6.18-Стрічкові-конвеєри. Тема 18. Стрічкові конвеєри та перевантажувачі план
 Скачать 105.5 Kb.
|
|
Тема 6.18. СТРІЧКОВІ КОНВЕЄРИ ТА ПЕРЕВАНТАЖУВАЧІ План: 1. Призначення та класифікація 2. Складові частини 3. Монтаж і експлуатація стрічкових конвеєрів 4. Загальна оцінка Контрольні запитання і завдання 1. Призначення та класифікація Конвеєри відрізняються значною продуктивністю, великою довжиною транспортування, здатністю безперервно пересувати вантажі, придатністю до автоматизації та дистанційного керування при високому рівні безпеки робіт. Тому вони вважаються найбільш ефективним засобом переміщення насипних матеріалів при будівництві та експлуатації шахт. Стрічкові конвеєри були створені за проектом Лопатіна та вперше (1861 р.) використані при добуванні золота на Алтаї. З 1937р. вони, маючи довжину всього 30 м і продуктивність 36...60 т/г, встановлювались у підготовчих вибоях при проведенні горизонтальних виробок. Надалі більш потужні й досконалі конвеєри (200 т/год. при L = 300 м) почали застосовуватися також для транспортування вантажів по магістральних похилих трасах. Особливо бурхливий розвиток одержав даний вид транспорту після Великої Вітчизняної війни. Зараз максимальна довжина на один привод конвеєрів з стрічкою із бавовняної тканини становить 600 м, із синтетичної – 900 м, ґумотросової – 2500 м. Їхня технічна продуктивність досягає 1 500 т/год. Однак у більшості випадків скривленість ділянок не дозволяє реалізувати довжину вище 2000 м. Тому у виробках, що примикають до вибоїв, звичайно вона дорівнює 300...500 м. Об’єм вантажу, який може прийняти за одиницю часу рухомий робочий орган конвеєра при максимально допустимому його заповненні, тобто приймальна датність, для кожного типорозміру установки являє собою постійну величину. Вона визначається швидкістю переміщення та геометричними розмірами стрічки. Конвеєри типу Л, приводи яких (звичайно двобарабанні) мають підвищену тягову здатність, призначені для транспортування насипних матеріалів по магістральних горизонтальних і слабопохилих виробках. Для цих установок характерна відсутність уловлювачів стрічок і часто – гальм. Інші відомі типи конвеєрів розміщують на бремсбергах (ЛБ), уклонах (ЛУ), в похилих виробках з кутом до 25° (ЛН) і в крутопохилих при β=25...35° (ЛКН). Приводи більшості похилих конвеєрів більш прості і в основному однобарабанні. Установки обладнані уловлювачами стрічок, гальмами і в ряді випадків – зупинниками. Конвеєри типу ЛТ забезпечені високоміцними стрічками, двобарабанними приводами і телескопічними пристроями, що дозволяють міняти довжину транспортування. Конструктивні особливості установок типу ЛЛ визначаються необхідністю перевозити людей як вгору, так і вниз при умові додержання високого рівня безпеки. Якщо стрічкові конвеєри розміщені у виробках з перемінною величиною β, нахил ставні не повинен перевищувати 18° при русі вантажу уверх і 16° – униз. Залежно від ширини стрічки радіус перегину траси з ввігнутим профілем беруть в межах 90...130 м, а з випуклим – 9...15 м. Тип конвеєра, наприклад 1ЛТ80, позначається буквами і цифрами: 1 – типорозмір приводної станції; Л –стрічковий; Т – телескопічний; 80 – ширина стрічки, см. Класифікація стрічкових конвеєрів:
Конвеєри загального призначення використовують на поверхні як засіб внутрішнього і зовнішнього транспорту. Маючи досить високу продуктивність, вони здатні доставляти грубозернисті (великогрудкові) вантажі на значні відстані. До спеціального типу відносять конвеєри для крутих підйомів і для перевезення людей, а також стрічково-ланцюгові і стрічково-канатні конвеєри. Останні два види призначені для переміщення грудкуватого неабразивного матеріалу середньої густини. Стрічка тут служить тільки несучим органом, а тягове зусилля передає ланцюг або канати. Такі установки застосовують в підземних умовах при великих довжинах транспортування, їхня продуктивність досягає 1 000 т/год по вугіллю та 2 000 т/год по руді. Конвеєри для крутих підйомів, оснащені спеціальними стрічками ( з рельєфним малюнком робочої обкладки, поперечними ребрами або з гофрованою поверхнею), розміщують у виробках з кутом нахилу до 60°. Однак швидке забруднення стрічки, складність її стиковки, очистки та підтримання холостої вітки, неможливість