Скребковые конвейеры
Скребковые конвейеры применяют для транспортирования неабразивных пылевидных, зернистых и кусковых насыпных грузов в горизонтальном и наклонном направлениях (с углом наклона до 30—45°).
Различают скребковые конвейеры общего назначения, транспортирующие грузы в открытом желобе; специальные конвейеры с погруженными скребками, транспортирующие грузы в закрытом желобе, и конвейеры для транспортирования грузов в подземных условиях.
На поверхности шахт применяют в основном скребковые конвейеры общего назначения — одноцепные и двухцепные, с пластинчатыми роликовыми или безроликовыми цепями (рис. 16), которые унифицированы институтом Кузбассгипрошахт. Перемещение груза на стационарных конвейерах производится по нижней или верхней ветви или по обеим ветвям одновременно в разные стороны.
Длина скребковых конвейеров на поверхности шахт обычно не превышает 100 м, производительность 150— 200 т/час.
Достоинства скребковых конвейеров — простота загрузки и разгрузки в любом месте по длине конвейера и возможность перемещения грузов в двух направлениях: верхней и нижней ветвями.
Недостатки — значительное измельчение груза при транспортировании, быстрый износ желоба и тяговых цепей со скребками, значительный расход электроэнергии.
Основные элементы скребковых конвейеров
Тяговым элементом скребковых конвейеров служат пластинчатые, втулочно-катковые цепи типа ПВКГ (ГОСТ 588—54) с шагом 200, 250, 320 и 400 мм. При ширине скребков до 400 мм тяговым элементом служит одна цепь, при более широких скребках — две цепи.
Скребки имеют трапециевидную или прямоугольную форму и изготовляются из листовой стали толщиной 3—8 мм, из уголкового проката или штампованных пластин.
Ширина скребков b1 = 200—1200 мм, высота h1 в 2,4—4 раза меньше ширины. Типовые скребковые конвейеры имеют скребки размером b1xh1 = 450x200; 600х250; 800x250; 1000x320; 1200x400 мм. и шаг скребков а = 250 и 320 мм. Скребки прикрепляют к тяговым цепям симметрично и несимметрично по высоте. Наибольшее распространение получили плоские прямоугольные скребки с симметричным креплением цепей, движущихся на ходовых катках.
Желоб конвейера изготовляют сварным из листовой стали толщиной 4—6 мм прямоугольного или трапециевидного сечения. Желоб собирается из секций длиной 4—5 м. Зазор между скребками и желобом 3—6 мм.
Привод — с редуктором. Для соединения редуктора с электродвигателем применяют упругие втулочно-пальцевые муфты, а для соединения редуктора с валом ведущих звездочек — цепные муфты.
Натяжное устройство — винтовое или пружинно-винтовое.
Станина конвейера состоит из отдельных секций, изготовленных из стальных прокатных профилей.
Расчет скребковых конвейеров
Основной расчетный параметр скребкового конвейера — площадь поперечного сечения желоба, определяемая по заданной производительности конвейера Q с учетом коэффициента наполнения желоба w.
Производительность скребкового конвейера, т/час
где F — расчетная площадь поперечного сечения груза в желобе, м2;
v — скорость движения скребков (принимается 0,1—0,5), м/сек;
y — объемный вес транспортируемого груза, т/м3;
В — рабочая ширина желоба, м;
h — рабочая высота желоба, м;
k — коэффициент соотношения ширины и высоты желоба, равный 2,4 — 4;
w — коэффициент наполнения желоба (принимается для мелких, легкосыпучих грузов — 0,5—0,6 и для тяжелых кусковых плохоподвижных грузов, кускового угля — 0,7—0,8);
с — коэффициент, учитывающий влияние угла наклона конвейера к горизонту (табл. 23).
Из уравнения (47) определяют рабочую высоту желоба h и ширину В.
Шаг скребков а должен быть кратным шагу цепи t или при парных звеньях — двум шагам цепи и принимается равным а = (3—6) h1, где h1 — высота скребка.
