Примеры использования ленточных конвейеров в строительстве
Несущим и тяговым органом ленточного конвейера (рис. 47) является гибкая бесконечная лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и опирающаяся на поддерживающие ролики.
Рис. 47. Схема ленточного конвейера: а — принципиальное устройство; б — армированная лента
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
В местах изменения направления движения ленты устанавливаются отклоняющие или направляющие барабаны. Изменение направления движения ленты иногда осуществляется соответствующим расположением поддерживающих роликов. Движение ленте передается от приводного барабана за счет силы трения между его поверхнюстью и лентой; величина этой силы регулируется натяжением ленты винтовыми или грузовыми устройствами. Приводной барабан с помощью системы передач или редуктора связан с двигателем. Натяжной барабан входит в состав натяжного устройства.
Загрузка материала осуществляется с помощью загрузочного устройства 7, а разгрузка — с концевого (приводного) барабана или в любой промежуточной точке — при помощи специального разгрузочного устройства.
Все элементы конвейера смонтированы на его станине (раме).
Геометрические схемы ленточных конвейеров весьма разнообразны. На рис. 48 приведены наиболее часто встречающиеся схемы, которыми в производственных условиях можно варьировать самым различным образом.
Рис. 48. Геометрические схемы стационарных ленточных конвейеров
На рис. 48, а показана схема горизонтального конвейера с подачей насыпното груза из неподвижной загрузочной воронки на одном конце и разгрузкой на другом конце через ведущий барабан.
При транспортной трассе с перегибами используют комбинированный конвейер (рис. 48, б, в), имеющий горизонтальный и наклонный участки, или конвейер, состоящий из отдельных звеньев- (рис. 48, г). В таком конвейере перегрузка материала осуществляется через приводной головной барабан от одного звена на хвостовую часть другого.
На рис. 48, д показаны схемы разгрузки конвейера в его промежуточных точках с помощью передвижной сбрасывающей тележки и загрузки транспортера в любом его месте с помощью передвижной воронки. В последнее время появились ленточные конвейеры с криволинейной трассой в плане.
Длина ленточных конвейеров ограничивается лишь прочностью ленты. Поэтому горизонтальные конвейеры могут быть выполнены более длинными, нежели наклонные с подъемом материала.
Применяемые в строительстве ленточные конвейеры разделяются на передвижные и секционные (звеньевые) — полустационарные и стационарные. В некоторых случаях применяют и подвесные конвейеры (при преодолении водных пространств или других препятствий на пути транспортирования материала).
Передвижные ленточные конвейеры изготовляют катучими и самоходными. Первые из них длиной 5—20 м передвигаются вручную и образуют группу конвейеров общего назначения.
Конвейеры длиной более 25 м на колесном или гусеничном ходу изготовляют в индивидуальном порядке. Их применяют:
а) в качестве отвалообразователей для перемещения грунта, песка, гравия и щебня от землеройных машин в отвалы или насыпи, а иногда и для погрузки в транспортные средства;
б) в качестве штабелеукладчиков на складах производственных предприятий строительства;
в) на карьерных разработках, а также для приема заполнителей с железнодорожных платформ, водного транспорта или с магистральных транспортеров.
Рис. 49. Схемы основных типов передвижных ленточных конвейеров:
а — поперечно-передвижные консольные; б — поперечно-передвижные бесконсольные; в — поворотно-передвижные
Рис. 50. Конвейерные секции большой длины: а — с парциальными приводами; б — с канатным тяговым органом; 1 — главный привод; 2 — вспомогательные приводы; 3 — встроенные конвейеры; 4 — натяжная станция; 5 — лента с пластинами из рессорной стали; 6 — двусторонние стальные башмаки;
7 — канаты; 8 — опоры, поддерживающие шкивы
Большую будущность имеют звеньевые конвейеры с секциями большой длины (рис. 50) для транспортирования грунта с лентами шириной до 3 ж и скоростью 4—8 м/сек, оборудованные поворотными отвальными звеньями; производительность их достигает 100—120 тыс. м3 грунта в сутки. В практике гидротехнического строительства известны случаи применения звеньевых конвейеров на расстояние до нескольких десятков километров.
