Содержание статьи
- Введение в системы очистки конвейерной ленты
- Плужковые скребки на разгрузке
- Концевые скребки у приводного барабана
- Вращающиеся щетки для очистки ленты
- Моечные станции высокого давления
- Установка систем очистки: таблица размещения
- Последствия недостаточной очистки ленты
- Техническое обслуживание скребков и систем очистки
- Часто задаваемые вопросы
Введение в системы очистки конвейерной ленты
Системы очистки конвейерной ленты представляют собой важнейший элемент конвейерного транспорта, обеспечивающий эффективность и безопасность производственного процесса. Налипание остатков транспортируемого материала на поверхность ленты является распространенной проблемой, которая возникает при перемещении различных грузов - от горной породы и угля до пищевых продуктов и химических веществ.
Современные системы очистки включают механические устройства, работающие в непрерывном режиме без остановки конвейера. Это позволяет поддерживать производительность на высоком уровне, одновременно снижая эксплуатационные расходы. По данным специализированных исследований, около десяти процентов остаточного материала может оставаться на ленте даже после качественной очистки, однако грамотно спроектированная система позволяет минимизировать негативные последствия этого явления.
Плужковые скребки на разгрузке
Плужковые сбрасыватели (плужковые скребки) используются для промежуточной разгрузки конвейера в различных точках по длине транспортной линии. Эти устройства устанавливаются на горизонтальных участках ленточных конвейеров и позволяют отклонять поток транспортируемого материала в сторону, направляя его в разгрузочные бункеры или на другие конвейеры.
Конструктивные особенности плужковых скребков
Плужок представляет собой металлическую конструкцию, установленную под углом приблизительно от 25 до 35 градусов к направлению движения ленты. Он может быть односторонним или двусторонним в зависимости от требований технологического процесса. Плужковые сбрасыватели имеют скребковую кромку, которая контактирует с поверхностью ленты и отводит крупные куски материала в заданном направлении.
Преимущества и ограничения применения
Основным преимуществом плужковых скребков является возможность разгрузки в любой точке горизонтального участка конвейера без остановки транспортера. Современные конструкции оснащаются механизмами электрического однооборотного исполнения, которые позволяют в аварийных ситуациях вручную поднимать плужок, предотвращая повреждение ленты.
Однако использование плужковых сбрасывателей ограничено скоростью конвейера. При скорости ленты более одного метра в секунду непрерывный контакт плужка с лентой вызывает интенсивный износ верхней обкладки. Поэтому данный тип разгрузочных устройств рекомендуется применять преимущественно при невысоких скоростях транспортирования.
Концевые скребки у приводного барабана
Концевые скребки устанавливаются в зоне разгрузки конвейера, непосредственно у приводного или головного барабана. Они являются первой линией защиты от налипания материала на обратную сторону ленты и классифицируются как первичные очистители грубой очистки. Эффективность работы всей системы очистки во многом зависит от правильного размещения и настройки именно этого типа скребков.
Р-образные скребки для вторичной очистки
Скребки Р-типа представляют собой конструкцию с сегментированными лезвиями, выполненными из износостойких материалов. Они устанавливаются под головным барабаном и предназначены для вторичной (тонкой) очистки вулканизационных конвейерных лент. Характерной особенностью Р-образных скребков является использование винтовой системы прижатия, которая обеспечивает равномерное распределение усилия по всей ширине ленты.
V-образные скребки для эффективной очистки
V-образные скребки получили свое название благодаря V-образной форме расположения лезвий, которая обеспечивает более эффективный контакт с лентой по сравнению с прямыми конструкциями. Этот тип очистителей особенно эффективен при транспортировке липких и влажных материалов, таких как глина, влажный уголь или руда с высоким содержанием влаги.
Конструкция V-образных скребков предусматривает использование карбида вольфрама в составе лезвий для применения в условиях высокой абразивности транспортируемых материалов. Такие лезвия служат в несколько раз дольше полиуретановых аналогов и способны работать при скорости ленты до 4 метров в секунду.
Полиуретановые скребки: универсальное решение
Полиуретановые скребки являются наиболее распространенным типом очистителей благодаря оптимальному сочетанию износостойкости, эффективности очистки и стоимости эксплуатации. Специально разработанный состав полиуретана обеспечивает повышенную устойчивость ножей к износу, одновременно оберегая ленту от повреждений и преждевременного истирания.
Полиуретановые сегменты легко заменяются без необходимости демонтажа всего механизма скребка. Степень прижатия регулируется пружинным или торсионным механизмом, обеспечивающим равномерный и плавный контакт с лентой даже при ее незначительных колебаниях.
