Конвейеры без тягового элемента

КОНВЕЙЕРЫ БЕЗ ТЯГОВОГО ЭЛЕМЕНТА

 

 

6.1 Винтовые конвейеры

 

6.1.1 Общие сведения, классификация  и области применения

 

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.

 

6.1.2 Устройство и элементы конвейеров

 

Горизонтальный  конвейер (рис. 6.1) 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 [2, 5, 6].

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 (рис. 6.2).

 

Рис. 6.1. Схема горизонтального винтового конвейера:

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

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

 

Витки полностенного и ленточного винта изготавливаются штамповкой из стального листа толщиной 4–8 мм и привариваются к валу.

 

Рис. 6.2. Конструктивное исполнение винта:

а – сплошной полностенный; б – ленточный; в – лопастный; г – фасонный

 

Спираль ленточного и лопасти лопастного винта укрепляют на небольших  стрежнях через отверстия в валу. Сплошной винт (шнек) применяют для перемещения сухих, порошкообразных и мелкозернистых грузов, ленточный, лопастный и фасонный – для слеживающихся грузов или для совмещения транспортных и технологических операций (смешивания, дробления и др.). Винт изготавливается с правым или левым направлением спирали, одно-, двух- или трехзаходным. В качестве опор винтов применяют подшипники скольжения и качения.

Длина секции винта составляет 2–4 м. Каждые две  секции трубчатых винтов соединяют  коротким валом. Одну из концевых опор винта снабжают упорным подшипником, который устанавливают на разгрузочном конце конвейера. Промежуточные  подвесные подшипники устанавливают  с шагом 1,5–3,5 м, в месте установки промежуточной опоры витки винта прерываются.

Подвесные подшипники должны иметь надежное уплотнение для защиты от загрязнения, малые  длину и диаметр. Шаг винта  для легко перемещаемых грузов принимают t = D, для трудно перемещаемых грузов величину шага снижают до t = 0,8D. Частота вращения винта n зависит от характеристики перемещаемого груза, частота вращения уменьшается с увеличением диаметра винта, плотности и абразивности груза.

Диаметр винта выбирают ориентировочно, проверяют  по формуле для расчета производительности и окончательно принимают в соответствии с нормальным рядом по ГОСТ: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8 м. Частота вращения винта выбирается в зависимости от характеристики груза и диаметра винта, наибольшая допускаемая частота вращения (об/мин) винта

 

,     (6.1)

 

где А – эмпирический коэффициент;

D_в – диаметр винта, м.

При перемещении  кусковых грузов диаметр винта проверяют  с учетом крупности кусков по условию кусковатости

 

D ≥ (10–12)a; D ≥ (4–6)a_max,    (6.2)

 

где а – размер кусков сортированного груза;

a_max – размер наибольших кусков рядового груза.

Желоб конвейера  изготавливают из листовой стали толщиной 2–8 мм. Для транспортирования абразивных и горячих (до 200 ºС) грузов применяют желоба из чугуна, а для легких неабразивных грузов – из дерева с внутренней футеровкой листовой сталью.

Привод  винтовых конвейеров – редукторный, у горизонтальных конвейеров он состоит  из электродвигателя, редуктора и  двух муфт; у наклонных конвейеров привод выполняют с конической передачей  для обеспечения горизонтального  расположения редуктора.

Загрузочное устройство состоит из люка в крышке желоба конвейера и впускного патрубка, который обеспечивает герметичность при переходе сыпучего материала в желоб конвейера из бункеров или технологических машин. Разгрузочные устройства выполняют в виде одного или нескольких отверстий в днище желоба, перекрываемых шиберными задвижками для распределения транспортируемого груза в различные приемные пункты, одиночное выпускное отверстие затвором не перекрывается.

Вертикальные  винтовые конвейеры (рис. 6.3) относятся к конвейерам специального типа и состоят из вала со сплошными винтовыми витками, вращающегося в цилиндрическом кожухе (трубе), горизонтального винта-питателя и одного или двух раздельных приводов.

Для создания необходимой центробежной силы винт вертикального винтового конвейера  имеет большую частоту вращения, чем винт горизонтального конвейера.

Конвейер  снабжен одним или двумя раздельными  приводами (для основного винта  и для питателя), разгрузка производится через верхний патрубок в кожухе. Участок, в который подается груз, изготавливают с уменьшающимся к верху диаметром или с уменьшенным шагом. При большой высоте конвейера во избежание биения вала устанавливают промежуточные подшипники.

Преимущества  и недостатки вертикальных винтовых конвейеров те же, что у горизонтальных; по сравнению с ковшовыми элеваторами они имеют меньшие габаритные размеры и большее удобство разгрузки, но являются более энергоемкими.

 

 

Рис. 6.3. Вертикальные винтовые конвейеры:

а, в – вертикальные; б – крутонаклонные

 

Спиральные бесстержневые конвейеры относятся к конвейерам специального типа и предназначены для подачи сыпучих, пылеобразных пищевых и непищевых продуктов на различные расстояния и высоту. Спиральные бесстержневые конвейеры имеют разнообразные конфигурации трассы, просты при монтаже и обслуживании, легко адаптируются к существующим технологическим линиям и условиям производственных

 

6.3 Роликовые конвейеры

 

6.3.1 Назначение, классификация роликовых  конвейеров

 

Роликовые конвейеры (рольганги) относятся к  группе машин непрерывного транспорта без тягового органа и перемещают по горизонтали или под небольшим углом наклона штучные грузы (слитки, плиты, профильный прокат, контейнеры, ящики и т. д.), которые могут перекатываться по роликам и имеют плоскую опорную поверхность. Грузы катятся по стационарным роликам, оси которых укреплены на жесткой раме [1, 2, 3, 5, 6].

