Конвейеры цепные с высокими скребками: порционное волочение сыпучих грузов, технические параметры, устройство
Среди всего многообразия скребковых транспортеров выделяется особая категория машин, где каждый скребок работает как самостоятельный толкатель, перемещая перед собой отдельную порцию материала. Это конвейеры цепные с высокими скребками — оборудование, которое принципиально отличается от более распространенных конвейеров сплошного волочения. Если в конвейерах с погруженными скребками материал движется сплошной массой, заполняющей весь короб, то здесь скребки имеют высоту, почти равную высоте стенок желоба, и гребут груз порционно, как ковш экскаватора.
В чем суть работы конвейера цепного с высокими скребками? Тяговая цепь движется внутри короба прямоугольного или трапециевидного сечения. На цепи с определенным шагом закреплены скребки из листовой стали. Высота скребка практически равна высоте стенок желоба, а ширина на несколько миллиметров меньше ширины короба. Когда цепь приводит скребки в движение, каждый скребок захватывает порцию материала и толкает ее перед собой по дну желоба. Между скребками материал практически не перемещается — он просто лежит на месте, дожидаясь очередного «поршня». Именно поэтому такие конвейеры называют еще конвейерами с «поршневым» скребком.
На промышленных объектах в Кирово-Чепецке и Глазове конвейеры цепные с высокими скребками работают на химических производствах, транспортируя сыпучие реагенты и полимерные гранулы между реакторами. Воткинск и Сарапул славятся своими машиностроительными заводами, где такие конвейеры перемещают металлическую стружку и отходы литейного производства. В Чайковском и Кунгуре оборудование используется на предприятиях по переработке пластиков. В Лысьве и Соликамске конвейеры цепные с высокими скребками транспортируют рудные концентраты и формовочные смеси. Березники и Краснокамск — центры химической промышленности, где такие конвейеры работают с калийными удобрениями и солями. В Добрянке и Губахе оборудование задействовано в металлургических цехах. Чусовой и Нижний Тагил — это сталь и прокат, здесь конвейеры цепные с высокими скребками перемещают окалину, агломерат и известняк. Качканар, Серов и Краснотурьинск — горнорудные города, где конвейеры этого типа поднимают руду и концентраты на обогатительных фабриках.
В настоящей статье приведены детальные технические параметры, конструктивные особенности и инженерные данные, необходимые для корректного выбора конвейера цепного с высокими скребками под конкретные производственные задачи.
Устройство конвейера цепного с высокими скребками: отличия от других скребковых машин
Конвейер цепной с высокими скребками конструктивно близок к другим типам скребковых транспортеров, но имеет ряд характерных особенностей, обусловленных порционным способом перемещения груза.
Короб (желоб) и его форма
Короб конвейера цепного с высокими скребками обычно имеет прямоугольное или трапециевидное сечение. Высота стенок желоба составляет от 100 до 400 миллиметров, что соответствует высоте скребков. Ширина желоба — от 200 до 800 миллиметров. В отличие от конвейеров с погруженными скребками, где материал заполняет практически весь объем короба, здесь высота слоя материала не превышает высоты скребка.
Короб изготавливается из листовой стали толщиной от 4 до 10 миллиметров. Для абразивных материалов дно футеруется износостойкими пластинами из стали 110Г13Л или твердой резины. Секции короба соединяются фланцевыми соединениями на болтах. В верхней части короб закрывается съемными крышками для доступа к скребкам и цепи.
Скребки: высота, форма, материал
Скребки — самый важный элемент конвейера цепного с высокими скребками. Их высота составляет от 80 до 95 процентов высоты стенок желоба. Скребки изготавливаются из листовой стали 45 или 09Г2С толщиной от 4 до 12 миллиметров в зависимости от абразивности материала. Форма скребков может быть прямоугольной, трапециевидной или с усиливающими ребрами жесткости.
Шаг установки скребков — расстояние между соседними скребками — составляет от 200 до 600 миллиметров. Чем крупнее материал, тем больше должен быть шаг. Для мелкодисперсных материалов шаг уменьшают, чтобы снизить порционность и сделать поток более равномерным.
Для пищевых производств скребки изготавливаются из нержавеющей стали AISI 304 или из полиуретана. Полиуретановые скребки не травмируют продукт и имеют высокую износостойкость.
Тяговая цепь
Для конвейеров цепных с высокими скребками применяются два типа цепей. Пластинчатые втулочно-роликовые цепи используются для легких и средних условий — при работе с зерном, комбикормами, гранулами, цементом. Шаг цепи составляет от 100 до 200 миллиметров, разрывное усилие — от 50 до 250 килоньютонов. Круглозвенные калиброванные цепи применяются для тяжелых условий — руда, уголь, шлак, щебень. Диаметр звена от 12 до 20 миллиметров, разрывное усилие до 600 килоньютонов.
