Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Скребковые конвейеры для транспортировки клинкера представляют собой критически важное оборудование цементных заводов, работающее в экстремальных условиях. Цементный клинкер является промежуточным продуктом производства цемента, получаемым обжигом известняково-глинистой смеси при температуре 1400-1450 градусов Цельсия во вращающейся печи. После выхода из печи клинкер имеет температуру 1250-1300 градусов и направляется в колосниковый холодильник, где охлаждается воздухом. На выходе из холодильника температура клинкера составляет 900-1200 градусов, а после окончательного охлаждения снижается до 100-200 градусов для последующей транспортировки и переработки.
Приводные роликовые цепи для скребковых конвейеров клинкера работают в сложных условиях: повышенная температура транспортируемого материала (до 150 градусов в отдельных участках), высокая абразивность клинкера, запыленность воздуха цементной пылью. Цепи Renold серии Sovereign специально разработаны для применения в таких условиях. Эти цепи обеспечивают надежную работу благодаря упрочненным компонентам, стойкости к абразивному износу и способности функционировать при умеренно повышенных температурах. Применение специализированных цепей позволяет значительно увеличить межремонтные интервалы и снизить эксплуатационные расходы предприятия.
Скребковые конвейеры клинкера работают с материалом различной температуры в зависимости от участка транспортировки. При выходе из вращающейся печи клинкер имеет температуру 1250-1300 градусов Цельсия и направляется в колосниковый холодильник. После прохождения холодильника температура клинкера снижается до 900-1200 градусов на выходе. Окончательное охлаждение до температуры ниже 100-200 градусов происходит перед подачей на склад или в мельницы помола. На участках транспортировки, расположенных непосредственно после холодильника, материал может иметь температуру до 150-200 градусов, что создает термическую нагрузку на компоненты цепи - пластины, ролики, втулки и штифты.
Клинкер представляет собой твердый гранулированный материал с высокой абразивностью. При транспортировке скребковым конвейером происходит постоянное взаимодействие материала с цепью, что вызывает интенсивный абразивный износ. Пыль клинкера проникает в подшипниковые узлы цепи между штифтами и втулками, ускоряя износ этих критических элементов. Без специальной защиты стандартная цепь в таких условиях выходит из строя за короткий срок.
Цементное производство характеризуется высоким уровнем запыленности воздуха. Мелкодисперсная пыль клинкера и цемента образует взвесь, которая оседает на всех поверхностях оборудования и проникает в подвижные соединения. В приводных цепях пыль смешивается со смазкой, образуя абразивную пасту, резко ускоряющую износ сопряженных деталей. Это требует применения специальных решений по защите цепей и использования соответствующих смазочных материалов.
Цепи Renold Sovereign изготавливаются по запатентованной термохимической технологии обработки штифтов. Специальный процесс упрочнения создает на поверхности штифтов высокотвердый слой, обеспечивающий превосходную стойкость к абразивному износу. В отличие от обычных покрытий, этот слой не подвержен отслаиванию или растрескиванию даже при экстремальных нагрузках.
Твердость упрочненного слоя штифтов достигает высоких значений, что позволяет штифту сохранять геометрические параметры даже при попадании абразивных частиц в зазор между штифтом и втулкой. Это принципиально отличает цепи Sovereign от стандартных цепей, где штифты быстро изнашиваются в абразивной среде.
Производитель заявляет, что цепи Sovereign обеспечивают ресурс в 3-4 раза превышающий срок службы стандартных цепей в абразивных условиях. Это достигается за счет комплексного подхода: упрочненные штифты, качественные материалы пластин и втулок, прецизионное изготовление с минимальными зазорами. В условиях транспортировки клинкера на цементных заводах это означает сокращение простоев на замену цепей и снижение затрат на запасные части.
На крупном цементном заводе производительностью 5000 тонн клинкера в сутки скребковый конвейер длиной 40 метров с цепями Sovereign показал срок службы 18 месяцев против 5-6 месяцев у стандартных цепей. Это позволило сократить количество плановых остановов для замены цепей с 4 до 1 раза в год.
