Роликоопоры.

Для поддержания ленты устанавливают роликоопоры или настил – сплошной (из дерева, стали, пластмассы) или комбинированный (чередование настила и роликоопор). Наибольшее распространение имеют роликоопоры различных типов и конструкций.

К роликоопорам предъявляются следующие требования: удобство при установке и эксплуатации; малая стоимость; долговечность; малое сопротивление вращению; обеспечение необходимой устойчивости и желобчатости ленты во время движения.

По расположению на конвейере роликоопоры классифицируют на верхние: прямые – для плоской формы ленты при транспортировании штучных грузов; желобчатые – для желобчатой формы ленты (для сыпучих грузов) на двух, трех и пяти роликах; нижние: прямые однороликовые (рис. 5.2, а) (сплошные цилиндрические и дисковые); двухроликовые желобчатые (угол наклона боковых роликов α_ж = 10°).

Угол наклона боковых роликов α_ж (угол желобчатости ленты), в трехроликовой опоре угол α_ж равен 20° и 30° для всех грузов и любой ширины ленты; для легких грузов и при ширине ленты 400–800 мм допускается увеличение угла желобчатости α_ж до 45–60°, что позволяет увеличить площадь поперечного сечения ленты (емкость ленты) и производительность конвейера на 15 % при той же ширине ленты, а также улучшить ее центрирование.

Рис. 5.2 Роликоопоры ленточного конвейера:

а, б, в – для верхней ветви: прямая, рядовая желобчатая, амортизирующая;

г, д, е – для нижней ветви: прямая, дисковая очистная, желобчатая

По назначению роликоопоры классифицируют на рядовые (линейные) для поддержания ленты и придания ей необходимой формы; специальные: амортизирующие – для снижения динамических нагрузок в местах загрузки; подвесные – гирляндного типа; центрирующие – для предотвращения сбега ленты в сторону во время движения и регулирования ее положения относительно продольной оси; очистительные (для очистки ленты), переходные (для изменения желобчатости ленты).

В трехроликовой опоре все ролики располагают в одной плоскости или средний ролик выдвигают вперед для обеспечения удобства техобслуживания.

В зоне загрузки устанавливают амортизирующие опоры (рис. 5.2, в), у которых на корпусе ролика закреплены резиновые шайбы. При транспортировании сильноабразивных или налипающих грузов поверхности корпусов роликов футеруют резиной.

Наиболее податливыми (амортизирующими) являются гирляндные роликоопоры (рис. 5.3), подвешенные на гибкой подвеске.

Конструктивными отличиями гирляндных роликоопор являются:

пониженная металлоемкость (меньший вес), что имеет большое значение в условиях шахт, при ручном монтаже роликоопор;

повышенная надежность уплотнения подшипникового узла, увеличивающая срок службы роликов;

канатная (гибкая) подвеска, обеспечивающая возможность центрирования ленты, снижения ударной нагрузки промежуточных опор в подвесном варианте;

снижение динамических нагрузок;

простота крепления и удобство при монтажных и демонтажных работах.

Рис. 5.3 Конструктивная схема подвесной роликоопоры гирляндного типа

К преимуществам гирляндных роликоопор относятся небольшая масса; высокая амортизирующая способность; простота крепления к станине конвейера; удобство монтажа и демонтажа. Недостатками гирляндных роликоопор являются продольные колебания при движении ленты; повышенный износ поверхности ленты; увеличение сопротивления движению ленты; низкий срок эксплуатации креплений.

Для автоматического выравнивания хода ленты используют центрирующие роликоопоры (рис. 5.4), которые состоят из обычной трехроликовой опоры, установленной на раме и имеющей возможность поворота вокруг вертикальной оси.

К поворотной раме с обеих сторон прикреплены рычаги, на концах которых установлены ролики; во время движения при смещении в сторону лента своей кромкой упирается в ролик и поворачивает раму с роликоопорой на некоторый угол по отношению к продольной оси конвейера; после возвращения ленты в центральное положение роликоопора движением самой ленты автоматически устанавливается в нормальное положение.

Центрирующие роликоопоры (ЦР) (рис. 5.5) устанавливают через 20–25 м или серию ЦР через 0,5–1 м, связанных между собой шарнирной планкой для увеличения центрирующего воздействия на ленту. Расстояние между

а

б в

Рис. 5.4 Центрирующая роликоопора верхней ветви ленты:

а – конструктивная схема; б – схема поворота при сдвиге ленты в сторону для нереверсивного конвейера; в – конструктивное исполнение;

1 – трехроликовая опора; 2 – ролики; 3 – рама; 4 – шарнир; 5 – рычаги

Рис. 5.5 Схема расстановки роликоопор:

ЖА – желобчатые амортизирующие; ЖР – желобчатые регулирующие; ЖЦ – желобчатые центрирующие; ПР – переходные; НЦ – нижние центрирующие; НД – нижние дисковые; ДФВ и ДФН – дефлекторные верхние и нижние

роликоопорами верхней ветви выбирается в зависимости от характеристики транспортируемого груза, расстояние между роликоопорами нижней ветви принимают в 2–2,5 раза большим, чем на верхней ветви, но не более 3,5 м. В зоне загрузки устанавливают от 3 до 5 амортизирующих роликоопор на расстоянии ℓ_р.в. ≈ 0,4–0,5 м одна от другой.