Вращающиеся щетки для очистки ленты
Вращающиеся щетки представляют собой наиболее универсальный тип очистительных систем для ленточных конвейеров. Они применяются для удаления мелкой фракции материала и пыли, с которыми скребки справляются недостаточно эффективно. Щетки могут использоваться на всех типах конвейерных лент, включая шевронные, гофробортовые и сложные профилированные поверхности.
Конструкция и принцип работы щеточных очистителей
Щетка для очистки конвейерной ленты состоит из металлического вала с закрепленным на нем ворсом из износостойкого нейлона, полипропилена или других синтетических материалов. Диаметр щеток варьируется от 200 до 300 миллиметров, а ширина может достигать 2000 миллиметров в зависимости от ширины конвейерной ленты.
Для эффективной работы щетке придается вращение с помощью электропривода. Как правило, щетка вращается против направления движения конвейерной ленты, что обеспечивает максимальную эффективность очистки. Скорость вращения щетки подбирается индивидуально в зависимости от типа транспортируемого материала и скорости движения ленты.
Типы приводов вращающихся щеток
Существует несколько вариантов приводных систем для щеточных очистителей. Наиболее предпочтительным является собственный выносной привод с отдельным электродвигателем, который позволяет регулировать и подбирать оптимальную частоту оборотов щетки. Такая конструкция требует выделения дополнительного пространства для размещения рамы и двигателя.
Альтернативным решением являются щетки с барабанным двигателем, встроенным непосредственно в вал. Этот вариант более компактен, но ограничивает возможности регулировки скорости вращения. Также возможно использование клиноременной или планетарной передачи от ведущего барабана конвейера, что является наиболее экономичным, но менее гибким решением.
Области применения щеточных очистителей
Щетки для конвейерных лент имеют широкую область применения. Они эффективно работают не только в горнодобывающей и металлургической промышленности, но и в пищевой, фармацевтической, химической отраслях, а также в производстве тары и упаковки. Благодаря широкому выбору материалов ворса (различные металлы, более десятка синтетических материалов, натуральная щетина) щетки могут очищать различные поверхности в разнообразных условиях эксплуатации.
Моечные станции высокого давления
Для удаления особо липких и въевшихся загрязнений, с которыми не справляются механические системы очистки, применяются моечные станции, использующие воду или специальные моющие растворы под высоким давлением. Такие системы особенно эффективны при работе с глинистыми материалами, влажными концентратами и другими веществами, обладающими высокой адгезией к поверхности ленты.
Принцип работы и конструкция моечных станций
Моечная станция для конвейерной ленты представляет собой комплекс оборудования, включающий насос высокого давления, систему трубопроводов, распылительные форсунки и систему рециркуляции моющей жидкости. Современные плунжерные насосы обеспечивают давление от 4 до 15 мегапаскалей при производительности от 10 до 25 кубических метров в час.
Распылительные форсунки располагаются поперек движения ленты и создают завесу из водяных струй, которые под высоким давлением смывают налипший материал с поверхности. Конструкция форсунок предусматривает возможность регулировки угла распыления и давления подачи жидкости в зависимости от степени загрязнения ленты.
Системы рециркуляции и очистки воды
Для снижения расхода воды и обеспечения экологической безопасности моечные станции оборудуются системами рециркуляции. Отработанная вода собирается в специальные отстойники, где происходит осаждение твердых частиц. Осветленная вода проходит через систему фильтрации и снова направляется в рабочий контур насосной станции.
Применение моющих средств и добавок
В случаях, когда чистая вода не обеспечивает требуемого качества очистки, в моечный раствор добавляются специальные моющие средства. Для пищевой промышленности используются щелочные растворы, одобренные для контакта с пищевыми продуктами. При работе с масляными загрязнениями применяются эмульгаторы и поверхностно-активные вещества.
Важным аспектом эксплуатации моечных станций является поддержание оптимальной температуры моющего раствора. Подогрев воды до 40-60 градусов Цельсия значительно повышает эффективность удаления липких загрязнений и снижает расход моющих средств. Для этого моечные станции могут комплектоваться электрическими или паровыми теплообменниками.