Цепь движется по направляющим, установленным на дне короба. Для снижения трения и износа направляющие изготавливаются из износостойкой стали или полимеров. Холостая ветвь цепи возвращается по верхним направляющим или по отдельному каналу.
Приводная и натяжная станции
Приводная станция конвейера цепного с высокими скребками располагается на разгрузочном конце. В ее состав входят электродвигатель мощностью от 2,2 до 55 киловатт, редуктор с передаточным числом от 20 до 50 и приводная звездочка. Для предотвращения обратного хода при остановке на валу редуктора устанавливается тормозное устройство.
Натяжная станция располагается на загрузочном конце. Она оснащается винтовым или грузовым механизмом натяжения. Винтовой механизм используется для конвейеров длиной до 30 метров, грузовой — для более длинных машин. Ход натяжного устройства составляет от 200 до 500 миллиметров.
Принцип работы: порционное волочение
Конвейеры цепные с высокими скребками работают по принципу порционного волочения. Это означает, что каждый скребок захватывает и толкает перед собой ограниченную порцию материала, а между скребками материал остается неподвижным.
Процесс выглядит так. Материал поступает через загрузочный патрубок в короб и падает на дно. Цепь со скребками движется непрерывно. Когда скребок подходит к загрузочной зоне, он подхватывает порцию материала и начинает толкать ее вперед. За скребком образуется зона разряжения, куда поступает новая порция материала. Следующий скребок подхватывает уже новую порцию, и процесс повторяется. На разгрузочном конце материал ссыпается через отверстие в дне короба.
Такая схема имеет свои плюсы и минусы. Плюс — возможность транспортировки крупнокусковых и абразивных материалов, которые заклинили бы конвейер с погруженными скребками. Минус — порционность создает пульсации нагрузки на привод, особенно при большом шаге скребков.
Скорость движения цепи для конвейеров цепных с высокими скребками обычно составляет 0,2–0,8 метра в секунду. Для легкосыпучих материалов скорость может быть выше, для тяжелых и абразивных — ниже. Превышение скорости приводит к тому, что материал не успевает заполнять пространство за скребком, и производительность падает.
Технические параметры конвейеров цепных с высокими скребками
Ниже приведены систематизированные технические данные для конвейеров цепных с высокими скребками, используемые при проектировании.
Основные типоразмеры и производительность
| Ширина желоба, мм | Высота скребка, мм | Шаг скребков, мм | Скорость цепи, м/с | Производительность при насыпной плотности 1,0 т/м³, т/ч | Максимальная крупность фракции, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 100 | 250 | 0,2–0,5 | 8–20 | 60 |
| 250 | 125 | 300 | 0,2–0,6 | 12–35 | 80 |
| 320 | 160 | 350 | 0,2–0,6 | 20–55 | 100 |
| 400 | 200 | 400 | 0,2–0,7 | 30–85 | 120 |
| 500 | 250 | 450 | 0,2–0,7 | 45–130 | 150 |
| 600 | 300 | 500 | 0,2–0,8 | 65–200 | 180 |
| 800 | 400 | 600 | 0,2–0,8 | 100–300 | 220 |
Производительность конвейера цепного с высокими скребками пропорциональна ширине желоба, высоте скребка, скорости цепи и насыпной плотности материала. Однако из-за порционности реальная производительность всегда ниже теоретической на 15–25 процентов.
Зависимость мощности привода от длины и производительности
| Ширина желоба, мм | Мощность, кВт (L=20 м, 20 т/ч) | Мощность, кВт (L=40 м, 40 т/ч) | Мощность, кВт (L=60 м, 80 т/ч) | Мощность, кВт (L=80 м, 120 т/ч) |
|---|---|---|---|---|
| 200 | 3,0–4,0 | 4,0–5,5 | 5,5–7,5 | 7,5–11,0 |
| 250 | 4,0–5,5 | 5,5–7,5 | 7,5–11,0 | 11,0–15,0 |
| 320 | 5,5–7,5 | 7,5–11,0 | 11,0–15,0 | 15,0–18,5 |
| 400 | 7,5–11,0 | 11,0–15,0 | 15,0–18,5 | 18,5–22,0 |
| 500 | 11,0–15,0 | 15,0–18,5 | 18,5–22,0 | 22,0–30,0 |
| 600 | 15,0–18,5 | 18,5–22,0 | 22,0–30,0 | 30,0–37,0 |
| 800 | 18,5–22,0 | 22,0–30,0 | 30,0–37,0 | 37,0–45,0 |
Приведенные значения мощности рассчитаны для насыпной плотности материала 1,2 тонны на кубический метр. Для материалов с большей плотностью мощность увеличивается пропорционально.
