Ковшовые конвейеры (элеваторы).

 

Ковшовые конвейеры служат для транспортирования насыпных или штучных грузов по вертикальному или крутонаклонному (60 - 82⁰ к горизонтали) направлению и соответственно разделяются на вертикальные и наклонные. Ковшовые конвейеры применяют для перемещения насыпных грузов – пылевидных, зернистых и кусковых (песок, цемент и т.п.) в производстве строительных материалов и огнеупоров. Их используют только для подъёма грузов от начального до конечного пункта без промежуточной загрузки и разгрузки. Ковшовые конвейеры бывают стационарные и мобильные (последние устанавливают на погрузочных машинах), транспортные и технологические.

Элеватор (рис. 14) имеет вертикально замкнутый тяговый элемент 1 с жестко прикрепленными к нему грузонесущими элементами - ковшами 2; тяговый элемент огибает верхний приводной 5 и нижний натяжной 9 бара­баны (или звездочки). Ходовая часть и поворотные устройства элеватора по­мещаются в закрытом металлическом кожухе, состоящем из верхней части («головки») 6, средних секций 4 и ниж­ней части («башмака») 10. Тяговый эле­мент с ковшами приводится в движение от привода 12, а первоначальное натя­жение создается натяжным устройством 8. Насыпной груз подается в загру­зочный патрубок (носок) нижней части элеватора, загружается в ковши, подни­мается в них и разгружается на верхнем барабане (звездочке) в патрубок верхней части элеватора. Привод снабжен оста­новом 11 для предохранения от обратного движения ходовой части. Кожух элеватора имеет направляющие устройства 7.

 

Рисунок 14. Вертикальный ковшовый ленточный элеватор.

К преимуществам ковшовых элеваторов относятся малые габаритные размеры в поперечном сечении, простота конструкции, возможность подачи груза на значительную высоту (до 60 - 75 м) и большой диапазон производительности (5 - 500 м³/ч и выше). Недостатками являются чувствительность к перегрузкам, воз­можность отрыва ковшей при перегруз­ке и необходимость равномерной пода­чи груза.

По скорости движения тягового элемента элеваторы различают быстроходные (1,25…2,5 м/с) и тихоходные (0,4…1 м/с).

По типу тягового элемента разли­чают ленточные и цепные с одной или двумя цепями (известны конструкции с четырьмя параллельными цепями) эле­ваторы, а по направлению перемеще­ния—вертикальные и на­клонные.

У наклонных ленточных элеваторов рабочая ветвь движется по опорным ро­ликам, у цепных элеваторов — по на­правляющим путям, по которым перемещаются звенья цепи или их катки (наиболее распростра­ненный случай); имеются конструкции цепных элеваторов, у которых рабочая ветвь движется по опорным роликам.

По способу загрузки и разгрузки ков­шей элеваторы разделяют на быстро­ходные с разгрузкой главным образом под действием центробежной силы и ти­хоходные с разгрузкой ковшей в основ­ном под действием силы тяжести груза. Разгрузочный патрубок элеватора может иметь боковое (рис. 15, а, б и в) и центральное (рис. 15, г) расположение; последнее возможно только у двухцепных элевато­ров (применяется редко).

По расположению ковшей на тяговом элементе различают элеваторы с расста­вленными ковшами (рис. 15, а), т. е. расположенными на некотором расстоя­нии друг от друга, и с сомкнутыми ков­шами (рис. 15, б), т. е. расположенными вплотную друг к другу: К ленте ковш всегда прилегает и крепится задней стенкой. Выбор того или иного способа расположения ковшей обусловливается главным образом характеристикой транспортируемых грузов и предопреде­ляет способ загрузки и разгрузки ков­шей.

 

 

а) – загрузка зачерпыванием, разгрузка под действием центробежной силы; б) – загрузка засыпанием в ковши, разгрузка самотечная направленная; в) – самотечная свободная разгрузка; г) – центральная разгрузка.

Рисунок 15. Схемы загрузки, разгрузки и расположения ковшей элеватора.

Наполнение (загрузка) ковшей про­изводится либо зачерпыванием груза из нижней части кожуха элеватора (см. рис. 15, а), либо засыпанием груза в ковши (см. рис. 15,б). Практически ковши наполняют тем и другим спосо­бом одновременно при преимуществен­ном преобладании одного из них: Наполнение ковшей зачерпыванием приме­няется в ленточных и цепных элевато­рах с расставленными ковшами при транспортировании сухих хорошо сыпу­чих, пылевидных и мелкокусковых насы­пных грузов (например, цемента, песка, и т. п.), черпание ко­торых не создает значительных сопро­тивлений и может происходить при по­вышенной скорости движения ковшей (0,8-4 м/с).