Установка систем очистки: таблица размещения
Правильное размещение различных типов очистителей вдоль конвейерной линии является ключевым фактором, определяющим эффективность всей системы очистки. Ниже представлена таблица, обобщающая рекомендации по установке различных типов скребков и очистительных устройств.
| Место установки | Тип очистителя | Назначение | Усилие прижима (Н/см) | Материал лезвия |
|---|---|---|---|---|
| У головного барабана (внешняя сторона) | Первичный скребок грубой очистки | Удаление основной массы налипшего материала | 10-15 | Полиуретан |
| Под головным барабаном (сразу после первичного) | Вторичный скребок Р-типа | Тонкая очистка, удаление остатков | 8-12 | Карбид вольфрама или полиуретан |
| Под головным барабаном (на расстоянии 300-500 мм) | Вторичный скребок V-типа | Окончательная механическая очистка | 6-10 | Карбид вольфрама |
| Обратная ветвь ленты (после вторичных скребков) | Вращающаяся щетка | Удаление мелких частиц и пыли | 3-5 (прижим щетки) | Нейлон, полипропилен |
| Промежуточная разгрузка (горизонтальный участок) | Плужковый скребок | Отвод материала в сторону | Зависит от конструкции | Сталь с износостойким покрытием |
| Перед приводным барабаном (для липких материалов) | Моечная станция | Гидравлическая очистка от липких загрязнений | Давление воды 4-15 МПа | Не применимо |
| Внутренняя сторона ленты (холостая ветвь) | Скребок для внутренней очистки | Удаление просыпавшегося материала | 5-8 | Полиуретан или резина |
Дополнительная таблица: параметры настройки систем очистки
| Ширина ленты (мм) | Скорость ленты (м/с) | Количество скребков | Рекомендуемая конфигурация |
|---|---|---|---|
| 500-800 | До 2,0 | 2 | Первичный полиуретановый + вторичный Р-типа |
| 800-1200 | 2,0-3,0 | 3 | Первичный + два вторичных (Р-тип и V-тип) |
| 1200-1600 | 3,0-4,0 | 3-4 | Первичный + вторичные + щетка |
| 1600-2000 | До 4,5 | 4-5 | Полная система: первичный + два вторичных + щетка + опционально моечная станция |
Последствия недостаточной очистки ленты
Отсутствие эффективной системы очистки конвейерной ленты или её неправильная эксплуатация приводит к целому ряду серьезных проблем, которые негативно влияют на работоспособность всего конвейерного комплекса и экономическую эффективность производства.
Налипание материала на барабанах и роликах
Остатки транспортируемого абразивного материала, не удаленные с ленты, приводят к образованию отложений на поверхности приводных и натяжных барабанов. Налипший материал изменяет геометрию барабана, создавая неравномерность поверхности. Это приводит к децентровке ленты - она начинает смещаться в сторону, что создает риск схода с роликоопор.
На роликоопорах налипание материала вызывает еще более серьезные последствия. Частицы груза попадают в подшипниковые узлы роликов, приводя к их заклиниванию. Заклиненный ролик перестает вращаться и начинает работать как тормоз, создавая локальное истирание ленты. По данным исследований, один заклиненный ролик может стать причиной сквозного протирания ленты в течение нескольких недель непрерывной работы.
Подрыв конвейерной ленты
Просыпавшийся с обратной стороны ленты материал может попадать в зазор между лентой и приводным барабаном. Крупные куски застревают в этом пространстве и создают механическое препятствие, которое может привести к подрыву ленты - разрушению её нижней обкладки или даже разрыву несущего каркаса. Подрыв ленты является одним из наиболее опасных видов повреждений, так как часто требует полной замены участка ленты с вулканизацией стыка.
Сход ленты с роликоопор
Накопление материала на одной стороне барабана или роликов создает неравномерность поверхности, из-за чего лента начинает смещаться в сторону. Децентровка ленты приводит к её сходу с роликоопор, что вызывает аварийную остановку конвейера. В худшем случае сошедшая лента может быть захвачена механизмами конвейера, что приведет к серьезным повреждениям как самой ленты, так и оборудования.
Повышенный износ оборудования и энергопотребление
Налипший на ленту материал значительно увеличивает её массу на обратной ветви, что приводит к росту нагрузки на приводные механизмы. Дополнительное сопротивление от налипшего материала повышает энергопотребление конвейера на 15-30 процентов. Увеличенная нагрузка на подшипники барабанов и роликов ускоряет их износ и сокращает межремонтные интервалы.
Загрязнение рабочей зоны и опасность для персонала
Просыпающийся материал создает загрязнение под конвейером и на прилегающей территории. Накопление пыли и мелких частиц ухудшает видимость, затрудняет дыхание персонала и может стать причиной пожара или взрыва при работе с горючими материалами. Скользкие поверхности от просыпанного материала увеличивают риск травматизма работников.