Параметры скребков
| Ширина желоба, мм | Толщина скребка, мм | Материал скребка | Ресурс, часов | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| 200–320 | 4–6 | Сталь 45 | 6000–8000 | Зерно, комбикорм, гранулы |
| 320–500 | 6–8 | Сталь 45 с наплавкой | 8000–12000 | Цемент, зола, песок, удобрения |
| 500–800 | 8–12 | Сталь 110Г13Л | 10000–15000 | Руда, уголь, шлак, щебень |
Для пищевых производств скребки изготавливаются из нержавеющей стали AISI 304 или полиуретана. Ресурс полиуретановых скребков составляет 5000–8000 часов.
Предельные углы наклона
| Тип материала | Максимальный угол наклона, градусов | Снижение производительности при max угле, % |
|---|---|---|
| Зерно, гранулы, комбикорм | 25 | 20–25 |
| Цемент, зола, сырьевая мука | 20 | 25–30 |
| Песок, щебень мелкий | 18 | 25–30 |
| Уголь, руда | 15 | 30–35 |
Конвейеры цепные с высокими скребками плохо подходят для работы на наклонных участках. При угле более 20 градусов материал начинает скатываться между скребками, резко снижая производительность. Для крутых подъемов лучше использовать конвейеры с погруженными скребками или нории.
Классификация конвейеров цепных с высокими скребками
Конвейеры цепные с высокими скребками классифицируются по нескольким признакам.
По типу скребков
Цельносварные скребки — наиболее распространенный тип. Скребок приваривается к двум проушинам, которые надеваются на звенья цепи. Конструкция проста и дешева, но замена скребка требует его отрезания и приваривания нового.
Разборные скребки крепятся к цепи с помощью болтов или пальцев. Позволяют быстро заменить изношенный скребок без сварки. Используются в пищевой и химической промышленности, где важна чистота и возможность санитарной обработки.
Скребки с резиновыми уплотнителями имеют дополнительную резиновую планку по нижней кромке. Планка плотно прилегает к днищу желоба, исключая просыпание мелких фракций. Используются для цемента, золы, муки и других пылевидных материалов.
По типу цепи
С однорядной цепью — одна цепь, расположенная по центру желоба. Скребки имеют симметричную форму и крепятся к цепи в одной точке. Используется для желобов шириной до 400 миллиметров.
С двухрядной цепью — две параллельные цепи по краям желоба. Скребки крепятся к обеим цепям и имеют большую жесткость. Используется для желобов шириной от 400 миллиметров.
По способу разгрузки
С концевой разгрузкой — материал выгружается через отверстие в конце желоба. Наиболее распространенная схема.
С промежуточной разгрузкой — в днище желоба предусмотрены разгрузочные окна с шиберами. Позволяет разгружать материал в нескольких точках по длине конвейера.
С донной разгрузкой — разгрузочное окно расположено в днище в любой точке. Используется при необходимости полного опорожнения конвейера.
Преимущества и ограничения конвейеров цепных с высокими скребками
Конвейеры цепные с высокими скребками имеют сильные и слабые стороны, которые нужно учитывать при выборе.
Преимущества
Способность работать с крупнокусковыми материалами. Если размер куска не превышает трети ширины желоба и не больше половины расстояния между скребками, конвейер цепной с высокими скребками будет работать без заклинивания. Для конвейеров с погруженными скребками такие материалы неприемлемы.
Низкое энергопотребление. По сравнению с конвейерами сплошного волочения, где цепь движется в толще материала, здесь сопротивление движению значительно ниже. Экономия энергии достигает 30–50 процентов.
Простота конструкции и обслуживания. Нет необходимости в точной регулировке зазоров между скребками и стенками, как на конвейерах с погруженными скребками. Скребки могут быть заменены без специального инструмента.
Возможность работы с влажными материалами. Влага не приводит к налипанию материала на стенки и скребки, как на конвейерах сплошного волочения.
Ограничения
Порционность потока. Материал движется не непрерывно, а отдельными порциями, что создает пульсации нагрузки на последующее оборудование. Для процессов, требующих равномерной подачи, необходим буферный бункер.
Низкая производительность на единицу площади сечения. По сравнению с конвейерами сплошного волочения, где сечение используется на 80–90 процентов, здесь эффективное сечение составляет не более 50–60 процентов.
Ограниченный угол наклона. Конвейеры цепные с высокими скребками плохо работают на подъеме. При угле более 20 градусов производительность резко падает.