Рис. 51. Схемы ленточных отвальных конвейеров:
а — стационарный; б — секционный, наращиваемый по мере образования отвала; в — секционный с поворотным продольно-подвижным концевым отвалообразователем и телескопическим звеном; г — секционный с поперечным консольным отвалообразователем на сбрасывающей тележке; д — секционный с поворотным консольным отвалообразователем
Равномерная загрузка конвейерной линии производится при помощи конвейеров-питателей или через бункер-питатель в любой точке линии. Разгрузка грунта производится с последнего звена конвейерной линии, откуда грунт поступает на поворотные звенья для образования отвалов или насыпей.
Схемы отвальных конвейеров приведены на рис. 51.
Для увеличения радиуса действия отвального конвейера без передвижки секций магистрального звеньевого конвейера последний снабжается телескопическим звеном, которое позволяет головному конвейеру передвигаться, не нарушая работы всей линии.
Звеньевые конвейеры изготовляют с шириной ленты до 1600 мм при скоростиг от 1,5 до 5 м/сек, а по специальному заказу — с шириной ленты 2,5—3 м при скорости до 8 м/сек.
Стационарные ленточные конвейеры собирают из нормализованных узлов заводского изготовления. На ‘Строительстве их применяют в условиях длительной эксплуатации (на производственных предприятиях, складах и т. п.). Они отличаются от передвижных и секционных конвейеров только своей опорной конструкцией, монтируемой на фундаментах.
Ленты конвейеров. Для ленточных конвейеров в зависимости от характера перемещаемого груза применяют ленты различного типа: прорезиненные армированные, стальные и проволочные.
Наиболее широкое распространение получили текстильные прорезиненные ленты. Каркас-сердечник этих лент состоит из нескольких прокладок хлопчатобумажной ткани, соединенных между собой слоями резины и покрытых сверху, снизу и по краям ленты слоем резиновых обкладок. Эти обкладки предохраняют ткань от воздействия влаги, механических повреждений, истирания перемещаемыми грузами и от химического воздействия грузов.
Расположение текстильных прокладок бывает различным; различают ленты с нарезными, с послойно повернутыми, со спирально завернутыми и со ступенчато расположенными прокладками.
Для изготовления ленточных прокладок применяют хлопчатобумажные ткани типа бельтинг повышенной прочности и уточную шнуровую ткань, основу которой составляют шнуры, сплетенные из особо прочных нитей.
Натяжение ленты воспринимается прокладками; резиновые обкладки почти не воспринимают растягивающих усилий. В связи с указанным прочность ленты на разрыв зависит только от ширины ленты В и числа прокладок z0.
Предел прочности на разрыв одной прокладки в нормальных лентах КР = 5,5 н/м и в лентах повышенной прочности Кр = 11,5 н/м.
Высокие значения запаса прочности вызываются возможной неоднородностью ткани, а рост его значения с увеличением числа прокладок объясняется неравномерностью распределения усилия между прокладками, сильно сказывающейся при значительном их количестве.
В последние годы в качестве материалов для лент все более используют ткани из перлона, анида и других особо прочных волокон.
Различают ленты общего и специального назначения. К лентам специального назначения относятся теплостойкие, огнестойкие, морозостойкие, высокопрочные и маслостойкие ленты.
Ленты общего назначения могут работать при температуре, не превышающей плюс 60° С и не лежащей ниже минус 15— 20° С. При более высоких температурах (до +100°) применяют специальные теплостойкие ленты со специальной резиновой обкладкой и расположенной под ней аебестированной прокладкой. В условиях низких температур (до —45°) используют специальные морозостойкие ленты.
Стандартная лента с хлопчатобумажными прокладками позволяет устраивать ленточные транспортеры длиной не более 300—400 м. Для более длинных транспортеров применяют ленту с каркасом из высокопрочных тканей. В последнее время освоен выпуск высокопрочных резиновых лент со специальной капроновой прокладкой на нейлоновой или перлоновой основе, а также с каркасом из тонких стальных канатов (см. рис. 47,6), что позволяет увеличить длину звена у секционных транспортеров до 1000—1500 м и уменьшить толщину ленты и диаметр концевых барабанов.
В обычных ленточных конвейерах с гладкой лентой угол наклона не должен превышать угол трения скольжения транспортируемого материала о ленту. В целях увеличения угла наклона конвейеров применяют ленты с рифленой рабочей поверхностью или специальными наклонными выступами, допускающими для большинства грузов угол наклона 30—40°, и ленты с фасонными поперечными ребрами из резины, прикрепленными к ленте при помощи вулканизации.
Увеличение угла наклона конвейера до 60° достигается с помощью специальных прижимных лент. Над лентой основного конвейера, несущего груз, движется с той же скоростью, что и груженая ветвь, другая лента, прикрывающая собой груз и препятствующая его сползанию.
