Привод ленточного конвейера

Привод ленточного конвейера – электромеханическое устройство для приведения в действие конвейеров. Назначение привода - создать тяговое усилие на приводном барабане с целью обеспечения определенной скорости движения ленты с транспортируемым грузом, как в момент пуска конвейера, так и в стационарном режиме.

Наиболее надежным и конструктивно простым для ленточных конвейеров общего назначения и, в частности, для химической и пищевой промышленности, является однобарабанный привод ленточного конвейера. При выборе типа редуктора для привода рабочего органа (устройства) необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы. Из всех видов передач зубчатые передачи имеют наименьшие габариты, массу, стоимость и потери на трение. Коэффициент потерь одной зубчатой пары при тщательном выполнении и надлежащей смазке не превышает обычно 0,02-0,03. Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают большой надежностью в работе, постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания, возможностью применения в широком диапазоне скоростей и передаточных отношений. Эти свойства обеспечили большое распространение зубчатых передач; они применяются для мощностей, начиная от ничтожно малых (в приборах) до измеряемых десятками тысяч киловатт.

Электромеханический привод ленточного конвейера состоит из электродвигателя и механической части, состоящей из редуктора и при необходимости открытой передачи. В ленточных конвейерах общего назначения в основном применяются асинхронные с повышенным пусковым моментом электродвигатели, типа 4А. Данный электродвигатель имеет высокую надежность, относительно низкую стоимость, простоту в эксплуатации и обеспечивает нормальный пуск привода при условии Мпуск/Мном ≥ 1,5-1,8.

В зависимости от назначения конвейера, производительности, эксплуатационных требований привод ленточного конвейера проектируется в разной конструктивной интерпретации с точки зрения расположения, оптимальности, экономичности. Редукторы в приводе обычно применяют зубчатые цилиндрические двухступенчатые (рис.7.1), при установке привода, где двигатель располагается вдоль оси конвейера, применяют зубчатые коническо-цилиндрические редукторы (рис. 7.2).

Рис. 7.1. Привод к ленточному конвейеру: 1 – электродвигатель; 2,15 – муфты (МУВП, цепная); 3 – быстроходный (ведущий) вал; 4,7 –1-ая зубчатая ступень; 5 – корпус; 6,9,16 – подшипниковые узлы; 8,10 – 2-ая зубчатая ступень; 11 – приводной барабан; 12 – вал; 13 – подшипниковый узел; 14 – конвейерная лента; 17 – тихоходный (ведомый) вал

Рис. 7.2. Привод к ленточному конвейеру: 1 – электродвигатель; 2 – ременная передача; 3 - коническо-цилиндрический редуктор; 4 – муфта фрикционная; 5 – приводной барабан

При больших передаточных отношениях привода в конвейерах с малыми скоростями, например, в пищевой промышленности, применяют червячные редукторы (рис. 7.3) или мотор-редукторы.

Редукторы подбирают по расчетному моменту на тихоходном валу и передаточному отношению таким образом, чтобы во время эксплуатации принятый редуктор работал с возможной перегрузкой до 5% и недогрузкой до 15%. Двигатель выбирается по расчетной мощности и синхронной частоте вращения вала.

Установка привода ленточного конвейера может осуществляться внутри приводной части сварной рамы конвейера, тогда применяют открытые передачи: зубчатые, ременные или цепные. Оптимальный тип передачи выбирается с учетом эксплуатационных условий, характера нагрузки, срока службы, техники безопасности, удобства расположения, обслуживания, стоимости.

Приводная механическая система обеспечивается соединительными муфтами. Вал электродвигателя с быстроходным (ведущим) валом редуктора соединяется упругими муфтами: втулочно-пальцевой, с резиновой звездочкой, торообразной оболочкой.

Рис. 7.3. Привод к ленточному конвейеру: 1 – электродвигатель; 2 – муфта упругая; 3 – червячный редуктор; 4 – цепная передача; I – ведущий вал редуктора; II – ведомый вал редуктора; III – вал приводного барабана

Эти муфты обладают малым моментом инерции, что уменьшает пусковые и другие динамические нагрузки, а также обладают упругими свойствами, что позволяет компенсировать перекос валов, радиальное и осевое смещение. Выходной (ведомый) вал редуктора и вал приводного барабана конвейера обычно соединяют зубчатой или цепной муфтами. Эти муфты передают большие моменты кручения и в то же время обладают хорошими компенсирующими свойствами, что особенно необходимо для соединения валов, когда узлы расположены не на одной раме. Если рама привода установлена в рамках станины конвейера, то лучшим вариантом соединения валов является открытая передача.

