Требования по предотвращению образования пыли для конвейеров: Конвейерные системы требуют строгих мер по контролю за образованием пыли. С этой целью на всех точках перегрузки устанавливается оборудование для сбора пыли с помощью распыления воды. Для операторов и обслуживающего персонала, работающих в рамках всей системы, важно сосредоточиться на своих индивидуальных задачах, а также понимать взаимосвязь между системами. Каждая единица состоит из множества компонентов; только благодаря тщательному ежедневному обслуживанию всех частей для обеспечения их оптимального рабочего состояния можно гарантировать безопасную работу оборудования.

Причины проскальзывания конвейерной ленты:

При нормальной работе скорость ленты не должна опускаться ниже 95 % от скорости вращения роликов. Недостаточное трение между роликами и конвейерной лентой может привести к проскальзыванию. К числу распространенных причин относятся недостаточное натяжение, запуск под нагрузкой и недостаточный коэффициент поверхностного трения роликов.

1. Недостаточное натяжение может быть результатом: недостаточного хода натяжения, недостаточной массы противовеса или чрезмерной длины ленты.

2. Недостаточный коэффициент поверхностного трения может быть результатом: чрезмерного износа резиновой облицовки поверхности роликов, чрезмерной влажности ленты или загрязнения смазкой, а также прилипания материала к поверхности ленты (особенно веществ, склонных к набуханию под воздействием воды).

Решения для устранения проскальзывания конвейерной ленты:

1. Натяжение с помощью противовеса для ленточных конвейеров
Для ленточных конвейеров, использующих натяжение с помощью противовеса, проскальзывание можно устранить путем добавления противовесов до тех пор, пока лента не перестанет проскальзывать. Однако следует избегать чрезмерного веса, чтобы не допустить ненужного перенатяжения, которое сокращает срок службы ленты.

2. Проскальзывание в ленточных конвейерах с винтовым или гидравлическим натяжением:
При проскальзывании в ленточных конвейерах с винтовым или гидравлическим натяжением отрегулируйте ход натяжения, чтобы увеличить натяжение. Если ход натяжения окажется недостаточным и произойдет деформация ленты, перережьте ленту и повторно вулканизируйте ее.

3.Нейлоновые или EP-ленты требуют увеличенного хода натяжения. Недостаточный ход можно исправить путем повторной вулканизации или увеличения хода натяжения.

Конвейерная лента является важнейшим компонентом конвейерной системы, и ее безопасная и стабильная работа напрямую влияет на производственную деятельность. Отклонение ленты является распространенной неисправностью ленточных конвейеров, и ее своевременное и точное устранение имеет важное значение для обеспечения безопасной и стабильной работы. Отклонение проявляется в различных формах и имеет различные причины; для эффективного устранения неисправности необходимо применять индивидуальные методы регулировки в зависимости от конкретных явлений отклонения и первопричин. В данной статье, основанной на многолетнем опыте работы в этой области и рассматриваемой с точки зрения пользователя, используются принципы механики для анализа и разъяснения причин таких неисправностей и способов их устранения. Значительное вертикальное отклонение между положением установки несущего роликового узла и осевой линией конвейера приводит к отклонению ленты в одну сторону в зоне загрузки. По мере продвижения конвейерной ленты она оказывает на ролик тяговое усилие Fq. Это тяговое усилие разлагается на вращательную составляющую Fz и поперечную составляющую Fc. Эта поперечная составляющая вызывает осевое смещение ролика. Поскольку неподвижный ролик в опорной раме не может перемещаться в осевом направлении, он неизбежно создает силу реакции Fy, действующую на конвейерную ленту. Эта сила вызывает смещение ленты в противоположную сторону, что приводит к несоосности.

