CC BY
108
---------------------------------------- © В.И. Галкин, И.С. Ершов,
2009
В.И. Галкин, И.С. Ершов
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ ЛЕНТОЧНОГО ТРУБЧАТОГО КОНВЕЙЕРА
Описана работа ленточного трубчатого конвейера, его переходных участков.
Ключевые слова: конвейерная лента, трубчатый конвейер, переходные участки.
ТЪ последние годы в различных отраслях промышленности, в том числе и горной, всё более широко применяются ленточные трубчатые конвейеры (ЛТК). Данный тип конвейера успешно применяется как для транспортирования угля, дроблёной руды, гипса, цемента, так и для зерна, биомассы, удобрений, химических материалов, отходов при производстве бумаги, пастообразных материалов и т.д.
Если вначале ЛТК применялись для транспортирования цемента, зерна и других сыпучих и пылящих материалов, то в последние годы они стали успешно применяться и в горнодобывающей промышленности, в том числе при подземных условиях эксплуатации, а также для загрузки морских судов, когда став конвейера устанавливается на понтонах [4].
На рис. 1 представлен ЛТК, который имеет следующие наиболее важные участки: 1 — узел загрузки материала (так же как у обычного ленточного конвейера), 2 — переходный участок, где лента с грузом сворачивается в трубу для транспортирования материала; 3 — участок транспортирования материала в ленте трубчатой формы; 4 — участок разворачивания ленты для возможности разгрузки материала и прохождения приводных барабанов.
В случае транспортирования на нижней ветви груза необходимо осуществить переворот ленты — 7; загрузить транспортируемый материал — 9; свернуть ленту в трубу; осуществить транспортирование груза на нижней ветви ленты, свёрнутой в трубу; развернуть ленту для разгрузки транспортируемого
Рис. 1. Принципиальная схема трубчатого ленточного конвейера (ЛТК): 1 —
загрузка; 2, 4 — переходные участки; 3 — верхняя ветвь; 5 — приводной барабан; 6 — разгрузка верхней ветви; 7, 9 — участки переворота ленты; 8 — нижняя ветвь; 10 — разгрузка нижней ветви; 11 — концевой барабан; 12 — рама линейной секции; 13 — груз; 14 — лента; 15 — поддерживающие ролики.
материала — 10, произвести переворот ленты для прохождения концевого барабана.
В случае одновременного транспортирования грузов на верхней и нижней ветви конвейера (с разными физико-механиескими свойствами), количество участков на нижней ветви увеличивается (два участка переворота ленты после приводного и перед концевым барабаном; два участка, — для возможности сворачивания ленты в трубу и разворачивания ленты; участок загрузки и выгрузки материала), что усложняет конструкцию конвейера и увеличивает его стоимость.
Несмотря на очевидную сложность конструкции ЛТК, по сравнению с обычными ленточными конвейерами имеют неоспоримые преимущества, которые заключаются в следующем:
• отсутствие вредных воздействий на окружающую среду при транспортировании экологически опасных (пылящих и выделяющих вредные вещества) грузов;
• возможность пространственной конфигурации трассы конвейера с перегибами в горизонтальной и вертикальной плоскости одновременно;
• возможность транспортирования различных грузов при горном ландшафте, а также при естественных и искусственных преградах по трассе (водоёмы, овраги, транспортные коммуникации, строительные объекты);
• возможность транспортировать груз под углом 300 к горизонту;
• улучшение условий движения ленты по ставу (исключение бокового схода ленты) за счёт трубчатой формы ленты;
• возможность, при необходимости, транспортирования груза одновременно на верхней (грузовой) и нижней ветви контура ленты конвейера;
• исключение износа бортов конвейерной ленты;
• уменьшение диаметра роликоопор, поддерживающих ленту, по сравнению с традиционными ленточными конвейерами, имеющими такую же ширину ленты;
• при транспортировании груза только на верхней ветви порожняя ветвь свернута грязной стороной внутрь, просыпание груза фактически полностью исключено, поэтому скопление грязи на поддерживающих роликах невозможно, что обеспечивает чистоту всего става и исключает потребность в дорогостоящем уборочном оборудовании;
• уменьшение габаритных размеров линейной секции конвейера, что особенно важно в стеснённых условиях эксплуатации.
Переходные участки трубчатых конвейеров (рис.2 а, б) являются одним из важнейших конструктивных элементов ЛТК, поскольку именно на них формируется трубчатая форма ленты, обеспечивающая необходимую площадь поперечного сечения груза на ней [1].
Рекомендуемые параметры переходных участков трубчатого ленточного конвейера в соответствии с данными работы [2] представлены в табл. 1.
Из приведённой таблицы видно, что длины переходных участков (сворачивание ленты в трубу) и участков переворота ленты зависят, в основном, от диаметра трубчатой ленты и её типа и в некоторых случаях могут занимать значительные размеры по сравнению с длиной самого конвейера.
Рис. 2. Варианты конструкций переходных участков формирующих трубообразную форму ленты с грузом
Таблица 1
Параметры переходных участков трубчатого конвейера в зависимости от диаметра трубчатой ленты и её типа
Параметры Типленты
ленты Резинотканеваялента Резинотросоваялента
я ц ! & &§ § 8 я-" *ю и Я. ^ щ ^1-1- Длина переходного участка, м Длина участка переворота ленты, м Длина переходного участка, м Длина участка переворота ленты, м
550 150 3,58 18,0 7,65 36,0 |
650 200 5,2 20,0 10,3 40,0
800 250 6,4 23,0 12,8 46,0
1000 300 7,65 25,0 15,25 50,0
1200 350 8,83 30,0 17,8 60,0
1400 400 10,2 35,0 20,5 70,0
1600 500 12,8 40, 0 25,6 80,0
2000 600 15,25 50,0 30,5 100,0
2200 700 17,85 60,0 36,0 120,0
2600 850 21,65 70,0 43,5 140,0
В связи с этим, для ЛТК с диаметром трубчатой ленты более 400 мм в каждом конкретном случае эксплуатации расчёт длины транспортирования должен быть экономически обоснован.