використання двобарабанних приводів обмежують галузь застосування цих конвеєрів. Установки, що експлуатують при великих значеннях β, мають глибокі жолоби або притискні стрічки. Конвеєри для перевезення людей діють в прямолінійних гірничих виробках з кутом β = 18° (головним чином на капітальних уклонах). Транспортування проводиться обома вітками стрічки, які, на відміну від звичайних, мають лоткову форму і піддержуються трироликовими опорами під кутом α = 30°. Людей перевозять в стані „лежачи на ліктях” одночасно на верхній стрічці (вверх) і нижній (вниз). Установки спеціальних типів, що характеризуються, як правило, великими розмірами і високою вартістю експлуатації, не набули широкого розповсюдження. Стрічкові перевантажувачі, які випускають на базі звичайних конвеєрів, забезпечують безперервність навантаження гірничої маси в забоях підготовчих виробок. Ці засоби являють собою короткі стрічкові установки, змонтовані на рамі. Під рамою можна розмістити декілька вагонеток або перекрити до 50 м магістрального конвеєра. За принципом підтримання порталу перевантажувачі ділять на три групи: що спираються на ґрунт або рейки; підвішені до покрівлі; комбіновані. Перевантажувачі, виготовлені з електричним (ППЛ1Е) і пневматичним (ППЛ1П) приводами, розподіляються на прямолінійні і гнучкі («Ізгіб-1К»). Останні дозволяють обслуговувати нерозчіплені состави при проведенні криволінійних виробок з радіусом заокруглення не менше 10 м. В результаті спрощуються маневрові операції, з’являється можливість рівномірної подачі гірничої маси у вагонетки та полегшується праця прохідників. Початкову довжину конвеєра або перевантажувача вибирають такою, щоб забезпечити заповнення нерозчіпленої групи посудин. Підвісні та укладені на ґрунт установки нарощують до 100 або 500 м, після чого навантажувальний пункт переносять ближче до вибою. При проведенні нешироких виробок перевантажувач розміщують на рейкових коліях або підвішують до верхняків кріплення. Состав вагонеток подають електровозом під ферму горизонтальної частини перевантажувача та в процесі заповнення пересувають маневровим візком. Швидкісну проходку здійснюють за допомогою самохідних гнучких конвеєрів - як в прямолінійних, так і в криволінійних виробках. Секції перевантажувача встановлюють на спеціальні візки, і він рухається слідом за навантажувальною машиною. 2. Складові частини Стрічковий конвеєр складається із приводної, натяжної та кінцевої станцій, робочого органу (стрічки) та конвеєрного роликового поставу з роликоопорами.  Рис. 1 Устрій стрічкового конвеєра Приводна станція, яка повинна бути конструктивно простою, міцною, зручною, надійною та довговічною в експлуатації, призначена для передачі зусилля від двигуна до стрічки. Вона включає металічну раму, електродвигуни, редуктори, з’єднувальні муфти, а також приводні, відхиляючі та розвантажувальний барабани. Для збільшення сили зчеплення з стрічкою поверхню приводних барабанів футерують (покривають) ґумою або іншими фрикційними матеріалами. Привод деяких конвеєрів має, крім того, стопорний (гальмовий) пристрій, що попереджує самовільний рух робочого органу з вантажем униз при зупинці двигунів. Натяжна станція забезпечує необхідну силу притискання стрічки до приводних барабанів і допустиме її провисання між роликами. Вона також повинна бути простою, міцною, зручною і надійною в роботі. Натяжне устаткування розподіляють на три групи. Податливі (вантажні) пристрої створюють постійний натяг стрічки, але вони мають значні розміри та масу. Жорсткі (гвинтові, рейкові, черв’ячні) пристрої не забезпечують постійного натягу, але вони достатньо легкі та компактні. Лебідкові станції, автоматично регулюючі натяг стрічки, мають невеликі розміри і зручні при сполученні конвеєрів. Звичайно їх розташовують біля приводу з метою одержання ряду переваг (хвостовий барабан, наприклад, не потребує переміщення). Кінцева станція включає барабан і пристосування для центрування ходу стрічки. Завантаження конвеєра здійснюється через спеціальний пристрій, встановлений над верхньою віткою робочого органу. Стрічка – один із основних елементів. Тому, крім міцності та гнучкості (в поздовжньому та поперечному напрямках), вона повинна відрізнятись малою масою та невеликою