Концы прорезиненных лент соединяют металлическими зажимами (скобами) в стык, или на заклепках, а также методом горячей вулканизации. Последний способ наиболее совершенен и надежен.
Роликоопоры устанавливаются по всей длине конвейера и предназначаются для поддержания рабочей и холостой ветвей и уменьшения провисания ленты. Конструктивно различают роликоопоры с одним роликом, на которых лента принимает плоскую форму, и роликоопоры с тремя или пятью роликами, придающими ленте лоткообразную (желобчатую) форму (рис. 52). В трехроликовых и пятироликовых опорах один ролик (горизонтальный) расположен посередине, а друлие по бокам под углом 20—30° к горизонту. При таких опорах увеличивается площадь поперечного сечения транспортируемого материала, а следовательно, при одной и той же ширине ленты почти вдвое повышается производительность конвейера.
Роликоопоры устраиваются на 100—200 мм длиннее ширины ленты. В местах загрузки материала применяют обрезиненные ролики или ролики с ребристыми резиновыми бандажами.
Для предупреждения бокового смещения ленты роликоопоры должны быть установлены строго перпендикулярно к направлению движения ленты. Для автоматического выравнивания хода ленты применяют центрирующие роликоопоры, устанавливаемые на поворотной рамке с вертикальной осью вращения.
Барабаны ленточных конвейеров подразделяются на приводные, ведущие ленту; натяжные, служащие для регулирования натяжения ленты; хвостовые, выполняющие роль оборотных концевых барабанов (могут одновременно служить и в качестве натяжных); вспомогательные, служащие для отклонений ленты в требуемом направлении.
Барабаны диаметром до 300 мм изготовляют из труб, а при большем диаметре — чугунными литыми или стальными сварными. Диаметр и длина барабана зависят от типа ленты. Для тканевой прорезиненной ленты диаметр приводного барабана принимается равным (120—150) i мм, тде i — число прокладок ленты. Длина барабана обычно на 100 мм больше ширины ленты. Приводные барабаны транспортеров для лучшего центрирования ленты имеют стрелу выпуклости в пределах 1,5—3 мм.
Диаметр натяжного и отклоняющего барабанов соответственно принимается равным 2/3 и 7г диаметра приводного барабана.
Для лучшего сцепления приводных барабанов с лентой их поверхность покрывают слоем резины. Во избежание проскальзывания ленты при транспортировании влажных материалов приводной барабан футеруют слоем асфальта, имеющего высокий коэффициент трения по влажной резине.
Конвейерное оборудование: задачи и решения
Самый длинный ленточный конвейер в мире имеет протяжённость 98 км. Прямо-таки образ из постапокалиптического фильма. Представьте: пустыня — наш герой расположен в Западной Сахаре. Людей и зданий вокруг нет, из примет цивилизации — линии электропередач.
По карьерной ленте перемещаются фосфаты. Конечная точка — город Эль-Аюн.
Это порт: отсюда грузовые суда увезут добытое полезное ископаемое, чтобы на различных предприятиях мира оно превратилось в минеральные удобрения.
А реализация проекта строительства самого протяжённого конвейера в России началась в этом году — на острове Сахалин.
Транспортировать на нём будут более привычное для нас полезное ископаемое — уголь. Конвейер длиной 26 км соединит ключевой добывающий актив компании «Солнцевский угольный разрез» («Восточная горнорудная компания») с «Угольным морским портом «Шахтёрск». Проектирование оборудования уже идёт полным ходом.
Поставщиком оборудования выбрана французская компания RBL REI SA, строительные работы должны стартовать в конце года.
Магистральный угольный конвейер в Углегорском районе станет одним из самых современных не только в России, но и в мире. Запуск объекта существенно снизит нагрузку на автомобильные дороги района. Ожидается, что реализация проекта положительно повлияет на экологию, поскольку конвейер на всём протяжении будет укрытым.
Впрочем, протяжённость конвейера далеко не единственная сложность, с которой сталкиваются производители этого оборудования. Мы попросили специалистов компаний поделиться опытом работы с нестандартными проектами.
На километры
О работе протяжённых конвейеров подробно рассказал руководитель технического департамента АО «НПО «Аконит» Сергей Кузнецов на одном из мероприятий деловой программы Mining World Russia: компания реализовала несколько успешных проектов по созданию систем различной протяжённости.
«Тема протяжённых конвейеров в России в последнее время обсуждается всё чаще, ибо месторождения находятся в удалённых и труднодоступных регионах.
