Лекция Виды и устройство, основные параметры ленточных конвейеров. План: Конструктивная схема ленточного конвейера Конвейерные ленты Роликовый став Приводные станции

Ленточные конвейеры
Принципиальная схема ленточного конвейера представлена на рис. 8. Замкнутая бесконечная лента 1, которая является одновременно тяговым и несущим органом, огибает головной приводной барабан 2 и хвостовой натяжной 3. На длине става верхняя рабочая и нижняя порожняковая ветви ленты поддерживаются роликоопорами 4 и 5. Загрузку ленточного конвейера осуществляют обычно в его хвостовой части через загрузочную воронку 6, однако загрузка возможна практически в любом месте рабочей ветви конвейера. Разгрузка конвейера производится, как правило, в головной части при сходе ленты с барабана.
Ленточные конвейеры в горной промышленности получили широкое применение благодаря следующим преимуществам: относительная простота конструкции, высокая производительность и большая длина в одном ставе, меньшие масса и энергоемкость по сравнению с другими типами конвейеров, возможность полной автоматизации работы и др. Недостатки ленточных конвейеров: необходимость прямолинейной установки става конвейера в плане, ограниченная кусковатость транспортируемого груза (до 350 – 400 мм), высокая стоимость, относительно небольшой срок службы конвейерной ленты, ограниченный угол наклона конвейера с гладкой лентой до +18° или – 16°.
Основные элементы ленточного конвейера: лента, привод, роликоопоры, став и натяжное устройство. Ленточные конвейеры оснащают устройствами для очистки ленты, для улавливания ленты в случае ее обрыва на наклонном конвейере, а также различными датчиками и приспособлениями для контроля за работой и автоматизации отдельных конвейеров и конвейерных линий. На подземных ленточных конвейерах наиболее распространены резинотканевые и резинотросовые ленты. В резинотканевой ленте (рис. 9, а) се основу (каркас) обеспечивающую необходимую прочность и передачутяговых усилий, составляют тканевые прокладки 1, покрытые верхней рабочей обкладкой 2, нижней обкладкой 3 и бортами 4, защищающими каркас от механических повреждений и проникновения влаги. Прокладки выполняют из ткани полотняного переплетения с основными нитями, направленными вдоль ленты, и уточными нитями, расположенными поперек ленты. Тяговое усилие передают только основные нити прокладок ленты.
До недавнего времени на конвейерах небольшой мощности и длины применялись ленты с прокладками, выполненными из ткани типа бельтинг, с удельной разрывной прочностью 550 – 1100 Н/см ширины одной прокладки. В настоящее время прокладки для таких лент изготовляют из комбинации полиэфирного и натурального волокон типа БКНЛ.
Для ленточных конвейеров средней и большой мощности применяют ленты с синтетическими прокладками на основе полиамидных и полиэфирных волокон, обладающих удельной разрывной прочностью до 3000 Н/см ширины одной прокладки (типа 2К-300 и 2А-300).
Находят применение ленты с прокладками из лавсановых тканей с удельной разрывной прочностью 1200 Н/см.
Разрывная прочность всей резинотканевой ленты S_paз = Biσ_p, где В – ширина ленты, см; i – количество прокладок; σ_р – удельная разрывная прочность, Н/см.
Для лент, используемых в угольных шахтах, верхняя и нижняя обкладки и борта изготовляют из негорючих резин на основе синтетических каучуков или из пластмассы с высокой термопластичностью, например, поливинилхлорида (ПВХ).
В лентах, транспортирующих уголь и другие малоабразивные и относительно легкие грузы, толщина верхней рабочей обкладки составляет 3 мм, а в лентах для абразивных тяже­лых грузов, например руды, 6 – 10 мм. Толщина нижней об­кладки для большинства лент составляет 1,5 – 2 мм.
Резинотканевые ленты, предназначенные для транспортирования крупнокусковых грузов, имеют дополнительные защитные (брекерные) прокладки 5 (рис. 9, б).