Техническое обслуживание скребков и систем очистки
Регулярное техническое обслуживание систем очистки конвейерной ленты является обязательным условием их эффективной работы. Правильно организованное обслуживание позволяет поддерживать оптимальные параметры очистки, своевременно выявлять и устранять неисправности, продлевать срок службы оборудования.
Ежедневный контроль работы систем очистки
Ежедневный осмотр включает визуальную проверку состояния лезвий скребков, контроль степени их износа и проверку прижимного усилия. Оператор должен обращать внимание на равномерность очистки по ширине ленты - локальные зоны недостаточной очистки указывают на проблемы с отдельными сегментами скребка.
Необходимо проверять отсутствие налипания материала на сами скребки и своевременно удалять образующиеся наросты. Проверяется работоспособность натяжных механизмов - пружинные и торсионные системы должны обеспечивать равномерный прижим лезвий к ленте по всей ширине.
Еженедельное техническое обслуживание
Еженедельное обслуживание включает более тщательный осмотр всех узлов системы очистки. Проверяется состояние крепежных элементов, затяжка болтовых соединений. Контролируется отсутствие трещин и деформаций несущих рам скребков. Измеряется фактическое усилие прижима и при необходимости производится его регулировка.
Для вращающихся щеток проверяется состояние подшипниковых узлов, отсутствие посторонних шумов и вибраций. Контролируется работа электропривода, надежность электрических соединений. Измеряется фактическая длина ворса щетки для определения степени её износа.
Ежемесячное и квартальное обслуживание
Раз в месяц производится полная очистка всех элементов системы от накопившихся загрязнений. Демонтируются и очищаются отдельные узлы, производится их дефектовка. Проверяется состояние уплотнительных элементов в зоне установки скребков, целостность резиновых и полимерных деталей.
Квартальное обслуживание включает проверку соосности установки скребков относительно барабанов, контроль правильности геометрии всей системы очистки. Проводится измерение фактической эффективности очистки - процента остаточного материала на ленте после прохождения всех ступеней очистки.
Обслуживание моечных станций
Моечные станции требуют особого внимания при техническом обслуживании. Ежедневно проверяется работоспособность насоса высокого давления, давление в системе, состояние форсунок. Засоренные форсунки немедленно очищаются или заменяются.
Еженедельно производится очистка фильтров системы рециркуляции воды, проверяется уровень и качество моющего раствора. Ежемесячно производится полная очистка отстойников, удаление осадка, проверка герметичности трубопроводов и соединений. Раз в квартал рекомендуется проводить ревизию насоса высокого давления с проверкой состояния плунжеров и уплотнений.
Документирование технического обслуживания
Все работы по техническому обслуживанию должны фиксироваться в специальном журнале с указанием даты, вида выполненных работ, замененных деталей. Ведение такой документации позволяет анализировать ресурс различных элементов системы очистки, планировать закупку запасных частей, оптимизировать периодичность обслуживания.
Часто задаваемые вопросы
Для влажных и липких материалов, таких как глина, наиболее эффективна комбинированная система: первичный полиуретановый скребок для удаления основной массы материала, затем вторичный V-образный скребок с лезвиями из карбида вольфрама для тонкой очистки. При очень липких глинистых материалах рекомендуется дополнительно установить моечную станцию высокого давления, которая использует водяные струи под давлением 8-12 МПа для окончательного удаления остатков.
Важно обеспечить возможность периодической очистки самих скребков от налипшего материала, для чего используются конструкции с гладкими, нелипкими поверхностями. Усилие прижима скребков к ленте при работе с глиной должно быть в диапазоне 10-14 Н/см для первичного и 8-10 Н/см для вторичного очистителя.
Срок службы лезвий скребков зависит от нескольких факторов: абразивности транспортируемого материала, скорости движения ленты, правильности настройки усилия прижима и качества материала самих лезвий. Полиуретановые лезвия первичных скребков при транспортировке абразивных материалов (руда, уголь, щебень) служат обычно 2-3 месяца. Лезвия вторичных скребков из карбида вольфрама более долговечны и могут работать от 6 до 12 месяцев.
При транспортировке менее абразивных материалов (зерно, удобрения, неабразивные химические вещества) срок службы увеличивается в 2-3 раза. Признаками необходимости замены лезвий являются: уменьшение эффективности очистки, видимый износ режущей кромки более чем на половину первоначальной толщины, появление трещин или сколов на лезвиях.