Рис. 3. Линейная секция ленточного трубчатого конвейера (без ленты)
Это связано с тем, что на участках сворачивания ленты в трубу и последующего её разворачивания в обычную форму (перед разгрузочным барабаном), устанавливается большое количество специальных роликов с различными геометрическими параметрами и приспособлениями, обеспечивающими заданный угол наклона каждого ролика, увеличивающийся по мере продвижения ленты с грузом от места загрузки до придания ленте трубообразной формы заданного диаметра на линейной секции конвейера (рис. 3).
Длина переходного участка, на котором происходит сворачивание ленты в трубу, может быть приблизительно определена по формулам:
для резинотканевой ленты
1-ш.= 25,5 • ^ мм (1)
для резинотросовой ленты
^Гав. = 51,2 • Сдв . , мм (2)
где Lrав — длина переходного участка в мм, Сдв — внешний диаметр трубообразной ленты.
Особенность конструкции ленточного трубчатого конвейера (ЛТК) заключается в том, что конвейерная ленты сворачивается в трубу, а её края образуют зону перекрытия в верхней части трубчатой ленты (края ленты перекрывают друг друга внахлёст). Величина, зоны перекрытия зависит от типа ленты, насыпной плотности и крупности кусков транспортируемого груза, шага установки роли-коопор, а также от наличия криволинейных участков трассы конвейера.
В соответствии с работой [4] величина зоны перекрытия 5 краёв ленты может быть определена, из соотношения:
5 = 0,5 • da, мм.
(3)
Величина зоны перекрытия краёв трубчатой ленты оказывает значительное влияние на эксплуатационные характеристики ЛТК, поэтому соотношение (3) не всегда выдерживается.
Так, например, один из трубчатых конвейеров, смонтированный на цементном заводе в Дании, работающий с производительностью 110 т/ч, имеет диаметр трубы 150 мм при ширине ленты 650мм. Лента движется со скоростью 3,2 м/с и имеет зону перекрытия — 90 мм, что составляет 60% от диаметра трубы.
На рис. 4 представлен график зависимости величины зоны перекрытия краёв трубчатой ленты 5 от её диаметра, который построен на основании данных завода изготовителя конвейерных лент фирмы «Matador» — Словацкая республика [2].
Кроме того, параметры переходного участка ЛТК оказывают существенное влияние на эксплуатационные параметры конвейера, поскольку на выходе из этого участка конвейерная лента, свёрнутая в трубу должна иметь заданный диаметр и необходимую зону перекрытия краёв.
200 т | | | | | | | | | | | I I I I I || III || || III || || I
180 -================================gE==
2 =============================—-----------
s. 160 ============================Е=======
К -----------------------------------------
| 140 -=========================й^=========
4 _________________________________________
5 120 -=====================^=============
6 -------------------------j---------------
ф
= 100
0 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 0 50 100 150 200 250 300 350
Диаметр трубчатой ленты, мм
Рис. 4. Зависимость зоны перекрытия краёв ленты от диаметра трубы
Всё это можно выполнить только с учётом физикомеханических свойств конвейерной ленты, а именно поперечного модуля упругости, а также за счёт специального конструктивного
исполнения краёв ленты (увеличения их жёсткости). Невыполнение указанных требований обычно приводит к потере устойчивости при движении ленты, а также к её раскрытию и, как следствие, к просыпанию груза.
В связи с этим необходимо проведение теоретических и экспериментальных исследований по определению влияния поперечного модуля упругости различных типов конвейерных лент на длину переходного участка сворачивания ленты в трубчатую форму, что позволит научно обосновать конструктивные параметры этого участка, а, следовательно, повысить надёжность работы ленточного трубчатого конвейера.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Галкин В.И. Особенности эксплуатации трубчатого ленточного конвейера, журнал «Горное оборудование и электромеханика» №1, Москва, 2008, стр. 7— 12.
2. Галкин В.И. Applicability of pipe belt conveyors in Russia mining (О возможности применения трубчатых ленточных конвейеров в горной промышленности России) 7th Internftional symposium on Mine Haulage and Hoisting. Proceedings, Serbia, Tara, pp.44—48, 2008.
3. Галкин В.И., Дмитриев В.Г. Ленточные трубчатые конвейеры для горной промышленности, журнал «Горное оборудование и электромеханика» №1, Москва, 2009, стр. 47—52.
4. Antoniak Jersy, “Przenosniki tasmowe w gornistwie podzemym i odkry-wkowym”, wydaniie 2, Gliwice 2006, pp. 174—175. nsrj=i
Galkin V.I., Ershov I. S.
FEATURES OF FORMING OF TRANSITIONAL PARTS OF BELT TUBULAR CONVEYOR
It is described the work of belt tubular conveyor and its transitional parts. Key words: conveyor belt, tubular conveyor, transitional parts.
— Коротко об авторах -----------------------------------------------------
Галкин В.И. — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Г орная механика и транспорт»,
Ершов И. С. — аспирант кафедры «Горная механика и транспорт», Московский государственный горный университет,
Moscow State Mining University, Russia, [email protected]