В конструкции ленточного конвейера ролики конвейерные, являясь ключевыми элементами поддержки ленты, имеют расстояние между собой, которое является не произвольным параметром, а критически важным показателем, напрямую влияющим на распределение натяжения ленты, стабильность работы и срок службы. Ролики равномерно воспринимают вес ленты и груза, распределяя натяжение ленты по точкам опоры, обеспечивая сбалансированное распределение усилий. Когда расстояние между роликами конвейерными слишком велико, это равновесие нарушается, что приводит к ряду аномалий в распределении натяжения, негативно влияя на общую эффективность и безопасность работы конвейера. Первичное влияние увеличенного интервала между роликами на распределение натяжения — это чрезмерный прогиб ленты, приводящий к резкому локальному росту натяжения. Согласно принципам механики, лента между роликами под собственным весом и весом груза образует естественный прогиб. Чем больше расстояние, тем больше величина прогиба. Когда прогиб превышает расчетный предел, в средней части пролета между роликами формируется выраженная «вогнутая» дуга. В этой зоне распределение натяжения на верхней и нижней поверхностях ленты становится крайне неравномерным: верхняя поверхность испытывает дополнительные растягивающие напряжения, значительно превышающие проектные значения из-за деформации растяжения, в то время как на нижней поверхности наблюдается релаксация натяжения. Такое неравномерное распределение («с одной стороны – натяжение, с другой – ослабление») приводит к тому, что локальные напряжения в ленте превышают безопасный порог. Особенно при транспортировке тяжелых грузов натяжение на верхней поверхности в средней части пролета может в 2-3 раза превышать нормальное значение.

Неравномерность распределения натяжения, в свою очередь, может спровоцировать смещение (сползание) ленты, создавая порочный круг: «дисбаланс натяжения → смещение → усугубление дисбаланса натяжения». Локальные различия в натяжении, вызванные большим расстоянием между роликами, приводят к разнице в натяжении между краями ленты. Сторона с большим натяжением тянет ленту в своем направлении. После возникновения смещения лента трется о фланец ролика, что не только изнашивает край ленты, но и приводит к дальнейшей концентрации натяжения на стороне смещения, в то время как натяжение на противоположной стороне продолжает ослабевать. Этот динамический дисбаланс заставляет зону неравномерного распределения натяжения расширяться от первоначального локального участка на всю длину ленты. Это также уменьшает площадь контакта между приводным барабаном и лентой, увеличивая риск проскальзывания.

Для конвейеров большой длины или с большим углом наклона влияние увеличенного расстояния между роликами на распределение натяжения более существенно и может вызвать системный разбаланс натяжения. В сценариях с большой длиной конвейера кумулятивный эффект от чрезмерного прогиба, вызванного увеличенными интервалами, усиливается. Лента формирует «волнообразное» распределение натяжения на нескольких последовательных участках с большими пролетами. Эти колебания передаются на приводную и натяжную станции, заставляя натяжное устройство часто включаться и отключаться для корректировки, что еще больше усугубляет нестабильность натяжения. При транспортировке под большим углом увеличенное расстояние между роликами не позволяет эффективно распределить составляющую силы тяжести ленты и груза через ролики. В зонах локальной концентрации натяжения может произойти растяжение ленты, а в тяжелых случаях — ее необратимое удлинение, что полностью нарушает сбалансированную систему натяжения.

Аномалии в распределении натяжения, вызванные увеличенным расстоянием между роликами, также косвенно влияют на безопасность стыков ленты. Стык является слабым звеном в передаче натяжения. При нормальном, равномерном распределении натяжения стык нагружается равномерно. Однако при локальном резком увеличении натяжения резиновые и тканевые слои в зоне стыка испытывают чрезмерную нагрузку, что может привести к растрескиванию резины или расслоению ткани. Если стык выходит из строя в зоне концентрации натяжения, это может привести к локальному разрыву ленты. Мгновенное высвобождение натяжения в точке разрыва вызывает резкие изменения натяжения в прилегающих участках, что приводит к еще более серьезным повреждениям оборудования. Ключом к предотвращению проблем с распределением натяжения является научно обоснованный выбор расстояния между роликами конвейерными. На практике при монтаже необходимо рассчитывать оптимальный интервал на основе таких параметров, как ширина, толщина, предел прочности на растяжение ленты, а также плотность и крупность транспортируемого материала, в соответствии с соответствующими отраслевыми стандартами. Как правило, для легких конвейерных лент расстояние между роликами составляет 1.2–1.5 метра, а для тяжелых лент уменьшается до 0.8–1.0 метра. На специальных участках конвейера, таких как криволинейные секции или точки загрузки, требуется дополнительное уменьшение расстояния между роликами для обеспечения постоянного равномерного распределения натяжения. Также необходимы регулярные проверки состояния роликов и своевременная замена вышедших из строя, чтобы избежать локального фактического увеличения интервала из-за отказа отдельного ролика.