Мы уже неоднократно сталкивались с запросами о технико-экономическом обосновании замены автотранспорта на конвейерное оборудование.
И проводимые расчёты с привлечением специалистов из профильных институтов показывают, что выгода очевидна.
Так, потенциал экономии при сравнении себестоимости транспортирования пород автомобильным и конвейерным транспортом составляет до 70–80%.
Но быть «пионером» всегда сложно. И по-прежнему бытует мнение, что зарубежные компании более компетентны в данном вопросе.
Уверенно заявляем, что это не так. Уровень российского машиностроения и наш опыт позволяют делать качественное и менее дорогостоящее оборудование. При этом мы успешно работаем в связке с мировыми лидерами по поставке необходимого приводного оборудования и конвейерных лент для наших транспортных решений», — комментирует Сергей Кузнецов.
Эксперт рассказал о возможных сложностях эксплуатации протяжённого карьера и предложил готовые решения. Скажем, конвейерная лента большой протяжённости в процессе эксплуатации может порваться.
Чтобы не допустить этого, используется система диагностики состояния ленты. Также организована постоянная диагностика основных узлов конвейерного оборудования, чтобы минимизировать или даже вовсе исключить простои вследствие поломки. А чтобы уйти от «человеческого фактора», используется система «Умный конвейер».
Уживаются вместе
Представители «Рязанского конвейерного завода» привели несколько более экзотический пример. Одним из созданных ими конвейеров стало оборудование для мусоросортировочной станции.
«Казалось бы, что тут трудного: груз лёгкий, конвейер не слишком габаритный. Но на практике всё было не так просто. Мало кто задумывается о том, что мусор — это очень агрессивная среда.
Стандартные ленты выходят из строя не потому, что прокалываются и истираются, а потому что деградирует сам полимер.
Кроме того, нагрузка на ленту неравномерная. Ведь этот параметр считается в килограммах в минуту, а тут в один момент может быть 1 кг, а в другой — 100.
К тому же на этапе обкатки крутонаклонного конвейера мы столкнулись с тем, что мусор налипает на ленту.
Проблему с неравномерным грузом мы решили следующим путём: облегчили раму, поставили роликоопоры чаще, установили демпферные станции, которые гасят удары. Также мы изменили конструкцию приводных барабанов, чтобы они не боялись тяжёлых резко падающих грузов.
Чтобы защитить ленту, мы применили покрытие с нанокомпозитами. Выглядит состав как жидкость, которая из краскопульта наносится на ленту.
Таким образом удалось снизить адгезию в 6–8 раз», — комментирует технический директор «Рязанского конвейерного завода» Игорь Карасёв.
Что мне снег, что мне зной
Ещё одна возможная трудность — это климатические условия. Ни для кого не секрет, что сегодня добывающие мощности активно перебираются на Север, и в условиях низких температур или — что ещё более опасно для механизмов — перепада температур оборудованию также приходится работать.
«Дело не только в перепадах температуры. Конвейерные системы очень сложно обслуживать в подобных экстремальных условиях — это и полярная ночь, которая там длится почти 9 месяцев, осадки от 250 до 400+ мм в год, преимущественно в виде снега, а это и обледенение конструкций, и дополнительно рассчитываемая снеговая и ветровая нагрузки, скорость ветра там в среднем 28+ км/ч.
К тому же на несколько месяцев судоходство здесь вообще прекращается, остаётся только вертолётное сообщение с материком. Доставка любой запчасти оборудования вертолётом — это очень дорогостоящее удовольствие.
По той же причине мы работаем в очень сжатые сроки: монтаж необходимо осуществить, пока есть возможность добраться до объекта и транспортировать необходимое оборудование», — объясняет руководитель отдела логистики ООО «СТАКЕР» Алексей Игнатов.
В дополнение к этому — агрессивная среда, о которой мы говорили выше. Конвейеры работают на берегу Карского моря — отгрузка ведётся непосредственно на грузовые суда, а это и солёная морская вода, и сильные осадки с ветром.
«Для облегчения и ускорения загрузки судов мы установили телескопический конвейер — он выдвигается на десятки метров в море.
Чтобы металлические элементы прослужили как можно дольше, используем низколегированную низкоуглеродистую сталь, а также антикоррозионное покрытие — мы применяем холодное цинкование.
Добыча не останавливается даже при неблагоприятных погодных условиях, и наша задача — сделать оборудование, которое будет бесперебойно работать с минимальным участием человека.