товщиною, стійкістю проти спрацювання та агресивної дії середовища і ударів кусків транспортованого матеріалу в місцях навантаження. Широке розповсюдження одержали бавовняні та синтетичні стрічки (останні міцніші), які складаються із декількох прокладок (шарів), просякнутих і сполучених між собою вулканізованою ґумою. Кількість шарів береться від трьох до восьми (залежно від ширини стрічки та властивостей матеріалів, використовуваних для її виготовлення). Для захисту від вологи та механічних впливів верхні, нижні та бічні шари укривають гумовими обкладками, які при необхідності зміцнюють розрідженими (брекерними) тканинами. Щоб придати робочому органу велику гнучкість, між прокладками розташовують сквіджі (шари ґуми). Найбільш високу міцність має ґумотросова стрічка її каркас виготовляють із одного шару стальних тросів. Відносно них зверху та знизу розміщують тканинні прокладки, захищаючі робочий орган від пошкоджень. Ці та інші елементи знаходяться в ґумовому шарі. Стрічки без прокладок характеризуються підвищеною гнучкістю, що дозволяє використовувати барабани з меншими діаметрами й установлювати бічні ролики під кутом α = 30°. Рухомий робочий орган важковантажних конвеєрів нерідко ковзає по приводних барабанах, що приводить до його нагрівання. Тому для запобігання пожежам застосовують спеціальні вогнестійкі стрічки або автоматичні пристрої, що забезпечують постійний натяг. Роликовий постав, який служить для кріплення роликорпор, по можливості повинен бути легким, конструктивно простим, міцним та жорстким. Він складається із металічних поздовжніх прогонів (або канатів) і стояків. При наявності піддуваючого ґрунту та стійкої покрівлі секції конвеєра для запобігання перекосам підвішують до верхняків кріплення за допомогою ланцюгів, забезпечених стяжними ґвинтовими пристосуваннями. Канатний постав добре амортизує удари кусків вантажу об стрічку та полегшує монтажні роботи. Роликоопори на вантажній і порожняковій вітках підтримують стрічку та придають їй певну форму в поперечному перерізі. Як і попередні частини, вони повинні характеризуватися достатньою міцністю, довговічністю та малою масою. Жолобчату форму вантажна вітка набуває завдяки трироликовим опорам. Продуктивність конвеєра з такою стрічкою майже в два рази вища, ніж з плоскою. Щоб усунути збігання робочого органу, бічні ролики встановлюють з невеликим (2...4°) відхиленням вперед по ходу руху. Для цього ж застосовують і центрувальні роликоопори. Однороликові опори підтримують холосту (порожнякову) вітку. Обґумовані ролики пом’якшують удари в місцях завантаження конвеєра, а ролики із спіральною поверхнею чистять стрічку від бруду та частинок переміщуваного матеріалу при підході до приводних барабанів. Стрічково-ланцюговий конвеєр складається із натяжного та головного барабанів, натяжного та приводного пристроїв, двох тягових ланцюгів, стрічки, стаціонарних однороликових опор і траверс. До ланцюга прикріплені рухомі роликоопори, які переміщуються по напрямних рами. Траверси придають вільно лежачій стрічці жолобчату форму, а опори підтримують вітку робочого органу. Стрічково-канатний конвеєр включає приводну і натяжну станції, канати, лінійні опори і стрічку, що має одну або дві тканинні прокладки і поперечні стальні ресори. Вона вільно лежить на двох тягових канатах і втягується в рух силами тертя. Конвеєр з глибоким жолобом, призначений для транспортування вантажів по бремсбергу з кутом нахилу до 25°. Стрічка підтримується тут підвішеними на канатах роликоопорами. Останні фіксовані канатом для запобігання кутовому зміщенню. На стальних кронштейнах закріплені еластичні фартухи, утримуючі куски гірничої маси від сповзання. Конвеєр з притискною стрічкою, використовуваний в виробках з кутом нахилу до 60°, складається із двох конвеєрів – основного з вантажонесучим органом і допоміжного з стрічкою, що притискується до насипного матеріалу роликами. Конвеєр для перевезення людей відрізняється кріпленням елементів, підтримуючих стрічку. Постав верхньої її вітки (канатний, підвісний) перекритий металічними листами, а постав нижньої вітки не має суцільної металоконструкції. Він включає окремі кронштейни для роликоопор, розташованих на шпалах. Кінцеві станції обладнані: площадками для посадки та сходу людей