КОНВЕ́ЙЕР
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КОНВЕ́ЙЕР (англ. сonveyеr, от сonvey – продвигать, перевозить) (транспортёр), машина непрерывного действия, служащая для перемещения сыпучих, кусковых, штучных и др. грузов. К. широко используется на участках внутризаводского или внешнего транспорта, в составе перегрузочных устройств (напр., мостовых перегружателей, отвалообразователей); в погрузочно-разгрузочных комплексах вместе с др. машинами; для перемещения грузов-изделий в поточном произ-ве по позициям, осуществляя в ряде случаев функции накопителей (подвижных складов) и распределителей изделий по др. технологич. линиям.
Историческая справка
Машины непрерывного действия были известны уже в глубокой древности – за неск. тысячелетий до н. э. Подъёмники с ковшами применяли для водоснабжения и в системах орошения, при строительстве укреплений, на рудниках. В Древнем Египте и в Китае использовали водоподъёмные машины, а также устройства с толкающими скребками, винтом. В Зап. Европе в 16–17 вв. дерев. винтовые К. устанавливали на мукомольных предприятиях.
В России К. известны с 18 в.; впервые были применены на рудниках в Сибири для подъёма руды и земли, а также для транспортировки песка и гальки на золотых приисках; приводились в действие от парового двигателя. В нач. 19 в. К. стали использовать в пром-сти для перемещения тяжёлых массовых и штучных грузов. Расширение областей применения К. обусловило в разных странах появление и эксплуатац. освоение разл. типов К.: ленточных с тканевыми прорезиненными лентами (1868, Великобритания), пластинчатых стационарных и передвижных (1870, Россия), винтовых со спиральными винтами для крупнокусковых материалов (1887, США), ковшовых с шарнирно закреплёнными ковшами для доставки грузов по сложным трассам (1896, США), ленточных со стальными лентами (1905, Швеция), инерционных (1906, Германия, Великобритания) и т. п. В 1882 в США впервые К. был установлен в цехе фабрики для связи отд. технологич. агрегатов; Г. Форд на основе конвейерной линии создал первое поточное производство.
Классификация конвейеров
В основу классификации К. положен ряд признаков: принцип действия, вид тягового (тянущего) органа, вид грузонесущего рабочего органа, который может одновременно выполнять функцию тягового, назначение (для определённого груза или универсальный), условия эксплуатации, расположение трассы и др. По принципу действия К. могут быть с грузонесущим и тяговым органами (лента, цепь, канат) и без тягового органа (инерционные, гравитационные, винтовые). В К. применяются разл. грузонесущие органы (сплошная замкнутая лента, скреплённые между собой пластины, настил, платформа, ковши, подвесные тележки, жёлоб, труба с толкающими скребками и др.), на которых размещается и вместе с которыми движется груз. На К. без тяговых органов осуществляется раздельное перемещение груза и рабочих органов (в роликовых, винтовых, инерционных, гравитационных и др.), груз транспортируется, напр., под действием силы тяжести, вибрации. В зависимости от назначения К. могут быть стационарными и передвижными, подвесными и напольными, используемыми для разл. насыпных, штучных грузов и специализированными (напр., для горячих отливок, химически активных веществ, материалов, применяемых в разл. средах). К. подразделяют на машины общего назначения, которые служат гл. обр. для погрузочно-разгрузочных работ в комплексе с дорожными, строительными, путевыми машинами и др., и специальные, напр. эскалаторы, движущиеся тротуары, элеваторы, стакеры. К. может иметь вертикально или горизонтально расположенную замкнутую пространственную трассу, по которой в зависимости от условий эксплуатации могут перемещаться подвесные или напольные грузонесущие органы с возможностью обслуживания разных зон работ. К. имеют электрич. или пневматич. машинный привод, обеспечивающий вращение приводного механизма грузонесущего или тянущего органа, а также служащий для перемещения К. с одной позиции на другую.