Пульсации нагрузки на привод. При каждом прохождении скребка через загрузочную зону нагрузка на привод возрастает, а между скребками — падает. Это требует установки частотного преобразователя или использования редукторов с повышенным запасом прочности.
Сферы применения конвейеров цепных с высокими скребками
Конвейеры цепные с высокими скребками нашли применение в отраслях, где другие типы транспортеров не справляются с крупными кусками или влажными материалами.
Горнорудная промышленность
На предприятиях в Качканаре и Серове конвейеры цепные с высокими скребками транспортируют дробленую руду, вскрышные породы и концентраты. Крупность кусков достигает 150–200 миллиметров, что недоступно для шнековых или ленточных конвейеров с желобчатой лентой. Применяются круглозвенные цепи и скребки из стали 110Г13Л с наплавкой.
Металлургия
В цехах Нижнего Тагила и Чусового конвейеры цепные с высокими скребками перемещают окалину, агломерат, известняк и доломит. Особенности: высокая температура материала до 150 градусов Цельсия, абразивный износ, крупные куски. Применяются термостойкие цепи и футеровка короба.
Химическая промышленность
На производствах в Березниках и Соликамске конвейеры цепные с высокими скребками транспортируют калийные удобрения, поваренную соль и другие сыпучие химикаты. Особенности: гигроскопичность материалов, агрессивная среда, требования к герметичности. Применяются конвейеры из нержавеющей стали с уплотненными крышками.
Промышленность строительных материалов
На заводах в Краснотурьинске и Лысьве конвейеры цепные с высокими скребками перемещают песок, гравий, керамзит, дробленый кирпич. Особенности: высокая абразивность, работа на открытых площадках. Применяются футерованные короба и усиленные цепи.
Переработка отходов
На предприятиях в Чайковском и Кунгуре конвейеры цепные с высокими скребками транспортируют строительный мусор, стеклобой, измельченную древесину. Особенности: неоднородный состав, наличие длинномерных включений (проволока, пленка), которые могли бы намотаться на шнек, но не мешают скребкам.
Исходные данные для проектирования конвейера цепного с высокими скребками
Для проектирования конвейера цепного с высокими скребками необходимо предоставить следующие технические данные.
Характеристики транспортируемого материала
- наименование материала;
- насыпная плотность, кг/м³;
- максимальный и средний размер кусков, мм;
- влажность, %;
- температура, °C;
- абразивность;
- налипаемость;
- сыпучесть.
Параметры конвейера
- длина транспортирования, м;
- угол наклона, градусы;
- требуемая производительность, т/ч;
- количество точек загрузки и разгрузки.
Условия эксплуатации
- место установки (помещение, открытая площадка);
- температура окружающей среды, °C;
- требования к герметичности.
Для точного расчета всех параметров на сайте реализован калькулятор конвейеров. После ввода исходных данных система формирует предварительные технические характеристики, подбирает ширину желоба, высоту скребка, шаг, тип цепи и ориентировочную стоимость конвейера цепного с высокими скребками.
Производство и сервис по всей России и Таможенному союзу
Изготовление конвейеров цепных с высокими скребками осуществляется на собственных мощностях с полным циклом производства. География поставок охватывает всю территорию Российской Федерации, Республику Беларусь и государства Таможенного союза.
Конвейеры цепные с высокими скребками успешно работают в Минске, Гомеле, Могилеве, Бресте, Гродно. В Казахстане оборудование эксплуатируется в Астане, Алматы, Караганде, Павлодаре, Экибастузе. В Узбекистане — в Ташкенте, Навои, Алмалыке. В Кыргызстане — в Бишкеке и Канте.
Технологические возможности производства:
- лазерная и плазменная резка металла толщиной до 60 миллиметров;
- гибка листового металла на листогибах с усилием до 500 тонн;
- токарная, фрезерная и зуборезная обработка звездочек и валов;
- роботизированная сварка корпусов и скребков;
- термическая обработка цепей и скребков;
- нанесение антикоррозионных покрытий: полимерно-порошковая окраска, горячее цинкование.
Сервисное обслуживание:
- выезд инженера на площадку для замеров и согласования чертежей;
- шеф-монтаж и пусконаладка;
- обучение персонала;
- гарантийное обслуживание 24 месяца;
- поставка запасных частей;
- круглосуточная техническая поддержка.
Для получения коммерческого предложения заполните форму обратной связи или воспользуйтесь калькулятором конвейеров на сайте. Специалисты подготовят расчет, чертежи общего вида и коммерческое предложение в течение двух-трех рабочих дней. Конвейеры цепные с высокими скребками — это проверенное решение для крупнокусковых и абразивных материалов, где другие транспортеры пасуют.
