Ленточные конвейеры

Для транспортировки горячих отливок и горелой земли применяют ленты с термостойким покрытием из каучука марок Т1, Т2 или Т3. Эти материалы выдерживают длительный нагрев до +200℃, потому что имеют многослойный каркас из синтетических тканей с высокой разрывной прочностью. Если температура груза превышает этот предел, выбирают полотна с защитным слоем из фторкаучука, который сохраняет эластичность при +300℃ и выше.

Правильный выбор толщины верхней обкладки исключает прогорание основы и отслоение рабочих слоев при контакте с раскаленным металлом. Внутренние слои ленты пропитывают специальными составами, чтобы они не разрушались от теплового старения во время долгой эксплуатации.

Для особо тяжелых условий работы используют ленты с металлическим кордом, которые обладают минимальным относительным удлинением при нагреве. Такие полотна не деформируются под весом тяжелых заготовок, так как стальные тросы внутри резины обеспечивают жесткость всей конструкции. Поверхность часто делают рифленой или оснащают поперечными ребрами, чтобы груз не соскальзывал при движении по наклонным участкам цеха.

Приводной барабан конвейера обязательно покрывают слоем специальной резины или керамики, потому что это покрытие увеличивает коэффициент трения между металлом и лентой. Этот процесс называют футеровкой, и он позволяет передавать тяговое усилие без проскальзывания полотна даже при высокой влажности или запыленности в цехе. Толщина футеровочного слоя обычно составляет от 8 до 15 мм - в зависимости от мощности привода и диаметра самого барабана.

Резиновый слой имеет ромбовидный или шевронный рисунок протектора, который эффективно отводит воду и грязь из зоны контакта. Когда барабан вращается, мягкая оболочка также амортизирует удары и снижает уровень шума при работе оборудования. Если поверхность вала оставить голой, лента будет быстро истираться о сталь, что приведет к преждевременному разрыву каркаса и к простою всей линии.

Для особо нагруженных магистралей применяют керамическую футеровку, так как она обладает феноменальной износостойкостью и служит в 5–7 раз дольше резиновых аналогов. Керамические пластины вклеивают в резиновую основу, и они буквально вгрызаются в нижнюю обкладку ленты для создания максимального зацепления. Такая защита исключает налипание влажного песка на поверхность вала, из-за чего геометрия вращения остается идеальной в течение всего срока службы.

Центрирующие роликоопоры устанавливают для предотвращения бокового схода ленты, который часто возникает при неравномерной загрузке или перекосе рамы. Устройство представляет собой подвижную раму с тремя роликами, которая закреплена на центральном поворотном шарнире. По бокам конструкции монтируют вертикальные дефлекторные ролики, и они соприкасаются с кромкой полотна при его смещении в сторону.

Когда край ленты давит на боковой упор, вся опора поворачивается на небольшой угол относительно оси движения. Возникающая при этом сила трения плавно возвращает полотно в центральное положение без повреждения его краев. После выравнивания хода механизм автоматически возвращается в исходную позицию под действием собственного веса или пружин.

Использование таких узлов исключает просыпание формовочной смеси и предотвращает трение ленты о неподвижные стальные конструкции конвейера. Центрирующие элементы ставят через каждые 20–25 м на верхней ветви и через 10–15 м на нижней, где контроль за ходом затруднен. Шарнирные узлы защищают от пыли лабиринтными уплотнениями, чтобы они сохраняли подвижность в условиях литейного производства.

Винтовое натяжное устройство применяют на коротких конвейерах длиной до 40–50 м, где общее удлинение ленты в процессе работы невелико. Регулировку осуществляют путем вращения двух мощных винтов, которые перемещают подшипниковые узлы натяжного барабана вдоль направляющих.

Эта конструкция отличается простотой и компактными размерами, поэтому ее часто выбирают для мобильных или малогабаритных установок. Однако винтовой механизм требует периодической ручной подтяжки, так как при растяжении полотна сила натяжения постепенно падает. Если пропустить момент регулировки, лента начнет буксовать на приводном барабане, что вызовет нагрев резины и ее быстрое разрушение. Мастеру нужно следить за параллельностью валов, чтобы не допустить перекоса ленты.

Грузовое натяжное устройство обеспечивает постоянное усилие в системе независимо от текущего растяжения или температуры ленты. Натяжной барабан закрепляют на подвижной каретке, к которой через систему тросов и блоков подвешивают бетонные или стальные блоки. Когда лента удлиняется под нагрузкой, груз опускается и автоматически выбирает слабину, сохраняя стабильные параметры работы привода. Такая схема идеально подходит для магистральных конвейеров большой протяженности, где лента может растягиваться на 1.5–2% от своей длины.

Системы очистки включают в себя первичные и вторичные скребки, которые устанавливают в головной части конвейера непосредственно у разгрузочного барабана.