Цепи Renold для конвейеров клинкера рассчитаны на постоянную работу при температурах до 150 градусов Цельсия. При этом кратковременное воздействие более высоких температур, которое может происходить при нештатных ситуациях, не приводит к необратимым изменениям свойств материала цепи. Термическая обработка компонентов цепи обеспечивает сохранение механических характеристик даже при повышенных температурах.
При эксплуатации в условиях переменных температур необходимо учитывать тепловое расширение цепи. Коэффициент линейного расширения стали составляет примерно 12 микрометров на метр длины на каждые 100 градусов нагрева. Для конвейера длиной 40 метров при нагреве от 20 до 150 градусов удлинение цепи составит около 62 миллиметров. Это учитывается при проектировании натяжных устройств конвейера.
Исходные данные:
Длина конвейера L = 40 м
Начальная температура T1 = 20°C
Рабочая температура T2 = 150°C
Коэффициент линейного расширения стали α = 12×10⁻⁶ 1/°C
Расчет:
ΔL = L × α × (T2 - T1) = 40 × 12×10⁻⁶ × (150 - 20) = 0,0624 м = 62,4 мм
Вывод: натяжное устройство должно компенсировать удлинение не менее 65-70 мм.
Приводная роликовая цепь состоит из чередующихся внутренних и внешних звеньев. Внутреннее звено включает две внутренние пластины, запрессованные на две втулки. Внешнее звено содержит две наружные пластины, соединенные двумя штифтами, которые проходят через втулки внутреннего звена. На втулки надеты ролики, взаимодействующие с зубьями звездочек. Такая конструкция обеспечивает гибкость цепи при огибании звездочек и передачу тягового усилия.
Согласно требованиям стандартов, компоненты цепи изготавливаются из следующих материалов. Пластины производят из проката холодной прокатки или плющеной ленты с точными размерами. Штифты изготавливают из холоднотянутой проволоки или калиброванной стали. Втулки и ролики также производятся из калиброванной стали или проката холодной прокатки. Для цепей Sovereign штифты проходят дополнительную термохимическую обработку для повышения поверхностной твердости.
Для скребковых конвейеров клинкера применяются цепи с различным шагом в зависимости от требуемого тягового усилия и габаритов конвейера. Наиболее распространенные шаги цепей: 15,875 мм, 19,05 мм, 25,4 мм, 31,75 мм. Разрушающая нагрузка цепи выбирается с запасом прочности относительно максимального тягового усилия конвейера. Коэффициент запаса прочности обычно составляет от 5 до 10 в зависимости от условий работы.
Система Taper Lock представляет собой метод крепления звездочек на приводные валы с использованием конических разрезных втулок. Втулка имеет коническую наружную поверхность с углом конусности и внутреннее отверстие под вал с шпоночным пазом. Звездочка изготавливается с коническим посадочным отверстием, соответствующим конусу втулки. При затяжке крепежных винтов втулка втягивается в коническое отверстие звездочки, расширяется и зажимает вал.
Применение конических втулок обеспечивает ряд преимуществ. Втулка самоцентрируется благодаря конической посадке, обеспечивая точное центрирование звездочки относительно оси вала. Монтаж и демонтаж звездочки выполняется быстро без применения специальных съемников и нагревательного оборудования. Высокая точность изготовления втулок позволяет использовать звездочки с унифицированным коническим отверстием для валов различных диаметров, просто меняя размер втулки. Это снижает номенклатуру запасных частей на складе.
Порядок действий:
1. Очистить вал и шпоночный паз от загрязнений.
2. Установить шпонку в паз вала.
3. Надеть втулку на вал, совместив шпоночный паз втулки со шпонкой.
4. Установить звездочку с втулкой на требуемое положение на валу.
5. Вкрутить крепежные винты в монтажные отверстия и затянуть их поочередно крест-накрест динамометрическим ключом с моментом согласно документации производителя.