Крупнокусковые и абразивные грузы черпать ковшом со дна кожуха затруднительно, так как вследствие больших сопротивлений возможен отрыв ковшей и даже обрыв тягового элемента. На­полнение ковшей крупнокусковыми и абразивными грузами производится непосредственно засыпанием их в ков­ши. Применение этого способа возмож­но только при непрерывном, сомкнутом расположении ковшей (что не позволяет грузу просыпаться между ковшами) и при пониженных скоростях движения (не более 1 м/с), так как при повышен­ной скорости ковши плохо заполняются и отбрасывают груз.

Разгрузка ковшей бывает центробеж­ная (рис. 15, а), самотечная свобод­ная (рис. 15, в и г) и самотечная на­правленная (рис. 15,б). При центро­бежной разгрузке ковши разгружаются главным образом под действием цен­тробежной силы, возникающей во время прохождения ковшей через барабан (или звездочку). Транспортируемый груз вы­падает непосредственно в разгрузочный патрубок кожуха элеватора. Для соблю­дения условия центробежной разгрузки и исключения просыпания груза необхо­димо правильно выбрать частоту вра­щения приводного барабана и располо­жение разгрузочного патрубка элевато­ра в верхней части кожуха.

Центробежную разгрузку применяют для быстроходных (преимущественно ленточных, реже — цепных) элеваторов с расставленными ковшами при транс­портировании легкосыпучих пыле­видных, зернистых и мелкокусковых на­сыпных грузов. Скорость движения ков­шей элеваторов принимают обычно 1—4 м/с. Расстояние между ковшами в быстроходных элеваторах выбирают таким, чтобы выброшенные из ковша частицы груза не попадали на впереди идущий ковш.

Свободная самотечная разгрузка (рис. 15, в) характеризуется дополни­тельным отклонением ковша, обеспечи­вающим свободное высыпание груза под действием силы тяжести. Этот вид разгрузки применяют для плохосыпучих влажных, хлопьеобразных и мокрых грузов.

В вертикальных элеваторах свободная самотечная разгрузка обеспечивается путем отклонения обратной ветви на дополнительных направляющих звез­дочках, роликовых батареях (редко) или направляющих шинах, устанавливаемых в двухцепных элеваторах с боковым креплением цепей к расставленным и сомкнутым ковшам. В одноцепных элеваторах такое отклонение обратной ветви возможно только для специально­го исполнения при двухрядном консоль­ном креплении ковшей (параллельными рядами справа и слева от цепи) боковы­ми стенками к звеньям центрально рас­положенной цепи, свободной для заце­пления (и отклонения) с наружной и внутренней сторон.

В наклонных элеваторах свободная самотечная разгрузка обеспечивается наклонным положением самого элева­тора, поэтому иногда для отклонения ковшей вертикальные элеваторы делают с наклонной верхней частью. Однако это приводит к значительным дополни­тельным сопротивлениям и ускоренно­му изнашиванию цепи и направляющих шин.

Свободную самотечную разгрузку имеют специальные двухцепные элева­торы с центральной внутренней разгруз­кой ковшей (рис. 15, г). Разгрузка производится при пониженной скорости движения ковшей (0,6—0,8 м/с).

Самотечная направленная разгрузка (рис. 15,б) характерна для верти­кальных и наклонных элеваторов (лен­точных и цепных) с непрерывным сомк­нутым (чешуйчатым) расположением ковшей. При огибании верхнего бараба­на груз высыпается из ковша под дей­ствием силы тяжести на заднюю стенку предыдущего ковша и направляется ею и боковыми бортами ковша в разгру­зочный патрубок элеватора. Этот спо­соб разгрузки применяют в тихоходных элеваторах при скорости движения ков­ша 0,4 — 0,8 м/с для транспортирования кусковых, тяжелых, абразивных и мало­абразивных грузов.

Основные параметры ков­ша — геометрические размеры (ширина В, вылет L и высота Н) и объем. Кон­струкция (тип) ковша определяется свойствами транспортируемого груза и способами загрузки и разгрузки ков­шей. Для вертикальных элеваторов предусмотрены четыре типа ковшей: глубокие (рис. 16, б), мелкие (рис. 16, а) со скругленным (цилиндри­ческим) днищем и ковши с бортовыми направляющими с остроугольным и скругленным днищем. Известно также применение трапецеидальных ковшей увеличенного объема и других ковшей специальных конструкций. В наклонных элеваторах преимущественное распространение на­шли ковши с бортовыми направляющи­ми с остроугольным и закругленным днищем, а также трапецеидальные ков­ши увеличенного объема. Глубокие ковши имеют пологий обрез передней кромки и повы­шенную глубину; применяют их для су­хих, легкосыпучих пылевидных, зер­нистых и мелкокусковых насыпных гру­зов (например, песка и т. п.).

Мелкие ковши имеют крутой обрез передней кромки и малую глубину, что способствует лучшей разгрузке и поэтому их применяют для транспортирования влажных и слёживающихся плохосыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых насыпных грузов.