Все необходимые работы стараемся проводить силами собственных специалистов — в те периоды, когда это возможно.
Также проводим обучение работников предприятия-заказчика», — рассказывает Алексей Игнатов.
Три года телескопические конвейеры, установленные специалистами компании, уже отработали на Крайнем Севере. Производитель «ООО СТАКЕР» даёт 5-летнюю гарантию на свои металлоконструкции, далее предусмотрена ревизия, модернизация или технические работы по обслуживанию.
Во глубине турецких руд
Работа шахтных конвейеров сама по себе сопряжена с рядом сложностей, особенно в шахтах, опасных по газу и пыли. Поскольку эксплуатация шахтного ленточного конвейера будет производиться в очень тяжёлых и сложных условиях, вся конструкция транспортёрного оборудования должна иметь повышенные характеристики износостойкости, чтобы обеспечивать бесперебойную работу в течение долгих лет. Шахтная конвейерная лента должна быть трудносгораемой.
И вот турецкая шахта Поляк Эйнез, расположенная в Кыныке, угольный бассейн Сома, сделала ставку на строительство самой глубокой в Турции подземной угольной шахты. Строится наклонная галерея длиной 3500 метров с уклоном 15 градусов и две вертикальные скважины длиной по 800 метров и диаметром 8 метров.
Таким образом, горнодобывающая компания планирует добывать 5 млн тонн угля в год.
Систему ленточных конвейеров, состоящую из двух конвейеров спуска в шахту, разрабатывает уже упоминавшаяся компания RBL REI SA.
По замыслу проектировщиков, это будут конвейеры производительностью 3000 т/час, они получат жёсткий став и будут крепиться к полу галереи.
Общая длина конвейера составит 3200 м (1700 +1500) с перепадом высот 665 м (наклон 15°), устанавливается девять двигателей по 1000 кВт.
«Объект является взрывоопасным, поэтому всё оборудование поставляется во взрывозащищённом исполнении и отвечает локальным нормам и правилам строительства в сейсмических районах. Эта конвейерная система одна из самых сложных, когда-либо созданных в Турции», — комментируют специалисты компании-производителя.
Как сталь
При работе с металлами особое значение приобретают прочностные характеристики стали. Так, специалисты «КМЗ конвейерного оборудования» недавно произвели конвейер на проект по добыче золота и меди в Казахстане.
«Это ленточный радикальный стакер, система имеет выдвижную «стрелу» 11 м длиной. Особенность решения — в использовании более плотной стали 4 мм.
Очень часто приходится прибегать к нестандартным решениям, о сложностях в разработках говорить не приходится, однако необходимо учитывать условия транспортирования и свойства транспортируемого груза.
Возможно использование специального покрытия, полимерной облицовки, футеровки, в зависимости от условий транспортирования грузов.
В некоторых случаях изготавливаем оборудование также из стали Hardox, которая имеет высокие показатели износостойкости, что резко повышает долговечность работы конвейера при работе с агрессивным продуктом, есть возможность установки укрытия конвейеров от осадков», — рассказал коммерческий директор АО «КМЗ конвейерного оборудования» Александр Соснин.
В ТЕМУ
На выставке MiningWorld Russia помимо производителей самих конвейеров выставлялись и компании, создающие сопутствующие системы. Одно из интересных и развивающихся направлений — скобы для стыковки лент.
Такое решение может заменить вулканизационные работы, ускорив процесс ремонта или монтажа конвейера. Директор представительства компании MLT в СНГ и стран Прибалтики Фабиен Терра продемонстрировал образцы скоб Super Screw и объяснил, как работать с ними.
«Выбор типа соединения зависит от материала, из которого изготовлена лента, от её толщины и от ряда других нюансов производства.
Работать с ним очень просто: немного зачищаем поверхность резины ленты с помощью Pack Fein на месте стыковки, устанавливаем и закрепляем с помощью саморезов.
Процесс занимает порядка 30–40 минут. Конечно, сам по себе процесс кажется дороже работ по вулканизации, но здесь необходимо учитывать комплекс затрат и упущенной выгоды.
Для вулканизационных работ придётся остановить конвейер не менее чем на 8–10 часов, высушить и очистить ленту, чтобы не было никакой пыли, помещение для стыковки нужно чуть ли не стерильное.
В данном случае нужно только остановить конвейер и немного ослабить ленту. Времени процесс занимает существенно меньше, то есть сокращаются простои оборудования.