6. После затяжки заполнить пустые технологические отверстия консистентной смазкой для защиты резьбы.
Втулки Taper Lock выпускаются в широком диапазоне типоразмеров, обозначаемых четырехзначными номерами. Первые две цифры обозначения указывают серию втулки, определяющую ее габаритные размеры. Внутренний диаметр втулки подбирается под конкретный диаметр вала и указывается отдельно при заказе. Наиболее распространенные серии втулок для звездочек конвейеров: 1008, 1108, 1210, 1310, 1610, 2012, 2517, 3020, 3535.
Для смазки цепей конвейеров применяются графитовые смазки различных типов в зависимости от температурного режима работы. Обычная графитовая смазка по ГОСТ 3333-80 представляет собой высоковязкое нефтяное масло, загущенное кальциевым мылом с добавлением десяти процентов графита. Эта смазка работоспособна при температуре от минус 20 до плюс 60 градусов Цельсия и предназначена для грубых тяжелонагруженных механизмов - открытых шестеренчатых передач, резьбовых соединений, рессор.
Для условий работы при повышенных температурах до 150 градусов и выше применяются специальные высокотемпературные графитовые смазки. Графит обладает слоистой кристаллической структурой с низким коэффициентом трения между слоями, что обеспечивает смазывающее действие даже при высоких температурах. Высокотемпературные графитовые смазки изготавливаются на основе синтетических масел с применением специальных загустителей и добавлением высокодисперсного графитового порошка размером частиц не более трех микрометров.
Существуют специализированные высокотемпературные графитовые смазки, работоспособные при температурах от минус 40 до плюс 400 градусов Цельсия. Такие смазки применяются для смазывания тихоходных подшипников вагонеток и конвейеров в кирпичном производстве, производстве хлебобулочных изделий, на цементных заводах. Следует учитывать, что при температуре выше 250 градусов происходит выгорание масляной основы, при этом на поверхности остается графитовый слой, продолжающий выполнять смазывающую функцию.
На скребковых конвейерах клинкера смазка цепей может осуществляться различными способами. При ручной смазке густая графитовая смазка разбавляется уайт-спиритом до жидкой консистенции и наносится на цепь кистью или из масленки. После испарения растворителя на поверхности остается защитный слой графитовой смазки. В системах автоматической смазки применяют специальные насосы-дозаторы, подающие смазку к определенным точкам цепи через форсунки.
Важно: При нанесении смазки на горячую цепь следует соблюдать осторожность, так как возможно воспламенение паров растворителя. Смазку рекомендуется наносить на охлажденную цепь при остановленном конвейере.
Периодичность смазки цепей скребковых конвейеров зависит от условий эксплуатации и типа применяемой смазки. В запыленных условиях цементного производства рекомендуется производить смазку цепей не реже одного раза в неделю. При использовании автоматических систем смазки подача смазочного материала осуществляется непрерывно малыми порциями, что обеспечивает постоянную защиту цепи. Визуальный осмотр состояния цепи необходимо проводить ежедневно для выявления признаков износа или повреждений.
ГОСТ 13568-97 распространяется на приводные роликовые и втулочные однорядные и многорядные цепи, предназначенные для силовых механических передач машин и механизмов. Стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ISO 606-94 с дополнительными требованиями. Документ устанавливает типы цепей, их размеры, разрушающую нагрузку, требования к материалам и термообработке, методы испытаний и правила приемки.
Согласно ГОСТ 13568-97, обозначение приводной роликовой цепи включает следующие элементы: тип цепи, шаг в миллиметрах и разрушающую нагрузку в килоньютонах. Например, обозначение ПР-25,4-114 означает приводную роликовую однорядную цепь с шагом 25,4 миллиметра и разрушающей нагрузкой 114 килоньютонов. Для многорядных цепей перед буквами ПР указывается цифра, обозначающая количество рядов: 2ПР, 3ПР и так далее.