Наличие цилиндрического днища у глубоких и мелких ковшей так же способствует их лучшему опорожнению и уменьшает возмржность прилипания частиц груза к днищу.

Глубокие и мелкие ковши применяют только на элеваторах с расставленными ковшами. Изготовляют их из листовой стали толщиной 1-6 мм сваркой или штамповкой, иногда отливают из ков­кого чугуна; известно также изготовле­ние ковшей из пластмассы (волокнита, стекловолокна) и из резины. Для пре­дохранения от быстрого изнашивания на передней (черпающей) стенке ковша приваривают или прикрепляют заклеп­ками накладки из твердой стали.

Ковши с бортовыми направляющими и остроугольным днищем применяют на тихоходных цепных эле­ваторах для транспортирования самых различных насыпных грузов — пыле­видных, зернистых и кусковых. Для ков­шей с бортовыми направляющими лю­бого типа характерно только сомкнутое расположение на цепи или ленте.

Тяговым элементом ковшовых элеваторов служит лента или цепь (одна или две). Применяют ленты конвейерные резинотканевые и резинотросовые такого же ти­па, как для ленточных конвейеров. Ковши крепят к ленте болтами со специальной головкой; чтобы головки болтов не мешали про­хождению ленты на барабанах, в задней стенке ковша делают соответствующие углубления. В качестве цепных элементов чаще всего применяют пластинчатые, втулочные, роликовые и катковые цепи.

Цепи к ковшам крепят при помощи уголков или фасонных звеньев на бол­тах или заклепках. При ширине ковшей до 250 мм применяют одну тяговую цепь с центральным креплением к за­дней стенке ковша, а при ширине 320 мм и выше — две тяговые цепи, присоединяемые к задней или к боковым стенкам ковшей.

Выбор ленты или цепи для элеватора обусловливается его производитель­ностью, высотой подъема и характери­стикой груза. Резинотканевая лента по сравнению с цепью имеет большую ско­рость и меньше изнашивается при транспортировании абразивных грузов, однако для нее характерны меньшие тя­говое усилие и прочность крепления ковшей. Поэтому ленты применяют преимущественно в быстроходных эле­ваторах для транспортирования пыле­видных, порошкообразных и мелкоку­сковых насыпных грузов малой и сред­ней плотности, которые не оказывают большого сопротивления при загрузке зачерпыванием. Цепи применяют пре­имущественно при большой производи­тельности, значительной высоте подъе­ма, для перемещения тяжелых кусковых, а также горячих грузов, транспортиро­вание которых на резинотканевой ленте недопустимо из-за вредного их воздей­ствия.

Для перемещения абразивных грузов используют, по возможности, лен­точные элеваторы, поскольку цепи в среде абразивных грузов быстро изна­шиваются. Применение резинотросовой ленты позволяет значительно увеличить тяговое усилие и высоту элеватора. Как ленточные, так и цепные элеваторы де­лают с расставленными и сомкнутыми ковшами.

Привод элеваторов редукторный, размещается в верхней части элеватора. При малой мощности (до 10 кВт) применяют мотор-редукторы.

Для предохранения от самопроизвольного обратного движения тягового элемента с ковшами при оста­новке элеватора приводы снабжают стопорными устройствами (остановами). В качестве последних применяют бесшумные храповые и роликовые остановы, устанавливаемые на валу приводного барабана (звездочки) или размещаемые в упругой муфте между электродвигателем и входным валом редуктора.

В качестве натяжных устройств применяют: винтовое, пружинно-винтовое или грузовое устройства; последнее может быть с непосредственным воздействием груза на вал натяжного барабана или звездочки или рычажное. Выбор типа натяжного устройства зависит от типа тягового элемента и привода и высоты элеватора. Элеваторы с круглозвенными цепями снабжают грузовыми устрой­ствами.

Для предохранения ходовой части элеватора от падения при случайном обрыве цепи или ленты применяют специальные предохранительные устройства: на цепных элеваторах - ловители цепи, на ленточных - соединение ковшей по бо­ковым стенкам стальными канатами, которые без натяжения свободно распо­лагаются вдоль ленты; при обрыве ленты канаты исключают возможности, падения ходовой части. Кроме того, на натяжных барабанах (или звездочках) элеватора устанавливают реле скорости, которое при обрыве тягового элемент выключает электродвигатель привода элеватора.

Производительность ковшового конвейера (т/ч):

,

где v – скорость тягового органа, м/с;

t – шаг ковшей, м;

q – емкость ковша, л;

ψ – коэффициент наполнения ковша;

ρ – объёмная масса материала, т/м³.

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Читайте также:

Винтовые конвейеры (шнеки).
Ленточные конвейеры (транспортеры).

Воспользуйтесь поиском по сайту: