Подшипники ленточных конвейеров карьеров

Введение

Ленточные конвейеры являются основным средством непрерывного транспорта в горнодобывающей промышленности, дробильно-сортировочных комплексах и карьерах. Надежность работы конвейерной системы напрямую зависит от состояния подшипниковых узлов, которые обеспечивают вращение приводных и натяжных барабанов, а также поддерживающих роликов.

Подшипники конвейеров работают в условиях повышенной запыленности, влажности и механических нагрузок. Особенно жесткие требования предъявляются к оборудованию, эксплуатируемому в карьерах и дробильных комплексах, где абразивная пыль является основным фактором износа подшипниковых узлов.

Согласно требованиям ГОСТ 22647-77, ролики роликоопор должны изготовляться на подшипниках качения, а конструкция ролика должна обеспечивать надежную защиту подшипников от загрязнения. Правильный выбор подшипников и систем их защиты определяет ресурс конвейерного оборудования и эффективность производства.

Подшипники барабанов ленточных конвейеров

Подшипники приводных барабанов

Приводной барабан является ключевым элементом ленточного конвейера, передающим тяговое усилие от редуктора к конвейерной ленте. Подшипники приводного барабана воспринимают значительные радиальные нагрузки от натяжения ленты и веса транспортируемого материала.

Вал приводного барабана устанавливается в радиальных двухрядных сферических подшипниках, которые сохраняют работоспособность при незначительных прогибах вала. Такое конструктивное решение позволяет компенсировать погрешности монтажа и деформации рамы конвейера под нагрузкой.

Подшипники натяжных и отклоняющих барабанов

Натяжные и отклоняющие барабаны не передают крутящий момент, поэтому их подшипниковые узлы воспринимают преимущественно радиальные нагрузки. Для этих барабанов применяются шариковые радиальные подшипники или сферические шарикоподшипники.

Согласно ГОСТ 22644-77, диаметры барабанов принимаются из стандартного ряда: 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1400, 1600, 2000, 2500 мм. Длина барабана принимается на 100-150 мм больше ширины ленты.

Корпусные подшипниковые узлы барабанов

Подшипники барабанов устанавливаются в корпусные подшипниковые узлы, которые крепятся к раме конвейера. Для тяжелых условий эксплуатации применяются разъемные корпуса типа SNL, позволяющие производить быструю замену подшипников без полной разборки барабана.

Корпусные подшипники типа UCP с неразъемным корпусом используются для натяжных барабанов легких и средних конвейеров. Для барабанов, работающих в условиях повышенной запыленности, корпуса комплектуются дополнительными уплотнениями лабиринтного типа.

Подшипники роликоопор

Конструкция подшипникового узла ролика

Роликоопоры относятся к наиболее массовым элементам ленточного конвейера. Конструкция подшипникового узла конвейерного ролика включает:

• Ось (или полуось) из стали
• Подшипник качения (шариковый или конический роликовый)
• Корпус подшипника (штампованный или литой)
• Защитное уплотнение
• Фиксирующие элементы

Согласно ГОСТ 22646-77, ролики изготавливаются диаметром от 63 до 219 мм и длиной до 2000 мм. Для роликов применяются подшипники 6-го класса точности по ГОСТ 8338-75, закрытые с двух сторон резинометаллическими защитными шайбами.

Типы роликоопор

Роликоопоры ленточных конвейеров подразделяются на следующие типы согласно ГОСТ 22645-77:

Рядовые (несущие) роликоопоры

Предназначены для поддержания рабочей ветви ленты и придания ей желобчатой формы. Желобчатые роликоопоры изготавливаются с углами наклона боковых роликов: 10, 15, 20, 25, 30, 35, 45 и 60 градусов. Увеличенный угол наклона повышает производительность конвейера и уменьшает просыпание груза.

Амортизирующие роликоопоры

Устанавливаются в зоне загрузки конвейера для смягчения ударов падающего груза. Ролики оснащаются резиновыми кольцами или полностью обрезиниваются. Подшипники амортизирующих роликов работают в условиях повышенных ударных нагрузок.

Центрирующие роликоопоры

Служат для регулирования положения ленты относительно продольной оси конвейера. Комплектуются дефлекторными роликами, препятствующими сходу ленты.

Типы подшипников для конвейерного оборудования

Сферические роликовые подшипники

Сферические роликовые подшипники являются основным типом подшипников для приводных барабанов и тяжелонагруженных узлов конвейеров. Конструктивные особенности:

• Два ряда бочкообразных роликов
• Сферическая дорожка качения на наружном кольце
• Способность компенсировать угловой перекос до 2-3 градусов
• Высокая радиальная и осевая грузоподъемность

Подшипники соответствуют ГОСТ 5721-75 и способны воспринимать осевую нагрузку до 25% от допустимой радиальной. Применяются в дробилках, вибрационных грохотах, конвейерах и другом оборудовании, работающем в условиях ударов и вибрации.

Шариковые радиальные подшипники

Применяются в роликах конвейеров и натяжных барабанах легких конвейеров. Основные серии по ГОСТ 8338-75 и ГОСТ 8882-75: 180000 (с двухсторонним уплотнением 2RS), 60000, 6000. Преимущества: низкий момент сопротивления вращению, высокие допустимые скорости, невысокая стоимость.

Конические роликовые подшипники

Используются в тяжелых роликоопорах и специальных узлах. Способны воспринимать комбинированные осевые и радиальные нагрузки. Требуют регулировки осевого зазора при монтаже.

Защита подшипников от карьерной пыли

Проблема абразивного износа

Карьерная пыль является основной причиной преждевременного выхода подшипников из строя. Абразивные частицы, попадая в смазочный материал, вызывают ускоренный износ дорожек качения и тел качения. Без эффективной защиты ресурс подшипников снижается до 5-15% от номинального.

Эффективная защита позволяет достичь межремонтного ресурса 8000-15000 часов даже в тяжелых условиях эксплуатации.

Лабиринтные уплотнения

Лабиринтные уплотнения представляют собой наиболее совершенный тип защиты подшипников от абразивного износа. Принцип действия основан на создании сложного извилистого пути для проникновения загрязнений.

Конструкция лабиринтного уплотнения включает:

• Статическую часть, закрепленную в корпусе
• Динамическую часть, вращающуюся вместе с валом
• Систему канавок и выступов, заполняемых пластичной смазкой

Таконитовые уплотнения

Таконитовые уплотнения были разработаны для железорудных карьеров в районе добычи таконитовых руд (США). Конструкция включает многоступенчатый лабиринт, заполненный консистентной смазкой, и контактные манжеты из износостойкой резины. Ресурс подшипниковых узлов с таконитовыми уплотнениями в 3-5 раз выше, чем с обычными уплотнениями.

Смазка подшипников конвейеров

Требования к смазочным материалам

Смазочные материалы для подшипников конвейеров должны обеспечивать:

• Работоспособность в широком диапазоне температур
• Устойчивость к вымыванию водой
• Хорошие противозадирные свойства
• Длительный срок службы без замены
• Совместимость с материалами уплотнений

Рекомендуемые смазки

Критерии выбора подшипников

Расчетные параметры

При выборе подшипников для конвейерного оборудования учитываются следующие параметры:

Нагрузочные характеристики

Эксплуатационные факторы

• Запыленность окружающей среды
• Влажность и возможность попадания воды
• Температурный режим
• Наличие вибрации и ударных нагрузок
• Возможность и периодичность обслуживания

Коэффициенты безопасности

При расчете подшипников конвейеров применяются следующие коэффициенты:

• Коэффициент безопасности KB = 1,2-1,5 для умеренных условий
• KB = 1,5-2,0 для тяжелых условий (карьеры, дробилки)
• Температурный коэффициент KT = 1,0 при температуре до 100 C

Техническое обслуживание

Периодичность контроля

Техническое обслуживание подшипниковых узлов конвейеров включает:

Признаки неисправности подшипников

• Повышенный нагрев корпуса (свыше 70 C)
• Посторонний шум при вращении
• Повышенная вибрация
• Утечка смазки
• Затрудненное вращение роликов
• Видимый износ обечайки ролика

Вопросы и ответы