Стандарт устанавливает требования к приемочному контролю цепей. Проверяется соответствие размеров цепи чертежам, отсутствие видимых дефектов, разрушающая нагрузка при испытаниях на разрыв. Для партии цепей проводятся выборочные испытания образцов на усталостную прочность. Цепи должны выдерживать заданное число циклов нагружения без разрушения. Также контролируется удлинение цепи после приработки и в процессе эксплуатационных испытаний.
Цепи Renold Sovereign выпускаются в диапазоне шагов от 9,525 миллиметров до 50,8 миллиметров, что соответствует обозначениям от 06B до 32B по британскому стандарту. Наиболее востребованные для конвейеров клинкера размеры - цепи с шагом от 15,875 до 31,75 миллиметров. Цепи могут быть однорядными, двухрядными или трехрядными в зависимости от требуемого тягового усилия.
Скорость движения цепи скребкового конвейера клинкера обычно невысока и составляет от 0,2 до 0,5 метров в секунду. Низкая скорость обусловлена характером транспортируемого материала и необходимостью обеспечить равномерную подачу клинкера. При такой скорости и температурном режиме основным фактором износа является абразивное воздействие, а не усталость металла, что делает применение цепей Sovereign особенно эффективным.
Для выбора типоразмера цепи необходимо рассчитать тяговое усилие конвейера. Тяговое усилие складывается из нескольких составляющих: усилие для преодоления сопротивления движению груза по желобу, усилие для подъема груза на наклонных участках, усилие для разгона материала в местах загрузки, сопротивление в приводных и натяжных звездочках. Расчетное тяговое усилие умножается на коэффициент запаса, обычно от 1,5 до 2,0 для учета пиковых нагрузок и неравномерности загрузки.
Производительность конвейера Q = 100 т/ч
Длина горизонтального участка L = 35 м
Коэффициент сопротивления движению f = 0,6
Скорость цепи v = 0,3 м/с
Масса груза на конвейере m = Q × L / (3,6 × v) = 100 × 35 / (3,6 × 0,3) = 3241 кг
Тяговое усилие F = m × g × f = 3241 × 9,81 × 0,6 = 19065 Н ≈ 19 кН
С учетом коэффициента запаса 1,8: F расч = 19 × 1,8 = 34,2 кН
Вывод: подходит цепь ПР-15,875-45,4 с разрушающей нагрузкой 45,4 кН (запас прочности 45,4/34,2 = 1,33, что приемлемо для данных условий) или ПР-19,05-60 для большего запаса.
При выборе цепи необходимо учитывать специфические условия эксплуатации. В случае скребковых конвейеров клинкера критичными факторами являются температура, абразивность материала и запыленность среды. Для таких условий стандартная цепь неприемлема даже при достаточной разрушающей нагрузке, так как быстро выйдет из строя по износу. Применение цепей Sovereign с повышенной абразивостойкостью является обоснованным решением, обеспечивающим надежную работу оборудования.
Количество зубьев приводной и натяжной звездочек выбирается исходя из рекомендаций производителя цепи. Для роликовых цепей минимальное рекомендуемое число зубьев ведущей звездочки составляет от 17 до 25 в зависимости от шага цепи и условий работы. Меньшее число зубьев приводит к увеличению динамических нагрузок и ускоренному износу цепи. Для ведомых звездочек допускается меньшее число зубьев. Материал звездочек для работы в абразивной среде - закаленная сталь с твердостью зубьев HRC 45-55.
Для более глубокого понимания темы рекомендуем ознакомиться с дополнительными материалами:
Каталог продукции:
Стандартные приводные цепи не рассчитаны на работу в условиях повышенных температур и высокой абразивности материала. Клинкер имеет температуру до 150 градусов и обладает высокими абразивными свойствами. При транспортировке клинкера пыль проникает в подшипниковые узлы цепи и быстро изнашивает штифты и втулки. Стандартная цепь в таких условиях может выйти из строя через несколько месяцев вместо расчетного года эксплуатации. Применение специализированных цепей Sovereign с упрочненными штифтами позволяет увеличить ресурс в 3-4 раза.
