Проверки конструкции наклонных конвейеров на пыльных предприятиях по переработке заполнителей с высокой ударной нагрузкой

Наклонный конвейер на предприятии по производству заполнителей часто рассматривается как простое изменение высоты между двумя машинами. В условиях запылённости и высоких ударных нагрузок такое предположение приводит к дорогостоящим проблемам. Конвейер может соответствовать расчётной производительности на бумаге, но при подаче влажной мелочи, неравномерного камня и колеблющегося потока от дробилки или грохота всё равно сталкиваться с проскальзыванием ленты, налипанием материала на обратную ветвь, утечками из-под бортовых уплотнений, быстрым выходом роликов из строя или постоянным просыпанием материала.

Для руководителей проектов первый вопрос при проектировании заключается в том, сможет ли предложенный наклон транспортировать весь диапазон материалов при стабильных условиях загрузки, а не только в том, может ли выбранная лента подниматься. Ответ зависит от совокупного влияния угла наклона конвейера, формы частиц, влажности, поверхности ленты, способа загрузки и эксплуатационных колебаний, ожидаемых на предприятии. Поэтому наклонный ленточный конвейер для работы с заполнителями следует рассматривать как часть перегрузочной системы, включая разгрузку предыдущего оборудования и точку приёма следующего.

Начните с материала и фактического режима работы конвейера

Расчётная производительность — лишь один из исходных параметров. Конвейер следует проверять с учётом максимального размера камня, пикового наплыва материала, содержания мелочи, диапазона влажности и вероятного наличия липкого материала. Лента, перемещающая сухой хорошо фракционированный щебень, ведёт себя совершенно иначе, чем лента, транспортирующая загрязнённый глиной материал после дождя. Влажный мелкий материал может налипать на ролики и барабаны, тогда как крупный угловатый камень увеличивает энергию удара и может повредить ленту в зоне загрузки.

Требуемый наклон следует оценивать вместе со склонностью материала к скатыванию или соскальзыванию назад. С увеличением угла обычные гладкие ленты становятся более чувствительными к глубине загрузки и состоянию материала. Небольшой наклон может надёжно работать со стандартной лентой, тогда как более крутая компоновка может потребовать шевронной или поперечно-профилированной ленты, пересмотра геометрии загрузки либо альтернативного решения с несколькими конвейерами. Простое увеличение угла ленты для сокращения строительных работ или занимаемой площади может перенести затраты на быстроизнашивающиеся детали, энергопотребление, оборудование для очистки и внеплановое техническое обслуживание.

Проектные группы должны требовать, чтобы расчёт режима работы учитывал как нормальную производительность, так и пиковые условия. Разгрузка дробилки редко бывает идеально равномерной. Если система подачи допускает кратковременные периоды работы выше номинальной производительности, ширина и скорость ленты, объём бортового ограждения и компоновка привода должны учитывать эти периоды, не допуская чрезмерной высоты слоя материала на ленте или его просыпания в переходных зонах.

Проверьте зону загрузки до задания прочности ленты

Загрузка с высокой ударной нагрузкой обычно является частью конвейера, определяющей срок его службы. Номинальная прочность ленты на растяжение важна, но она не защищает от плохо спроектированного приёмного желоба. Когда камень падает не по центру, со слишком большой высоты или его направление скорости не совпадает с направлением движения ленты, результатом становятся локальные повреждения ленты, её сход с траектории, поломка роликов и утечки вдоль бортовых ограждений.

Практический анализ зоны загрузки должен охватывать четыре условия:

• Высота падения и размер камня: Более крупнокусковой материал и большая высота падения требуют ударного ложа, часто расположенных амортизирующих роликов или того и другого. Опорная система должна предотвращать чрезмерный прогиб ленты под ударной нагрузкой.
• Траектория материала: Желоб должен направлять материал в том же направлении и с близкой к скорости принимающей ленты скоростью. Удар материала навстречу движению ленты создаёт турбулентность и ускоряет износ.
• Центрированная загрузка: Поток материала должен быть отцентрирован по ширине ленты. Конвейер, который постоянно загружается с одной стороны, невозможно навсегда исправить центрирующими роликами.
• Длина зоны удержания: Бортовые ограждения должны быть достаточно длинными, чтобы стабилизировать поток материала до его выхода из зоны уплотнения. Короткие ограждения позволяют мелочи выходить до того, как слой материала стабилизируется.

Уплотнению бортов следует уделять особое внимание на сухих предприятиях по производству заполнителей, поскольку небольшой зазор может стать постоянным источником пыли. Однако уплотнения не следует затягивать до тех пор, пока они не создадут чрезмерное сопротивление или не повредят обкладку ленты. Качественное уплотнение обеспечивается стабильной опорой ленты, правильной загрузкой, подходящей геометрией бортового ограждения и надлежащей регулировкой гибких уплотнений. Проблема редко решается добавлением большего количества резины к нестабильной ленте.

Пылеподавление — это вопрос проектирования конвейера

Системы аспирации часто относят к отдельному комплекту оборудования, однако конструкция конвейера определяет, сможет ли этот комплект работать. Открытые перегрузочные точки, большая высота падения материала, турбулентные желоба и плохо закрытые обратные ветви создают пыль быстрее, чем кожух или пылеуловитель могут эффективно её удерживать.

Для наклонного конвейера зоны загрузки и разгрузки следует по возможности закрывать кожухами, обеспечивая достаточный доступ для осмотра и очистки. Кожух не должен препятствовать центрированию ленты, обслуживанию или аварийному доступу. Его объём и проёмы также следует учитывать вместе с проектом системы аспирации предприятия. Полностью закрытый желоб при неконтролируемом поступлении воздуха всё равно может выпускать пыль через зазоры у инспекционных дверей и бортовых ограждений.

Налипание материала на обратную ветвь — ещё одна проблема, связанная с пылью. Материал, прилипший к обратной стороне ленты, падает вдоль металлоконструкции, загрязняет проходы и накапливается вокруг вращающихся компонентов. Конструкция должна предусматривать первичный очиститель у приводного барабана и, если свойства материала это оправдывают, вторичный очиститель. Система очистки должна иметь путь сбора удалённого материала. В противном случае счищенная мелочь просто будет скапливаться под головной частью конвейера, создавая проблемы с уборкой и безопасностью.

Влажное пылеподавление может уменьшить количество пыли в воздухе, но его следует оценивать с учётом требований к качеству материала и местной системы водообращения. Добавление воды в точке перегрузки может увеличить налипание материала на обратную ветвь, вызвать прилипание мелочи к желобам или усложнить эффективность последующего грохочения. Компоновка конвейера должна оставаться пригодной для обслуживания даже при отсутствии или сокращении пылеподавления.

Мощность привода и натяжное устройство необходимо оценивать при наихудших условиях

Наклонные конвейеры требуют дополнительной мощности для подъёма материала, и составляющая, связанная с перепадом высот, может стать преобладающей на длинных или крутых трассах. При выборе привода следует учитывать пусковой момент, условия повторного запуска полностью загруженной ленты, ускорение ленты, потери на трение и диапазон насыпной плотности, ожидаемый в эксплуатации. Привод, рассчитанный только на установившийся режим, может не справиться с повторным запуском загруженной ленты после аварийного останова.

Эксплуатация заполнителей с высокой ударной нагрузкой также требует оценки футеровки барабанов, угла обхвата ленты и запаса тягового усилия. Пыль или влага на приводном барабане снижают сцепление. Проскальзывание создаёт нагрев и повреждает футеровку и обкладки ленты, поэтому решение не должно ограничиваться увеличением мощности двигателя. Вся тяговая система, включая диаметр приводного барабана, тип футеровки, угол обхвата и натяжение натяжного устройства, должна работать как единая система.