Конвейерные ролики бывают разных типов, распространенными из которых являются желобчатые, параллельные конвейерные ролики, амортизирующие, самоустанавливающиеся, ролики обратной ветви и другие, каждый из которых имеет свою область применения:

Желобчатые конвейерные ролики

Область применения: Широко используются для транспортировки различных сыпучих материалов в таких отраслях, как угольная промышленность, горнодобывающая промышленность, порты и т.д. При транспортировке угля в подземных выработках шахт или руды на горных предприятиях желобчатые ролики, формируя ленту в желоб, увеличивают площадь и стабильность загрузки материала, предотвращая его рассыпание. Подходят для конвейеров с большим углом наклона.

Параллельные конвейерные ролики

Область применения: В основном используются на грузонесущей и обратной (холостой) ветвях конвейерной ленты. На грузонесущей ветви служат для транспортировки штучных грузов (упакованные товары, изделия в коробках и т.д.), обеспечивая плавную поддержку. На обратной ветви поддерживают ленту при ее холостом возврате, обеспечивая бесперебойный цикл работы. Например, на конвейерных линиях логистических складов параллельные конвейерные ролики используются для транспортировки коробок и других упаковок правильной формы.

Амортизирующие конвейерные ролики

Область применения: Устанавливаются в точках загрузки конвейера, таких как пункты погрузки угля на поверхности шахты, точки сброса угля в системах топливоподачи электростанций и т.д. При падении материала с высоты и ударе о ленту резиновые кольца или эластичный материал на поверхности амортизирующих роликов эффективно поглощают ударную нагрузку, защищая саму ленту и ролики, снижая ударные повреждения и продлевая срок их службы.

Самоустанавливающиеся (центрирующие) конвейерные ролики

Область применения: Используются для предотвращения смещения (сползания) ленты. Подходят для любых конвейерных систем, где существует риск такого смещения. На длинных трассах, конвейерах с большим углом наклона или при неравномерной загрузке ленты самоустанавливающиеся ролики автоматически корректируют положение ленты, обеспечивая ее нормальную работу. Например, на длинных конвейерах открытых угольных разрезов они могут своевременно исправлять смещение ленты, вызванное неровностями рельефа, неравномерным распределением материала и т.д.

Ролики обратной ветви (холостые)

Область применения: Специально предназначены для обратной (холостой) ветви конвейерной ленты, поддерживая ленту при ее возврате без груза. Обеспечивают сохранение формы и положения ленты на обратном пути, уменьшают трение ленты о элементы рамы и гарантируют плавный ход. Используются во всех случаях применения ленточных конвейеров, например, на линиях транспортировки клинкера на цементных заводах.

V-образные конвейерные ролики

Область применения: Часто используются в случаях, когда требуется повысить производительность и стабильность конвейерной ленты. V-образная конструкция позволяет формировать больший желоб, увеличивая объем загружаемого материала. Подходят для транспортировки сыпучих материалов с хорошей текучестью и малой крупностью, таких как зерно, удобрения и т.д. В конвейерных системах зерноперерабатывающих заводов V-образные ролики могут эффективно повышать производительность.

Конические конвейерные ролики

Область применения: Обычно используются как особая разновидность самоустанавливающихся роликов и устанавливаются по краям ленты. Их коническая конструкция способствует созданию силы, возвращающей ленту в центральное положение при ее смещении. Подходят для конвейерных систем, особо чувствительных к смещению ленты, например, на высокоавтоматизированных производственных линиях.