Система Taper Lock обеспечивает быстрый монтаж и демонтаж звездочек без применения специального оборудования. Коническая втулка самоцентрируется и создает надежное фрикционное соединение между валом и звездочкой. Это особенно важно при частых заменах изношенных звездочек на конвейерах. Кроме того, одна и та же звездочка может использоваться на валах разного диаметра путем замены только втулки, что сокращает номенклатуру запасных частей на складе.
Обычная графитовая смазка УСсА по ГОСТ 3333-80 имеет температурный интервал применения от минус 20 до плюс 60 градусов Цельсия и не предназначена для работы при температуре 150 градусов. Для таких условий необходимо применять специальные высокотемпературные графитовые смазки, изготавливаемые по отдельным техническим условиям на основе синтетических масел. Такие смазки сохраняют работоспособность при температурах до 400 градусов и специально разработаны для конвейеров, печей и другого оборудования, работающего в условиях высоких температур.
Периодичность смазки зависит от условий эксплуатации и типа применяемой смазочной системы. При ручной смазке в запыленных условиях цементного завода рекомендуется смазывать цепи не реже одного раза в неделю. В автоматических системах централизованной смазки подача смазочного материала осуществляется непрерывно малыми дозами, что обеспечивает постоянную защиту цепи. Визуальный контроль состояния цепи следует проводить ежедневно для своевременного выявления признаков износа.
Запас прочности цепи определяется как отношение разрушающей нагрузки цепи к максимальному рабочему тяговому усилию. Для скребковых конвейеров рекомендуется запас прочности от 5 до 10 в зависимости от характера нагрузки. При равномерной загрузке и плавной работе достаточен запас 5-6. При возможных ударных нагрузках и неравномерной подаче материала запас следует увеличить до 8-10. Недостаточный запас прочности может привести к обрыву цепи при перегрузках, чрезмерный запас - к необоснованному удорожанию конструкции.
Тепловое расширение цепи при нагреве обязательно должно учитываться при проектировании натяжного устройства конвейера. При нагреве с 20 до 150 градусов стальная цепь удлиняется примерно на 1,5 миллиметра на каждый метр длины. Для конвейера длиной 40 метров это составит около 60 миллиметров. Натяжное устройство должно обеспечивать компенсацию этого удлинения с запасом, иначе при нагреве возможно чрезмерное ослабление цепи и ее сход со звездочек.
Основным критерием износа цепи является ее удлинение вследствие износа в шарнирах. Согласно рекомендациям производителей, цепь подлежит замене при удлинении на 2-3 процента от первоначальной длины. Также поводом для замены служат видимые повреждения - трещины пластин, деформация роликов, проворачивание штифтов во втулках. При эксплуатации следует контролировать натяжение цепи и при значительном ослаблении, не устраняемом натяжным устройством, производить замеры удлинения для принятия решения о замене.
Цепи Renold Sovereign разработаны для работы в абразивных и запыленных условиях и могут применяться в различных отраслях. Помимо цементной промышленности, эти цепи эффективно работают в производстве кирпича и керамической плитки, в горнодобывающей промышленности при транспортировке рудных материалов, в металлургии для конвейеров шлака и окалины, в деревообрабатывающей промышленности при наличии древесной пыли. Везде где присутствует сочетание абразивности и запыленности, цепи Sovereign показывают значительное увеличение ресурса по сравнению со стандартными цепями.
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Информация предоставлена на основе открытых технических источников и предназначена для общего понимания темы. Автор не несет ответственности за любые действия, предпринятые на основании информации из данной статьи.
Перед применением описанного оборудования в промышленных условиях необходимо проводить профессиональные расчеты, консультироваться с инженерами-проектировщиками и специалистами производителей оборудования. Технические параметры и характеристики могут отличаться в зависимости от конкретных моделей и условий эксплуатации.
Эксплуатация промышленного оборудования должна осуществляться в строгом соответствии с требованиями нормативно-технической документации, правилами охраны труда и промышленной безопасности.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.