Ускоренный износ ленты после установки скребков обычно указывает на избыточное усилие прижима лезвий к ленте. Слишком сильный прижим вызывает перегрев лезвий и интенсивное истирание поверхности ленты. Необходимо проверить и отрегулировать натяжные механизмы скребков, снизив усилие прижима до оптимальных значений.
Другая возможная причина - неправильный угол установки скребка относительно поверхности ленты. Лезвие должно касаться ленты под оптимальным углом (обычно 20-30 градусов для первичных скребков). Также следует проверить материал и состояние самих лезвий - поврежденные или неправильно подобранные лезвия могут царапать и рвать поверхность ленты. В некоторых случаях проблема может быть связана с несоответствием типа скребка характеристикам конвейера или транспортируемого материала.
Технически это возможно, но не рекомендуется для большинства применений. Первичный скребок удаляет основную массу материала (обычно 70-85 процентов), но всегда оставляет некоторое количество остатков на ленте. Для сухих сыпучих материалов небольшой фракции (зерно, песок) в некоторых случаях можно ограничиться одним первичным скребком в сочетании с вращающейся щеткой.
Однако для влажных, липких или абразивных материалов настоятельно рекомендуется устанавливать систему из нескольких ступеней очистки: первичный скребок плюс один или два вторичных. Такая конфигурация обеспечивает эффективность очистки на уровне 90-95 процентов и значительно снижает проблемы с налипанием материала на роликах и барабанах. Экономия на отсутствии вторичных скребков обычно оборачивается повышенными затратами на обслуживание конвейера и более частыми простоями.
Оптимальное давление воды в моечной станции зависит от типа загрязнений и материала ленты. Для большинства применений эффективное давление составляет от 8 до 12 МПа (80-120 бар). Более низкое давление 4-6 МПа может быть достаточным для удаления рыхлых загрязнений и пыли, но недостаточно для липких материалов.
Давление выше 15 МПа применяется редко, так как создает риск повреждения поверхности ленты, особенно в зоне стыков и при наличии незначительных повреждений обкладки. Важно учитывать, что эффективность очистки зависит не только от давления, но и от температуры воды (оптимально 40-60 градусов Цельсия), правильного расположения форсунок и использования соответствующих моющих средств при необходимости.
Быстрый износ щетки может быть вызван несколькими причинами. Наиболее распространенная - слишком сильный прижим щетки к ленте. Усилие прижима должно быть минимальным, достаточным только для обеспечения контакта ворса с поверхностью ленты (обычно 3-5 Н/см). Избыточное давление приводит к быстрому истиранию ворса без существенного улучшения качества очистки.
Другие возможные причины: несоответствие материала ворса типу транспортируемого материала (для абразивных материалов нужен более жесткий ворс), неправильная скорость вращения щетки (слишком высокая скорость ускоряет износ), загрязнение щетки крупными кусками материала, которые должны удаляться скребками. Также следует проверить направление вращения щетки - она должна вращаться против движения ленты. Наконец, причиной может быть низкое качество самого ворса щетки.
Да, установка скребка для очистки внутренней (нерабочей) стороны ленты является важным элементом комплексной системы очистки. Даже при эффективной работе скребков на рабочей стороне некоторое количество мелких частиц материала может просыпаться через борта ленты или разгрузочный лоток и попадать на обратную сторону ленты.
Скребок внутренней очистки обычно устанавливается на холостой ветви ленты, после вторичных скребков рабочей стороны. Он предотвращает попадание просыпавшегося материала на приводной барабан и роликоопоры, что защищает эти узлы от преждевременного износа. Для внутренней очистки обычно достаточно простого скребка с полиуретановыми или резиновыми лезвиями с небольшим усилием прижима 5-8 Н/см. Этот элемент системы особенно важен при транспортировке мелкофракционных и пылящих материалов.
Эффективность системы очистки оценивается по нескольким критериям. Основной показатель - визуальное состояние обратной стороны ленты после прохождения всех ступеней очистки. На ленте должны отсутствовать видимые наросты и сплошные слои материала. Допускается наличие тонкого слоя мелких частиц (не более 10 процентов от площади поверхности).
Косвенные признаки эффективной работы: отсутствие накоплений материала на роликах и барабанах, стабильное центрирование ленты без смещения в стороны, отсутствие просыпей под конвейером на обратной ветви, стабильное энергопотребление привода без роста со временем. Также следует обращать внимание на равномерность очистки по ширине ленты - локальные зоны сильного загрязнения указывают на проблемы с отдельными сегментами скребков. Рекомендуется проводить периодические измерения фактического процента остаточного материала на ленте и корректировать настройки системы для достижения оптимальных показателей.
