Принцип виброконвейера используется, в частности, в работе виброжелобов для подачи бетонной смеси к местам ее укладки.