При переходе с желобчатого профиля ленты на прямой устанавливают 2–3 выполаживающие роликоопоры с меньшим углом наклона боковых роликов.

На криволинейных участках рабочей ветви выпуклостью вверх устанавливаются роликовые батареи на расстоянии ℓ_р.б. = 0,5 ℓ_р.в..

Роликоопоры относятся к наиболее массовым элементам ленточных конвейеров. В процессе эксплуатации техническое обслуживание роликоопор предусматривает их периодический осмотр, регулировку и замену, ролики обеспечивают запасом смазки на весь срок эксплуатации.

Ролик (рис. 5.6) состоит из обечайки, изготовленной из отрезка трубы; вкладыша, штампованного из стали или литого из чугуна; оси (или полуоси); подшипника качения (шарикового, а для тяжелых типов – конического роликоподшипника) и его защитного уплотнения. С внутренней стороны подшипник защищен шайбой, канавками во вкладыше или внутренней трубой, которая полностью изолирует его от полости корпуса ролика и служит резервуаром для запаса смазки. Для защиты подшипника с внешней стороны от попадания пыли применяют сложные лабиринтные уплотнения.

Рис. 5.6 Подшипниковый узел ролика

В уплотнениях большинства конструкций роликов основной частью является лабиринт, подшипники роликов тщательно уплотняются с наружной и внутренней стороны. Современные конструктивные исполнения подшипниковых узлов роликов являются достаточно надежными, обеспечивая запас смазки на весь срок эксплуатации ролика.

Несмотря на многообразие конструктивных разновидностей роликов, можно выделить два принципиально различных типа: ролики со сквозной осью (рис. 5.7) и встроенными подшипниками и ролики моноблочные с выносными подшипниками на полуосях.

Ролики обладают надежной конструкцией с автономным внутренним объемом, не зависящим от условий внешней среды и места эксплуатации.

Соединение обечайки ролика и корпуса подшипникового узла применяется как в сварном (рис. 5.8, б) так и в вальцованном (рис. 5.8, а) исполнении.

Рис. 5.7 Конструкция ролика со сквозной осью

а б

Рис. 5.8 Конструктивное исполнение роликов с лабиринтным уплотнением:

1 – лабиринт; 2 – стопорное кольцо; 3 – подшипник

Корпус подшипникового узла, штампованный из стального листа, по сравнению с литым корпусом имеет меньший вес, что значительно снижает момент сопротивления вращению и благоприятно влияет на работу конвейера. Подшипниковый узел состоит: из радиального шарикоподшипника 3 (рис. 3.8) по ГОСТ 8338–75 или по ГОСТ7242–81; двух стопорных колец 2 по ГОСТ 13942–86; наружного трехканального лабиринта 1, изготовленного из полиэтилена и полипропилена, температурные границы использования которого от – 35 до 50 °С.

Ролики холостой ветви имеют эксплуатационный ресурс 90 % подшипниковых узлов не менее 3 лет, а при пополнении смазки – до 5 лет. При транспортировании абразивных и липких материалов на конвейерах применяют очистительные и дисковые ролики. На некоторых конвейерных линиях большой протяженности число роликов достигает нескольких десятков тысяч. Ролики обновляются за время эксплуатации конвейера от 2 до 5 раз. Ежегодная общая потребность эксплуатирующих предприятий в роликах удовлетворяется всего на 30 %.

Конвейерные ролики, наряду с лентой, имеют наименьший ресурс и требуют наибольших затрат труда и денежных средств на замену, ремонт и обслуживание (30–40 % и более эксплуатационных затрат), а общая их стоимость составляет 25–30 % от стоимости конвейера.

Ресурс конвейерных роликов в узлах загрузки составляет от 0,5 до 1,0 года, а по ставу конвейера – от 0,7 до 2,5 лет (в среднем 1,7 года). Расчетный срок службы среднего, наиболее нагруженного ролика, при ширине ленты 1800–2000 мм принимается равным 45 тыс. ч при загруженности подшипникового узла не более 60–80 % от номинальной.

Чаще всего выход из строя конвейерных роликов (табл. 5) происходит из-за засорения подшипникового узла абразивными частицами транспортируемого груза или чрезмерного повышения температуры на внутренней поверхности ролика.

Засорение подшипникового узла увеличивает коэффициент сопротивления движению, препятствует вращению ролика, ведет к истиранию тела ролика, преждевременному износу ленты и увеличению энергоемкости процесса транспортирования.

Таблица 5.1

Распределение отказов в работе роликов

по причинам их возникновения

Конвейер с невращающимися роликами эксплуатировать нельзя, так как происходит их износ на полную толщину стенки трубы, интенсивное истирание обкладки ленты, повышается температура на контакте, существенно увеличивается сопротивление движению ленты (до 10 раз), крутящий момент на выходном валу двигателя, следовательно, повышается энергоемкость процесса транспортирования.

Таким образом, надежность подшипникового узла является одним из определяющих критериев при выборе конструкции роликов.