Натяжное устройство должно поддерживать достаточное натяжение ленты при изменении загрузки и температуры, не создавая чрезмерной нагрузки на ленту или стыковые соединения. Его ход должен быть доступен для осмотра, а конструкция должна обеспечивать безопасную регулировку. На более длинных конвейерах выбранный тип натяжного устройства и принцип управления могут существенно влиять на поведение при запуске и срок службы ленты.

Защита от износа должна соответствовать траектории материала

Износостойкая футеровка ценна там, где материал меняет направление или ударяется о стенки желоба, однако произвольное увеличение толщины не является стратегией проектирования. Материал футеровки, расположение панелей, способ крепления и доступ для замены должны соответствовать абразивному и ударному воздействию в каждой точке. Желоб, принимающий крупный материал после дробилки, может нуждаться в ударопрочной защите на входе, тогда как последующая перегрузка мелочи может получить больше пользы от антифрикционной футеровки, предотвращающей налипание.

Тот же принцип относится к роликоопорам и роликам. Часто расположенные амортизирующие ролики уместны под зоной загрузки, тогда как герметизированные прочные ролики важны на всём протяжении работы в запылённых наружных условиях. При выборе роликов следует учитывать не только номинальную нагрузку, но и последствия отказа. Отказавший ролик под сильно нагруженным наклонным участком может быстро повредить ленту, поскольку натяжение ленты и вес материала усиливают локальный абразивный износ.

Если конвейер принимает классифицированный материал от высокопроизводительного грохота, грохот и конвейер должны иметь совместимую буферную производительность и геометрию перегрузки. Например, высокопроизводительный вибрационный грохот бананового типа OEM для крупных предприятий по производству песка и гравия может создавать значительный сегментированный поток материала. Принимающий конвейер следует проверять на одновременную разгрузку с нескольких дек или выпускных отверстий, когда компоновка объединяет потоки, а не выбирать его размер только по средней фракции.

Доступ для обслуживания является частью объёма поставки оборудования

Механически исправный конвейер становится сложным в эксплуатации, если работники не могут безопасно осматривать ролики, очищать перегрузочные зоны, менять скребки или добираться до тросовых аварийных выключателей. Наклонные конструкции нуждаются в проходах, ограждениях, площадках обслуживания и безопасных маршрутах к головным, хвостовым, приводным, натяжным компонентам и элементам зоны загрузки. Компоновка также должна оставлять практическое пространство для замены барабана, подъёма приводного узла или обслуживания компонентов очистителя ленты.

Доступ для осмотра особенно важен вокруг закрытых точек пылеподавления. Двери должны располагаться там, где засоры, износ футеровки и налипание действительно можно увидеть. Небольшой люк, расположенный в стороне от потока материала, может удовлетворить требованиям проверки чертежа, но иметь мало практической эксплуатационной ценности.

Электрическую и механическую защиту следует выбирать с учётом ожидаемых видов отказов: смещение ленты, потеря скорости ленты, закупорка желоба, срабатывание аварийного тросового выключателя и перегрузка. Места их установки должны соответствовать компоновке конвейера. Датчик схода ленты, расположенный вне зоны возникновения проблем с центрированием, обеспечит ограниченную защиту.

Более полезная проверка перед выпуском

До утверждения изготовления руководителям проектов следует запросить единый рабочий анализ, связывающий технологический режим с механической компоновкой. Он должен показывать максимальный габаритный контур материала, угол наклона конвейера, траекторию загрузки, конфигурацию желоба, спецификацию ленты, основу выбора привода и натяжного устройства, схему очистителей, пылезащитное ограждение и решения по доступу. Раздельное рассмотрение этих элементов часто скрывает взаимосвязи, в которых начинается большинство эксплуатационных проблем.

Наиболее надёжные схемы наклонного транспортирования обычно учитывают ограничения, накладываемые материалом и геометрией площадки, уже на раннем этапе проекта. Небольшое изменение угла ленты, высоты перегрузочной точки, направления желоба или площадки обслуживания может предотвратить многолетние затраты на уборку, простои и преждевременную замену компонентов после ввода в эксплуатацию.