Первичный скребок монтируют под углом к поверхности ленты, и он снимает до 90% налипшей формовочной смеси или влажного песка. Лезвия изготавливают из износостойкого полиуретана или вольфрамового сплава, который не повреждает резиновую обкладку при постоянном контакте. Прижим обеспечивают пружинные или пневматические блоки, которые поддерживают одинаковое давление по всей ширине полотна даже при износе наконечника. Очистка предотвращает возврат материала обратно под конвейер, что исключает заваливание роликов и налипание грязи на нижние валы.

Вторичные скребки - для удаления мелкой пыли и тонкой пленки влаги, которая остается после первой стадии, - ставят чуть дальше по ходу ленты. Они имеют более тонкие лезвия и прижимаются плотнее, обеспечивая идеальную чистоту рабочей поверхности. Для очистки внутренней стороны ленты применяют плужковые сбрасыватели, которые отводят случайно попавшие камни или куски металла перед натяжным барабаном. Это исключает попадание твердых предметов под вал, что часто становится причиной порезов и проколов полотна.

Подвесной магнитный сепаратор устанавливают над лентой для автоматического извлечения случайных металлических предметов из потока песка или шихты. Устройство создает мощное электромагнитное поле, которое притягивает болты, гайки, куски арматуры и частицы литников прямо из движущегося слоя материала. Это оборудование необходимо для защиты дробилок, смесителей и грохотов от поломок, которые неизбежны при попадании стали в рабочие зоны агрегатов.

Сепаратор часто снабжают собственной короткой лентой, которая вращается вокруг магнита и сбрасывает собранный металлолом в отдельный бункер. Такая самоочистка позволяет системе работать непрерывно в течение всей смены без участия человека. Сила притяжения регулируется высотой подвеса всей конструкции над основным конвейером.

Для эффективной работы магнит размещают в местах, где слой материала на ленте минимален, например, на пересыпных пунктах. Современные модели на постоянных магнитах не требуют электроэнергии для создания поля и сохраняют свои свойства в течение 10 лет. Если нужно извлекать очень мелкую стружку, применяют электромагнитные сепараторы с регулируемой мощностью и с блоками охлаждения катушек.

Зону загрузки конвейера оснащают специальными направляющими бортами и амортизирующими подушками, которые принимают на себя энергию падающего материала. Под лентой в месте падения груза вместо обычных роликов ставят демпферные столы с балками из высокомолекулярного полиэтилена. Эти элементы исключают прогиб полотна, из-за чего зазоры между лентой и боковыми уплотнениями остаются минимальными.

Боковые борта снабжают гибкими резиновыми или полиуретановыми юбками, которые плотно прилегают к поверхности и не дают мелким фракциям песка вылетать наружу. Длину зоны уплотнения выбирают исходя из скорости ленты, чтобы материал успел стабилизироваться и принять форму желоба перед выходом на открытый участок.

Для снижения пыления над зоной загрузки монтируют закрытые кожухи с патрубками для подключения к системе заводской аспирации. Внутренние стенки желоба покрывают листами износостойкой стали или керамики для защиты от абразивного воздействия песка. Угол наклона загрузочного лотка рассчитывают так, чтобы скорость падения материала была близка к скорости движения ленты, что снижает износ обкладки. Если подача идет рывками, устанавливают цепные завесы, которые гасят скорость крупных кусков шихты перед контактом с резиной.

Тросовые выключатели - важнейший элемент системы безопасности, который позволяет мгновенно остановить конвейер из любой точки вдоль его трассы. Устройство состоит из блока контактов и натянутого вдоль всей рамы стального троса в яркой полимерной оболочке.

При возникновении аварийной ситуации, застревании одежды или попадании постороннего предмета в механизм любой сотрудник может дернуть за трос. Это приведет к немедленному разрыву цепи питания двигателя и срабатыванию тормоза, что предотвратит тяжелые травмы персонала. После срабатывания защиты запуск линии возможен только вручную после осмотра места происшествия и сброса фиксатора на блоке выключателя. Трос окрашивают в красный цвет для лучшей видимости в запыленных условиях.

Выключатели устанавливают с обеих сторон конвейера, если к нему есть доступ для обслуживания, при этом расстояние между блоками не должно превышать 50–70м. Система работает в обе стороны: срабатывание происходит как при натяжении троса, так и при его обрыве, что гарантирует надежность защиты. Все элементы изготавливают в пылезащищенном исполнении с классом IP65. Монтаж выполняют на уровне колена или пояса человека, чтобы до троса было легко дотянуться в экстренной ситуации.

Датчик контроля скорости монтируют на ведомом или натяжном барабане, чтобы отслеживать реальное движение ленты относительно оборотов двигателя. Прибор выдает сигнал на контроллер, который сравнивает текущую скорость с заданным эталонным значением.

Если лента начинает буксовать из-за перегрузки или ослабления натяжения, разница в оборотах становится критической, и автоматика отключает питание. Это предотвращает перегрев приводного барабана от трения, который может привести к возгоранию резиновой ленты в течение нескольких минут. Также система защищает электродвигатель от работы в режиме перегрузки, когда механизм заклинило посторонним предметом.