із стрічки; запобіжними фартухами та скидачами, що запобігають попаданню людини під кінцеві барабани, а також уловлювачами для удержування вантажонесучого органу при обриві та ін. Підвісний стрічковий перевантажувач складається із бункера, стрічки, монорейкового пристрою, натяжних, змінних, проміжної, приводної і завантажувальної секцій. Перевантажувачі ППЛ1П і ППЛ1Е відрізняються один від одного типами приводних двигунів і систем керування. Решта вузлів уніфікована та взаємозамінна. Самохідний гнучкий перевантажувач „Ізгіб-1К” - це три аґреґати: основний і стрічковий перевантажувачі, та ходовий візок. Перший із них включає приводну, натяжну, завантажувальну, змінні, та перехідні секції, які розташовані на опорах і з’єднані між собою шарнірами. Останні допускають відхилення в горизонтальній і вертикальній площинах на кут 6о30', що забезпечує роботу на криволінійних ділянках виробок з мінімальним радіусом заокруглення (10 м). Переміщення ґумової гофрованої стрічки, підтримуваної каретками з ходовими напрямними роликами, проводиться кругло-ланковим ланцюгом. Стрічковий перевантажувач складається із шарнірно, зв’язаних передньої та задньої ферм (секцій), на яких установлено роликоопори для робочої та холостої віток. До передньої ферми (вона розміщена на плиті ходового візка) прикріплений холостий барабан, а до задньої – привід. Несучим полотном служить стрічка з поперечними ребрами, що дозволяють транспортувати гірничу масу вверх під кутом до 25°. Перевантажувач забезпечений двигунами, включення та виключення яких здійснюється дистанційно з виносного пульту на передній секції. Оскільки існуючі типи стрічкових конвеєрів не мають проміжних приводів, усяке збільшення довжини транспортування одним аґреґатом потребує підвищення міцності вантажонесучого органу. При цьому зростає вартість стрічки та зменшується строк її служби. Завдяки теоретичним розробкам кафедри гірничозаводського транспорту ДонНТУ створений оригінальний конвеєр з магнітним (індукційним) проміжним приводом. Функції несучого полотна виконує спеціальна стрічка, до складу якої входить залізний наповнювач. Тягова здатність робочого органу збільшується за рахунок виникаючих магнітних сил зчеплення. Постійні магніти розташовують під вантажонесучою віткою, що значно підвищує максимально допустимий кут нахилу транспортної установки. При визначенні основних параметрів стрічкового конвеєра з індукційним приводом враховуються не тільки сили тертя, а й додаткове притискання робочого органу за рахунок взаємного магнітного притягання. Такі приводи цілком придатні також і для інших транспортних машин (конвеєрних поїздів та ін.). 3. Монтаж і експлуатація стрічкових конвеєрів Перед тим як приступити до монтажу конвеєра, перевіряють стан усіх виробок, камер, фундаментів вантажопідйомних пристроїв, рейкових колій і засобів допоміжного транспорту. Установка конвеєра здійснюється по заздалегідь складеному графіку, який передбачає певну черговість спуску та монтажу. Складання ведуть згідно з маркшейдерським напрямком і спеціальними кресленнями. Починають роботи з приводної станції, яку розташовують так, щоб забезпечити задовільне розвантаження матеріалу. При цьому осі барабанів і конвеєрного постава повинні бути взаємно перпендикулярними. Для запобігання збіганню стрічки з роликоопор став розміщують суворо прямолінійно в горизонтальній площині та без різких перегинів – у вертикальній. У виробках з стійкою покрівлею, але з піддувним ґрунтом секції конвеєра підвішують до верхняків кріплення. Одночасно установлюють роликоопори, засоби автоматизації, захисні засоби, перехідні містки та перевантажувальні пристрої. Останнім приділяється особлива увага, оскільки 90% пошкоджень стрічки відбувається саме у пунктах перевантаження гірничої маси. Одна із найбільш відповідальних операцій – навішування вантажонесучого органу. До місця установки стрічку подають кусками (50...90 м). У нескінченну її з’єднують таким чином: якщо вона ґумотросова – тільки методом гарячої вулканізації, а якщо ґумотканинна – склеюванням або за допомогою спеціальних скоб. Регулюють стрічку так, щоб вона не збігала вбік ні у середній частині конвеєра, ні на кінцевих барабанах. Одночасно ведуть випробування автоматичних засобів контролю. Експлуатація