Спиральные конвейерные ролики

Область применения: Часто используются для транспортировки материалов с высокой адгезией, склонных к налипанию на ленту, таких как влажный шлам, глина и т.д. При вращении спиральных конвейерных роликов их винтовая поверхность соскабливает налипший на ленту материал, выполняя очистительную функцию и предотвращая накопление материала, которое может нарушить нормальную работу конвейера. На обогатительных фабриках при обработке влажного шлама спиральные конвейерные ролики эффективно решают проблему налипания материала.

С постоянным повышением уровня промышленной автоматизации ленточные конвейерные системы находят все более широкое применение в различных отраслях. Среди множества материалов для футеровки барабанов керамическая футеровка выделяется благодаря своим выдающимся характеристикам. Она не только обладает превосходной износостойкостью и сроком службы свыше 5 лет (более чем в 10 раз превышающим срок службы традиционных резиновых барабанов), но и рядом других ключевых преимуществ.

1. Сверхвысокая износостойкость и увеличенный срок службы
Керамические элементы обладают высокой твердостью, значительно превышающей твердость металла и обычной резины. Это позволяет эффективно противостоять истиранию и эрозии частицами материала, особенно в условиях высокой абразивности (например, при транспортировке руды или угольной пыли).
Композитная структура "керамика-резина" имеет дополнительные преимущества: резиновый слой выступает в качестве буфера, поглощая ударные нагрузки и предотвращая прямое ударное разрушение керамики, в то время как керамический слой служит основным износостойким элементом, уменьшая поверхностный износ. Такое сочетание повышает износостойкость в 3-5 раз, а иногда и более чем в 10 раз по сравнению с традиционной резиновой футеровкой.

2. Отличная коррозионная стойкость и химическая стабильность
Керамика обладает высокой коррозионной стойкостью, демонстрируя исключительную устойчивость к химическим веществам, таким как кислоты, щелочи и соли. Это делает ее идеальной для транспортировки коррозионных материалов или работы во влажных условиях, эффективно предотвращая коррозию и ржавление барабана. Резиновый слой обеспечивает дополнительную изоляцию и защиту. Сама резина устойчива к воздействию масел и воды, что дополнительно изолирует барабан от коррозионных сред, защищает оборудование и продлевает общий срок службы.

3. Высокий коэффициент трения и превосходные противоскользящие свойства
Поверхность керамики от природы обладает определенной шероховатостью, а также может быть специально сконструирована с выпуклой структурой (например, точечной). В целом, керамическая футеровка имеет более высокий коэффициент трения, чем обычная резина, что эффективно предотвращает проскальзывание конвейерной ленты. Это особенно важно для наклонных конвейеров или при работе с тяжелыми грузами.
В то время как коэффициент трения традиционной резины может снижаться во влажных или загрязненных маслом условиях, поверхность керамики менее проницаема для жидкостей, обеспечивая более надежное сцепление в различных влажных средах.

4. Сбалансированная ударопрочность и демпфирующая способность
Эластичность резины позволяет поглощать ударную энергию при падении материала или в процессе транспортировки, снижая риск растрескивания керамического слоя от ударов. Сочетание жесткости и гибкости делает транспортировку более эффективной и надежной: керамика обеспечивает жесткую опору, а резина смягчает концентрацию напряжений. Это предотвращает деформацию или поломку барабана из-за длительных ударных нагрузок от материала.

5. Термостойкость и антистатические свойства
Керамический слой способен выдерживать относительно высокие температуры. В комбинации с резиной термостойкость такой футеровки превосходит термостойкость обычной резиновой. Некоторые производители с помощью специальных составов могут придавать керамической футеровке антистатические свойства, отвечая требованиям безопасности во взрывоопасных средах (например, в угольных шахтах).