При наличии у ленточных конвейеров наклонных участков, на которых возможен самопроизвольный ход гружѐной ленты в обратную сторону при остановке электродвигателя, конвейеры должны иметь тормозные устройства.

Обратный ход гружёной ленты может вызвать завал конвейера насыпным грузом, а также поломку механизмов и обрыв ленты. На конвейерах устанавливаются колодочные тормоза с электрическим приводом (типа ТКТ) и аварийные храповые остановы (на случай поломок в механизмах привода).

Колодочный тормоз действует обычно на обод соединительной муфты между электродвигателем и редуктором привода конвейера. При работающем электродвигателе колодки тормоза разжаты, включение тормоза в работу, т.е. зажатие его колодками соединительной муфты, происходит при снятии питания с двигателя. Храповой останов состоит из храпового колеса, насаживаемого на вал приводного барабана, и собачек, которые входят в зацепление с зубьями храпового колеса и при обратном ходе конвейера останавливают его.

На передвижных, а также недлинных конвейерах применяют электробарабаны, в которых электродвигатель и передаточный механизм заключен внутри барабана. Достоинство электробарабанов заключается в полностью закрытой конструкции, недостатки – в более сложном доступе к двигателю и передаточному механизму, а также сложности охлаждения при длительной работе. На конвейерах тяжело нагруженных и большой протяженности применяются многобарабанные приводы, работающие согласованно друг с другом и предназначенные для одного тягового элемента конвейера. В двухбарабанном приводе оба барабана могут приводиться во вращение одним двигателем, либо двумя, соединенными с одним валом или же каждый барабан приводится во вращение отдельным двигателем.

Для комплектации привода ленточного конвейера необходимо знать потребляемую мощность (крутящий момент) и угловую скорость приводного барабана конвейера с определенными техническими параметрами всех узлов конструкции. Скорость транспортирования груза связана с производительностью, а мощность во многом зависит от тяговой способности ленточного конвейера.

Тяговая способность приводного барабана зависит от коэффициента трения (f) ленты с поверхностью приводного барабана и угла охвата барабана лентой (α). Коэффициент f увеличивается за счет применения различного рода фрикционных футеровочных накладок на барабан. Угол охвата на барабане увеличивают за счет установки отклоняющих барабанов. Натяжение набегающей ветви ленты на приводной барабан Sнб равно натяжению предыдущей точки контура рабочей ветви контура конвейера плюс сопротивление на рассматривамом участке. Величину Sнб устанавливают исходя из того, что она должна быть достаточной для обеспечения сцепления ленты и барабана в соответствии с уравнением Эйлера и ограничивать величину провиса ленты между опорными роликами δ в заданных пределах: δ = 0,03tpp, где tpp - шаг установки роликов на рабочей ветви ленты конвейера.

Рис. 7.4. Схема натяжения набегающей ветви ленты на приводной барабан

Повышение угла охвата (α) достигается применением отклоняющих роликов (рис. 7.5, а), сдвоеных барабанов (рис. 7.5, б), а также дополнительным прижимом роликом (рис. 7.5, в), лентой (рис. 7.5, г) к барабану, автоматическим регулированием (рис. 7.5, д).

При однобарабанном приводе, расположенном в головной части конвейера, оптимальный угол обхвата приводного барабана лентой равен 200- 2100. Необходимый угол обхвата определяется положением отклоняющего барабана относительно приводного барабана.

Приводные барабаны футеруют в большинстве случаев конвейерной лентой, закрепляя еѐ винтами к обечайке барабана. Более предпочтительными являются рифлѐные футеровки из негорючей резины, которые резко улучшают сцепление ленты с барабаном.

В целом привод ленточного конвейера устанавливается на опорных конструкциях рамы конвейера.

Рис. 7.5. Варианты устройств для увеличения тяговой способности приводного барабана