Вторая важная функция датчика - контроль обрыва полотна или разрушения соединительного стыка. Когда лента рвется, ведомый вал мгновенно останавливается, и система защиты блокирует привод до того, как лента успеет собраться в «гармошку» в приямке. Контроллер позволяет настраивать время задержки срабатывания, чтобы исключить остановку при кратковременных рывках во время пуска линии.

Желобчатые роликоопоры состоят из трех отдельных роликов, которые установлены на раме под углом 20, 30 или 45° друг к другу. Такая конструкция придает ленте форму глубокого лотка, что позволяет перевозить в 2.5 раза больше сыпучих материалов по сравнению с плоским полотном. Благодаря желобу песок или шихта концентрируются в центре ленты, из-за чего риск просыпания материала через края при движении сводится к минимуму.

Угол наклона боковых роликов выбирают исходя из угла естественного откоса груза и ширины ленты для обеспечения максимальной производительности. Использование трехроликовых опор также повышает стабильность хода полотна, так как боковые стенки желоба центрируют ленту на раме конвейера.

Ролики изготавливают из толстостенных стальных труб и оснащают усиленными подшипниками с многослойным лабиринтным уплотнением. Это важно для работы на участках выбивки отливок, где постоянно летит горячая пыль и абразивные частицы. Расстояние между опорами рассчитывают так, чтобы исключить чрезмерный прогиб ленты между ними под весом тяжелого груза. Обычно шаг установки составляет от 1000 до 1200 мм на рабочей ветви и около 2500 мм на возвратной.

Ленты из высокопрочной нержавеющей или углеродистой стали применяют в условиях, где резинотканевые аналоги мгновенно выходят из строя. Главный фактор выбора металла - экстремальная температура груза, достигающая +600℃ и выше, что характерно для транспортировки горячих слитков или шлака.

Стальное полотно обладает идеальной плоскостностью и высокой твердостью поверхности, поэтому оно не боится острых кромок металлических заготовок и не протыкается ими. На таких конвейерах легко организовать охлаждение деталей прямо в процессе движения путем распыления воды или обдува воздухом. Металл не впитывает масла и агрессивные химические вещества, из-за чего такие линии часто ставят в зонах закалки или мойки готовых изделий.

Конструкция стальной ленты исключает растяжение под нагрузкой, что позволяет использовать очень длинные конвейеры без сложных натяжных систем. Полотно сваривают в бесконечную петлю на специальном оборудовании, обеспечивая прочность шва на уровне основного металла. Для предотвращения схода ленты с барабанов на ее внутреннюю сторону иногда приклеивают направляющие клиновые ремни.

Угол подъема стандартного ленточного конвейера с гладким полотном обычно не превышает 18–20°, так как при большем уклоне песок и отливки начинают скатываться вниз. Если технологическая цепочка требует подачи материалов на большую высоту при короткой дистанции, применяют специальные шевронные ленты. На их поверхности сформированы резиновые ребра высотой от 10 до 32 мм, которые удерживают груз и позволяют увеличить угол наклона до 35–40°.

Для вертикального подъема используют ленты с гофробортами и поперечными перегородками, которые создают подобие движущихся карманов для материалов. Выбор типа профиля зависит от фракции песка и наличия крупных кусков металла в потоке сырья.

При проектировании наклонных участков обязательно учитывают необходимость установки стопорного механизма или тормоза на валу двигателя. Это предотвращает самопроизвольное движение нагруженной ленты в обратном направлении при внезапном отключении электричества. Мощность привода на таких линиях рассчитывают с учетом энергии, которая затрачивается на подъем веса груза против силы тяжести. Чтобы материал не разлетался в нижней точке при падении с большой высоты, устанавливают направляющие воронки с резиновыми демпферами.

Для работы в условиях экстремальной запыленности литейного цеха применяют ролики с необслуживаемыми подшипниковыми узлами, которые имеют тройную защиту. Первым барьером служит наружный пылезащитный колпачок, который отсекает крупные частицы песка и окалины во время вращения.

Внутри корпуса устанавливают многослойные лабиринтные уплотнения, пространство между которыми заполняют консистентной литиевой смазкой. Такая конструкция создает непреодолимый барьер для микронной пыли, которая при попадании внутрь превращает масло в абразивную пасту. Использование качественных резиновых манжет исключает вытекание смазки даже при нагреве ролика от трения или внешнего жара печей.

Внутреннюю полость ролика часто делают герметичной, заполняя ее антикоррозийным составом для предотвращения образования ржавчины при перепадах влажности. Подшипники выбирают с увеличенным тепловым зазором класса С3, чтобы их не заклинило при расширении металла в горячих зонах производства. Для особо тяжелых участков применяют ролики с корпусами из армированного полимера, которые не подвержены коррозии и имеют меньший момент инерции.