6. Самоочищающаяся поверхность, снижение налипания материала
Поверхность керамики гладкая и плотная. По сравнению с металлом или обычной резиной, керамика менее склонна к налипанию влажных материалов (таких как шлам или влажная угольная пыль). Это уменьшает накопление материала и проблемы со смещением ленты в процессе транспортировки, повышая эффективность и снижая трудозатраты на очистку.

Заключение
Керамическая футеровка, благодаря композитной структуре "керамика для износостойкости + резина для амортизации", решает проблемы, присущие однородным материалам (таким как чистая резина или металл) в условиях высокого износа, сильных ударных нагрузок и коррозионных сред. Это высокоэффективное решение в области промышленной защиты от износа. Его основная ценность заключается в долговечности, низких затратах на обслуживание и высокой надежности. Эта технология особенно подходит для сценариев, где требуется высокая непрерывность работы оборудования, и может эффективно помочь предприятиям снизить совокупную стоимость владения.

Во влажной среде конвейерные ролики из разных материалов демонстрируют различные характеристики. Ниже приведен анализ производительности нескольких распространенных материалов роликов в таких условиях:

1. Полимерные конвейерные ролики: Конвейерные ролики из сверхвысокомолекулярного полиэтилена: Обладают отличной водостойкостью, практически не впитывают воду. Во влажной среде их физические и химические свойства в основном не подвержены влиянию, не происходит снижения производительности или деформации из-за водопоглощения. Одновременно их превосходная коррозионная стойкость позволяет эффективно противостоять коррозионным веществам, которые могут присутствовать во влажной среде (например, кислотные или щелочные компоненты в воде). Подвижность вращения также сохраняется достаточно хорошо, срок службы длительный.

2.Полиуретановые конвейерные ролики: Обладают относительно хорошей водостойкостью. Однако при длительном нахождении во влажной среде, особенно в погруженном состоянии, полиуретан может впитывать некоторое количество воды, что приводит к определенным изменениям его свойств, таким как снижение твердости, уменьшение эластичности. Тем не менее, в обычных влажных условиях (например, цеха с высокой влажностью или условия на открытом воздухе) полиуретановые ролики способны сохранять хорошую износостойкость и механические свойства, выполняя свои функции нормально.

3. Конвейерные ролики из поливинилхлорида (ПВХ): Обладают определенной водостойкостью, могут использоваться кратковременно во влажной среде. Однако материал ПВХ в условиях длительной влажности, особенно при наличии коррозионных веществ, может подвергаться старению, деформации и другим проблемам, что влияет на нормальную работу роликов. Кроме того, во влажной среде поверхность ПВХ роликов может становиться скользкой, что оказывает определенное влияние на трение с конвейерной лентой, а следовательно, и на стабильность транспортировки.

4. Металлические конвейерные ролики: Стальные конвейерные ролики: Во влажной среде стальные ролики склонны к коррозии и ржавлению. Как только защитное покрытие поверхности нарушается, вода вступает в химическую реакцию с металлом, образуя ржавчину. Это не только влияет на внешний вид роликов, но и увеличивает сопротивление вращению, снижает подвижность вращения, а в некоторых случаях может привести к заклиниванию роликов. Кроме того, образование ржавчины ускоряет износ роликов, сокращая срок их службы.

5.Конвейерные ролики из нержавеющей стали: Обладают значительно лучшей коррозионной стойкостью по сравнению с обычными стальными роликами, во влажной среде достаточно хорошо сопротивляются коррозии. Однако если в среде присутствуют особые коррозионные вещества (например, вода с высоким содержанием хлорид-ионов), на роликах из нержавеющей стали также могут возникать случаи локальной коррозии. В целом, в обычных влажных условиях ролики из нержавеющей стали способны сохранять хорошие характеристики и длительный срок службы.