Полученная ширина желоба В, а также шаг скребков а должны быть проверены по крупности кусков, исходя из размера наибольшего типичного куска груза — d' (табл. 24) по формуле
Для двухцепных конвейров при сортированном угле m = 3-4 и рядовом угле m = 2-2,25; для одноцепных конвейеров соответственно m = 6-7 и 3-3,5.
Тяговый расчет скребкового конвейера производится аналогично расчету пластинчатого конвейера.
Сопротивление движению на прямолинейном участке груженой и порожней ветвей
В этих уравнениях коэффициент сопротивления перемещению груза по желобу w'гp приближенно принимается для крупного угля w'гp = 0,6; антрацита w'гp = 0,4; угольной пыли w'гp = 0,7-0,6; коэффициент сопротивления движению цепи со скребками w'к для цепей с ходовыми катками на подшипниках скольжения w'к = 0,10-0,13, а для цепей без катков, движущихся скольжением, w'к = 0,25.
Вес 1 м тяговой цепи со скребками q0 приближенно определяется по формуле
где k — коэффициент пропорциональности; для одноцепных конвейеров k = 0,5-0,6, для двухцепных k = 0,6-0,8. Большие значения принимаются при меньшей производительности конвейера;
q — вес груза на 1 м длины желоба, определяемый по формуле (43).
Наименьшее натяжение тяговой цепи для скребковых конвейеров Smin = 300-1000 кГ. Нагрузка на каждую цепь составляет 60—70% от наибольшего расчетного натяжения тяговой цепи.
Тяговое усилие и потребная мощность двигателя определяются по формулам (35) и (36).
Конвейеры с погруженными скребками
Конвейеры с погруженными скребками (рис. 17) имеют закрытый, разделенный на две части (одна для рабочей, другая для обратной ветви) желоб, в котором транспортируемый груз перемещается сплошной массой, заполняющей все его рабочее сечение. Такие конвейеры служат для транспортирования легкосыпучих зернистых, пылевидных и мелкокусковых сортированных грузов с легкодробимыми кусками без твердых включений при небольшой производительности (до 60 т/час) и небольшом расстоянии транспортирования (до 50 м). В угольной промышленности они применяются на углебрикетных фабриках.
Достоинства конвейеров с погруженными скребками: закрытая конструкция желоба, возможность загрузки и разгрузки в любом месте по длине конвейера; возможность транспортирования груза по сложной комбинированной трассе.
Недостатки: тяжелые условия работы шарниров цепи в среде груза; повышенный износ цепи и желоба; невозможность транспортирования липких, слеживающихся материалов, а также материалов, содержащих твердые включения; большой расход электроэнергии.
По направлению перемещения груза конвейеры с погруженными скребками подразделяют на горизонтальные, наклонные, вертикальные и комбинированные.
Тяговые цепи конвейеров могут быть с низкими (плоскими) скребками, с контурными скребками и специальной конструкции. Конвейеры с плоскими скребками применяют для перемещения груза в горизонтальном или пологонаклонном направлении с углом наклона до 10—12°. Конвейеры с контурными скребками (рис. 18) имеют наибольшее распространение и применяются для перемещения насыпных грузов в горизонтальном, полого- и крутонаклонном, а также вертикальном направлениях.
Производительность конвейера с погруженными скребками, т/час
где F — площадь поперечного сечения желоба, м2;
v — скорость движения цепи, равная 0,10 — 0,25 м/сек;
y — объемный вес транспортируемого груза, т/м3;
k1 — коэффициент, учитывающий уменьшение полезного объема желоба вследствие размещения в нем тяговой цепи, A1 =¾ 0,95;
k2 — коэффициент скорости, характеризующий степень отставания транспортируемого груза от движущей цепи (табл. 25);
ky — коэффициент уплотнения груза в желобе, ky = 1,05.
Если расчетная производительность получается ниже заданной, то следует увеличить скорость движения тяговой цепи (если это допустимо по характеру транспортируемого груза).
Определение тягового усилия и мощности на приводном валу конвейера производится методом «обхода по контуру», начиная от точки наименьшего натяжения цепи.