Роликовые конвейеры выполняют приводными и неприводными, стационарными и переносными или передвижными. Ролики приводных конвейеров приводятся во вращение двигателем и сообщают движение лежащим на них грузам; в неприводных конвейерах грузы перемещаются под действием движущей силы и приводят во вращение ролики.

Ролики  приводных и неприводных конвейеров выполняются цилиндрическими и дисковыми. Ролики обычно имеют цилиндрическую форму и конструктивное исполнение как у роликоопор ленточных конвейеров. Ролики изготавливаются из стальной трубы, а при легких и средних условиях работы используют ролики, выполненные из синтетических полимерных материалов, т. к. они имеют меньшую массу, более долговечны, эластичны и бесшумны при работе.

Цилиндрические  и дисковые конвейерные ролики вращаются на шарикоодшипниках на неподвижных осях.

Длина цилиндрических роликов принимается из нормального  ряда: 160; 200; 250; 320; 400; 500; 650; 800; 1000; 1200 мм. Шаг роликов принимается из нормального ряда: 50; 60; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 мм.

Дисковые  ролики имеют разнообразные конструкции (с наружными или внутренними  кольцами из пластмассы, с однорядным или двухрядным подшипником и  др.), основным их преимуществом является то, что при грузах небольших размеров оси дисковых роликов, расположенных в шахматном порядке, могут устанавливаться ближе друг к другу, обеспечивая спокойный ход грузов.

Роликовые конвейеры состоят из модульных  секций длиной 2–3 м, смонтированных из группы роликов, установленных в  опоры и закрепленных на раме. Для регулирования угла наклона конвейера стойки рамы выполняют выдвижными.

Роликовые конвейеры отличаются простотой  конструкции, возможностью создания трассы практически любой конфигурации и длины с многочисленными  разветвлениями и пересечениями, они  входят в состав сложных транспортно-технологических  систем и комплексов, используются в сочетании с другими подъемно-транспортными и транспортирующими машинами и технологическим оборудованием.

6.3.2 Неприводные роликовые конвейеры

 

Неприводные роликовые конвейеры выполняют стационарными, переносными и передвижными. Конвейеры устанавливаются с наклоном в сторону движения, и грузы перемещаются под действием собственной силы тяжести. Расстояние между осями роликов выбирают таким, чтобы груз всегда лежал не менее чем на двух роликах, т. е. не больше 1/3 длины груза.

Основными параметрами неприводных роликовых конвейеров (рольгангов) общего назначения являются: длина ролика – 160–1200 мм и диаметр ролика – 40–155 мм. Шаг роликов составляет 50–630 мм, радиусы поворотных секций – 400–4000 мм. Неприводные роликовые конвейеры (рис. 6.12) просты в эксплуатации, экономичны и отличаются удобством укладки и съема грузов; ширина ходовой части: 160, 250, 400 и 650 мм; диаметры дисков 40 и 60 мм; шаг установки 40, 80 и 160 мм [5, 6].

 

 

Рис. 6.12. Неприводные роликовые конвейеры:

а – стационарный однорядный; б – стационарный раздельный сдвоенный;

в – сдвоенный с наклонными роликами для цилиндрических грузов;

г – с наклонными роликами (дисками) для труб; д – передвижной;

е – передвижной раздвигающийся

 

Неприводные роликовые конвейеры имеют пересечения и разветвления трассы подобно стрелке рельсовых путей. На криволинейных участках (повороты трассы) устанавливают по два раздельных цилиндрических или конических ролика. На неприводных роликовых конвейерах кроме цилиндрических используют дисковые ролики, самоустанавливающиеся по ходу грузов; шаровые опоры, обеспечивающие движение грузов в любую сторону.

К недостаткам  рольгангов относятся: невысокая производительность, нестабильность скорости движения, возможность  остановки и самопроизвольного  сбрасывания грузов, необходимость  восстановления потерянной на наклонной  трассе высоты.

Неприводные роликовые конвейеры имеют прямолинейные, криволинейные секции в одно- и двухрядном исполнениях, а на местах пересечения трасс – вращающиеся роликовые и невращающиеся шариковые поворотные столы. Криволинейные участки характеризуются повышенным сопротивлением движению, что приводит к увеличению их угла наклона.

Использование элементов роликовых конвейеров в различных комбинациях позволяет  объединить в единую транспортную систему  неодинаковые по ритму участки технологической  линии. Эти элементы имеют автоматическое управление и обеспечивают регулирование  очередности поступления грузов на основной конвейер.

При свободном  движении груза под уклон возможен его разгон до большой скорости, для ограничения или регулирования  скорости на роликовом настиле устанавливают  тормозные устройства разнообразных  конструкций. На сходящихся под острым углом конвейерах для предотвращения столкновения грузов устанавливают  блокирующие устройства.