6. Керамические конвейерные ролики из керамики: Керамика обладает хорошей химической стабильностью и водостойкостью. Во влажной среде ее свойства в основном не подвержены влиянию, не возникают проблемы коррозии или ржавления. Кроме того, поверхность керамики гладкая, на ней нелегко накапливаются влага и загрязнения, что позволяет сохранять хорошие характеристики вращения. Однако керамический материал относительно хрупок, при сильных ударных нагрузках легко растрескивается, что в некоторой степени ограничивает его применение в особо тяжелых условиях эксплуатации.

7. Резиновые конвейерные ролики: Сама резина обладает определенной водостойкостью. Во влажной среде резиновые ролики способны сохранять хорошую эластичность и гибкость, трение с конвейерной лентой также остается достаточно стабильным. Однако при длительном нахождении во влажной среде резина может подвергаться старению, что приводит к снижению ее характеристик, например, увеличению твердости, снижению эластичности. Кроме того, если качество резиновых роликов неудовлетворительное, во влажной среде также могут возникать проблемы с отслоением резины, что влияет на нормальную работу роликов.

В заключение, конвейерные ролики из разных материалов имеют свои преимущества и недостатки во влажной среде. Полимерные ролики и керамические ролики демонстрируют хорошие показатели в отношении водостойкости и химической стабильности. Металлические ролики подвержены коррозии и ржавлению (ролики из нержавеющей стали относительно лучше), а резиновые ролики сталкиваются с проблемой старения. При выборе роликов необходимо комплексно учитывать конкретные условия влажной среды и требования к эксплуатации.

Причина, по которой полимерные конвейерные ролики получили признание в угольной промышленности, портах и на химических предприятиях, заключается в том, что они эффективно решают ключевые проблемы этих отраслей: сложные условия эксплуатации, трудоемкое обслуживание и высокие затраты.

Что больше всего беспокоит угольные шахты? Естественно, безопасность. Любая искра может привести к аварии. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) сам по себе обладает превосходными свойствами, а добавление антистатических и антипиреновых (огнестойких) агентов в процессе производства позволяет избежать накопления электростатического заряда и исключает образование искр в подземных выработках. Благодаря этому такие ролики становятся насущной необходимостью. Плотная конструкция ролика и уплотнительных элементов предотвращает заклинивание вала. Ролики обладают самоочищающимися свойствами, не налипает материал, а низкое трение снижает износ конвейерной ленты, продлевая срок ее службы. Кроме того, в условиях подземной влажности и коррозионной среды металлические ролики сильно подвержены ржавлению, а полимерным роликам это не страшно. Их главный принцип: решать именно те проблемы, с которыми вы не можете справиться.

Для портов на первом месте стоит эффективность. Различные коррозионные вещества в прибрежных зонах (соляные, кислотные, щелочные среды) сильно вредят металлическим роликам. При этом крупный судопогрузочный машины может использовать тысячи роликов, и частые остановки для замены и обслуживания означают огромные убытки. Полимерные ролики не только устойчивы к коррозионной среде и обладают длительным сроком службы, но и способствуют снижению энергопотребления, что чрезвычайно важно для портов, работающих в режиме 24/7.

На химических заводах условия еще более экстремальны — некоторые вещества могут разъедать даже металл. Материал UHMW-PE обладает практически врожденной стойкостью к кислотам и щелочам. В отличие от металла, он не загрязняет транспортируемые материалы, а благодаря превосходной износостойкости его общий срок службы значительно превышает срок службы металлических роликов.

Полимерные конвейерные ролики благодаря своим ключевым преимуществам — «большая долговечность, меньше хлопот, ниже затраты» — точно соответствуют основным потребностям угольных шахт, портов и химических заводов. Эта межотраслевая применимость является результатом прогресса в материаловедении — это не простая замена, а модернизация характеристик!

В заключение стоит добавить, что из-за большего расхода материалов стоимость полимерных роликов не будет такой низкой, как у стальных. Руководителям также следует быть внимательными при выборе: на рынке много предложений с низкой ценой, сравнимой с ценой на металлические ролики, и заявлениями о более долгом сроке службы по сравнению со стальными. Качество таких полимерных роликов, как правило, невысокое, и они не отличаются долговечностью.