В резинотросовых лентах типа РТЛ (рис. 6.2, в) основа (каркас) состоит из ряда расположенных через определенный шаг стальных латунированных тросов 6, между которыми находится резиновый наполнитель 7, покрытый сверху и снизу обкладками 2 и 3. Диаметр тросов в зависимости от ширины ленты и ее разрывной прочности составляет 2,5 – 9 мм. Удельная разрывная прочность резинотросовой ленты σ_p= 5000÷60000 Н/см ширины ленты.
Разрывная прочность (Н) резинотросовой ленты S_paз = Bσ_p. Резинотросовые ленты, предназначенные для транспортирования крупнокусковых грузов, снабжают двумя защитными тканевыми прокладками 8 (рис. 9, г).
Резинотросовые ленты по сравнению с резинотканевыми лентами на основе синтетических волокон обладают большей прочностью и гибкостью и малым удлинением. Они позволяют применять меньшие по размерам приводные барабаны и имеют срок службы (средний ресурс), в 2 раза превышающий срок службы резинотканевых лент. Недостатком резинотросовых лент является их большая масса и высокая стоимость.
В шахту отдельные отрезки ленты длиной 70 – 150 м доставляют в бухтах и затем, в процессе монтажа конвейера отрезки ленты соединяют между собой.
На шахтных передвижных или полустационарных конвейеpax резинотканевые ленты соединяют проволочными П-образными (рис. 9, д) или крючкообразными (рис. 9, е) скобами с помощью специальных приспособлений. Такие быстроразъемные стыки имеют прочность 50 – 60 % от прочности самой ленты.
На стационарных ленточных конвейерах высокопрочные резинотканевые и резинотросовые ленты соединяют горячей вулканизацией, обеспечивающей стык, практически равный по прочности и долговечности самой ленте. Недостатки данного соединения – большая трудоемкость и необходимость тщательного соблюдения процесса вулканизации.
Перед стыковкой концы ленты разделывают, как показано на рис. 9, з. На концах резинотканевых лент снимают прокладки отдельными ступеньками. Затем разделанные концы ленты накладывают друг на друга и зажимают между плитами вулканизационного пресса. Температура вулканизации составляет 140 – 150 °С.
Некоторые типы резинотканевых лент стыкуют методом холодной вулканизации, т.е. стыкуемые поверхности смазывают специальным клеем, затем стык прокатывают роликом.
При стыковке резинотросовых лент освобожденные от резины концы тросов укладывают, как показано на рис. 9, ж, затем обкладывают с двух сторон сырой резиной и зажимают между нагревательными плитами вулканизационного пресса.
Приводная станция ленточного конвейера включает в себя один или два приводных барабана, огибаемых лентой конвейера, редуктор и электродвигатель, смонтированные на жесткой раме. Лента приводится в движение силами трения, возникающими при натяжении ленты между ней и приводным барабаном. Натяжение набегающей ветви S_нб и сбегающей S_сбс приводного барабана (рис. 10, а) при условии отсутствия проскальзывания ленты по барабану выражается следующим соотношением
S_нб ≤S_сбе^μα
где е^μα – тяговый фактор привода ленточного конвейера; (α – угол обхвата барабана лентой, рад; (i – коэффициент сцепления между лентой и барабаном; е – основание натурального логарифма).
Эта формула была выведена русским ученым Л. Эйлером и названа его именем.
Максимальное тяговое усилие, передаваемое приводом кон­вейера,

Тяговое усилие Fможно увеличить путем повышения коэф­фициента трения iи угла обхвата а. На практике коэффициент и увеличивают футеровкой покрытия поверхности приводного барабана фрикционным материалом, например резиной, а угол обхвата α – установкой отклоняющего барабана (рис. 10, б) или двух приводных барабанов (рис.10, в и г). Тогда суммарный расчетный угол α = α₁ + α₂
На относительно коротких шахтных полустационарных ленточных конвейерах длиною до 300 – 500 м применяют обычно двухбарабанный привод с S-образной запасовкой ленты на ба­рабанах (см. рис.10, в), которые кинематически связаны между собою одним редуктором и приводятся во вращение от одного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Привод обычно устанавливают в головной части конвейера.