конвеєра передбачає насамперед регулювання ходу вантажонесучого органу та перевірку стану очисних пристроїв, стиків, роликоопор, гальм, уловлювачів стрічки, перевантажувальних жолобів, підшипників і засобів автоматизації. Не допускається робота конвеєра при наявності на полотні важких предметів і великих глиб гірничої маси. Причинами основних неполадок (пробуксовка, надмірне провисання та децентрування несучого органу) можуть бути: перенаповнення стрічки вантажем і малий початковий її натяг, налипання матеріалу на барабан, заклинювання біля натяжної станції при попаданні на нижню вітку сторонніх предметів, а також збільшений опір рухові. Пробуксовка, яка викликає інтенсивний знос футеровки барабана та обкладок стрічки, здатна привести до спалахування останньої. Тому поблизу повинні знаходитись вогнегасники й ящики з піском. На новобудовах підприємств у виробках встановлюється вогнетривке кріплення, а типажні конвеєри оснащують вогнетривкими стрічками та засобами автоматичного контролю. Найбільш ефективна, надійна та безпечна робота стрічкових конвеєрів досягається при автоматизації конвеєрних ліній, яка здійснюється в основному по двох схемах – шляхом реалізації дистанційного керування або автоматичного контролю за роботою конвеєрів і їхніх елементів. При цьому звичайно виконуються: подача звукового сигналу перед пуском; включення та відключення конвеєрів в певній послідовності; аварійне відключення при обриві тягового органу, завалі перевантажувального пристрою, затягнутому пуску, відсутності захисту електродвигуна, при зниженні швидкості стрічки або бічному сходженні її тощо. Автоматизоване керування конвеєрами реалізується комплексом апаратури типу АУК-10 ТМ. До економічних показників стрічкових конвеєрів належать капітальні затрати та експлуатаційні витрати. Капітальні затрати складаються із вартості конвеєрів, стрічки, пускорегулюючої апаратури, камер для приводних, натяжних і проміжних станцій. А експлуатаційні витрати включають зарплату, витрати на стрічку та електроенергію, ремонт електромеханічного устаткування та камер. 4. ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА ПЕРЕВАГИ. Стрічкові конвеєри характеризуються високою продуктивністю, низьким, рівнем енергомісткості та трудомісткості обслуговування. Вони надійні, безпечні та безшумні в експлуатації, пристосовані до роботи в автоматизованому режимі. НЕДОЛІКИ. Значна вартість і малий строк служби стрічок, чутливість до викривлення осі в плані, обмеженість використання від похилих виробках, невелика довжина транспортування одним аґреґатом. ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ. Переміщення насипних вантажів у межах прохідницької дільниці, а також по магістральних, прямолінійних, горизонтальних, слабопохилих і похилих виробках. УДОСКОНАЛЕННЯ. Іде по шляху поліпшення існуючих конструкцій, стандартизації основних параметрів і найбільш масових елементів (стрічок, роликів, барабанів, редукторів, турбомуфт і ін.). Необхідно підвищити міцність і довговічність стрічок, створити спеціальні їх типи для експлуатації у виробках з великим кутом нахилу, добитися зниження маси конвеєрів, застосувавши безрамні конструкції постава та легкі підвісні роликоопори, налагодити випуск установок з автоматичним управлінням і передачею зусиль стрічці за допомогою електромагнітних пристроїв, збільшити продуктивність конвеєрів за рахунок прискорення руху робочого органу, подовжити несуче полотно одного аґреґату шляхом використовування високоміцної стрічки, підвищити надійність роботи усіх вузлів конвеєру. Контрольні запитання і завдання: 1. Що ви знаєте про призначення, розвиток і сучасний стан стрічкових конвеєрів? 2. За якими основними ознаками класифікують стрічкові установки? 3. Опишіть призначення стрічкових перевантажувачів і таких конвеєрів: з телескопічним пристроєм, для крутих підйомів, стрічково-ланцюгових і стрічково-канатних. 4. Перерахуйте та коротко охарактеризуйте складові частини конвеєрів. 5. Назвіть складові частини перевантажувачів. 6. Перерахуйте основні вимоги до монтажу та експлуатації стрічкових установок. 7. Назвіть основні переваги, недоліки та галузь застосування конвеєрів. 8. Які напрямки удосконалення стрічкових установок ви знаєте? Література:
|