На более мощных конвейерах применяют двухбарабанный привод с запасовкой ленты согласно рис. 10, г. Приводные барабаны кинематически не связаны между собой и каждый приводится во вращение от отдельного электродвигателя. Для обеспечения плавного пуска на мощных ленточных конвейерах применяют электродвигатели с фазным ротором со смягченной рабочей характеристикой за счет невыключаемой ступени пусковых сопротивлений.
На мощных ленточных конвейерах кроме двухбарабанного головного привода устанавливают однобарабанный привод в хвостовой части конвейера.
Для поддержания верхней и нижней ветвей конвейера при­меняют роликоопоры, которые монтируют на жестком (рис. 11, б) или канатном (рис. 11, в) ставе конвейера. Канатный став имеет меньшую металлоемкость, чем жесткий, и обеспечивает снижение ударных нагрузок при прохождении груза по роликоопорам.
Роликоопоры на верхней ветви конвейера располагают на расстоянии 1200 – 1400 мм, на нижней ветви – 2400 – 2800 мм.
На большинстве шахтных ленточных конвейеров для под­держания верхней рабочей ветви ленты применяют трехроликовые опоры с углом наклона боковых роликов 30° (рис. 11, а). Между собою ролики одной опоры могут быть соединены жестко или шарнирно. На нижней ветви устанавливают однороликовые опоры или двухроликовые с V-образным расположением роликов, что предотвращает сход в сторону нижней ветви конвейера.
Став ленточного конвейера обычно располагают на почве горной выработки, но при пучащей почве став подвешивают на цепях к кровле выработки.
Для поддержания заданного провеса ленты между роликоопорами и обеспечения заданного ее натяжения для создания приводом тягового усилия, а также для компенсации остаточной деформации ленты при ее вытяжке применяют натяжные устройства: жесткие лебедочные или винтовые натяжные устройства, податливые грузовые и автоматические натяжные устройства. Жесткие натяжные устройства включают в работу периодически, и они не обеспечивают постоянного натяжения в связи с изменяющейся деформацией ленты. Грузовые натяжные устройства, включающие огибаемый лентой по­движный натяжной барабан, канатную полиспастную систему и подвешенный к ней груз, обеспечивают постоянное натяжение и компенсацию остаточной деформации ленты. Но они по сравнению с жесткими имеют большие габариты и находят ограниченное применение на шахтных ленточных конвейерах.
Автоматические натяжные устройства обеспечивают натяжение сбегающей с привода ветви ленты в зависимости от нагрузки на конвейере. Но они сложны по конструктивному выполнению и пока не нашли широкого применения.
Натяжное устройство на горизонтальных ленточных конвейерах обычно устанавливают у привода, а в наклонных конвейерах – в его хвостовой части.
Загрузку ленточного конвейера осуществляют через загрузочное устройство, обычно расположенное в хвостовой части конвейера. В месте загрузки над лентой устанавливают приемную воронку с боковыми обрезиненными направляющими бортами, нижняя кромка которых соприкасается с рабочей обкладкой ленты и предохраняет от просыпи мелочи. Под лентой смонтированы амортизирующие обрезиненные ролики. Горная масса поступает от питателей или от погрузочной машины в загрузочное устройство, а затем непосредственно или через промежуточные наклонные лотки на ленту. Конструктивное исполнение загрузочного устройства должно обеспечивать ми­нимальную высоту падения горной массы на лепту и равномерное ее поступление, а также придание грузопотоку скорости, равной или близкой по величине и направлению скорости движения ленты.
В процессе работы конвейера в зависимости от влажности и липкости горной массы на рабочей обкладке после разгрузки остаются прилипшие частицы горной массы, которые переносятся на нижнюю ветвь конвейера, отрываются от ленты при прохождении ее по нижним роликоопорам и заштыбовывают подконвейерное пространство. Для очистки ленты применяют очистные устройства, устанавливаемые на нижней ветви ленты после ее сбегания с головного разгрузочного барабана и выполненные в виде скребков, цилиндрических вращающихся щеток, гидросмывочных аппаратов и других конструкций.