Основные типы конвейеров
Ленточные К., используемые для перемещения разл. сыпучих, кусковых и штучных грузов с заданной (регулируемой) скоростью, – наиболее распространённый и производительный вид непрерывного транспорта (рис. 1). В качестве тягово-несущего органа, объединяющего рабочий и тяговый органы, применяются резино-тканевые, резино-тросовые ленты шириной до 2000 мм и ленты повышенной прочности – модульные (из термопластичных пластмассовых модулей, объединённых пластмассовыми стержнями), шириной до 3300 мм; рабочая темп-ра лент от –70 до 130 °C. Вместо ленты может применяться сетчатое проволочное полотно из нержавеющей стали. К. могут монтироваться на колёсном ходу (передвижные), иметь реверсивное включение ленты со скоростью движения (подачей) до 1,5–4,0 м/с; обеспечивают производительность от нескольких т/ч до нескольких тыс. т/ч (напр., применяемый для перемещения угля К. с лентой шириной 3000 мм при её скорости движения 6–7 м/с – 30 тыс. т/ч). Дальность перемещения груза от 10 до 100 км и более по трассе, имеющей пространственную схему, соответствующую условиям произ-ва и рельефу местности (напр., в перегрузочных системах между карьером и транспортным средством).
Пластинчатые К. применяют для транспортирования разл. грузов в горизонтальной или вертикальной плоскости, под углом наклона (до 30–35°); имеют цепной тянущий орган, прочный металлич. грузонесущий настил, допускающий транспортировку тяжёлых материалов (крупнокусковых, абразивных и др.), а также любых штучных грузов большой массы. Одновременно с перемещением грузы-изделия могут подвергаться механич. обработке, очистке, смазке и др. Различают К. общего назначения (для любых грузов) и специальные, к которым относятся технологич. К. с пространственной трассой, а также пассажирские эскалаторы, движущиеся тротуары и др. Производительность К. зависит от свойств груза и дальности его доставки (напр., для насыпных грузов – до 2000 м3/ч); скорость движения настила (подача) 0,01–1,0 м/с. Выпускаются К. с реверсивным рабочим органом, с регулируемой скоростью.
Скребковые К. транспортируют насыпные грузы, не подверженные крошению, при помощи движущихся скребков по неподвижному жёлобу или в трубе. Различные по форме скребки (сплошные и контурные, высокие и низкие) прикреплены к тянущим цепям, которые поддерживаются натяжными устройствами. Герметичные желоба или трубы имеют загрузочные устройства, обеспечивающие возможность промежуточной загрузки на горизонтальных и наклонных участках, саморегулирование загрузки без применения дополнит. питателей. Недостатком конструкции является интенсивное изнашивание элементов, невозможность транспортирования грузов липких и с твёрдыми включениями. Скорость движения скребков от 0,16–0,5 до 1 м/с; в зависимости от свойств и перемещаемой массы груза производительность 50–350 т/ч; дальность транспортирования до 100 м.
Тележечные (литейные) К. предназначены для доставки к месту дальнейшей обработки горячих литейных отливок или бухт проволоки. По способу восприятия тягового усилия делятся на цепные – с бесконечным замкнутым тяговым органом (цепью) и бесцепные – с передачей тягового усилия через элементы тележек. Цепные К. выпускаются горизонтально и вертикально замкнутые и пространственные; бесцепные – только горизонтально замкнутые и пространственные.
Подвесные К. применяются для внутрицехового и межцехового непрерывного (реже периодического) перемещения разл. штучных грузов, а также для межоперационной передачи изделий в поточном произ-ве. Конструкция К. позволяет создавать пространственные трассы с большой дальностью транспортировки (до 2 км), применять автоматизир. загрузку и разгрузку в заданных местах трасс. При работе К. возможна значит. экономия расхода энергии (на остановках). По способу соединения тягового элемента с грузом и по характеру перемещения грузов К. разделяются на грузонесущие, грузотолкающие и грузотянущие. В сочетании с механизмами съёма и размещения (навески) грузов К. составляют комплексную транспортно-технологич. систему, обеспечивающую полное обслуживание, а также автоматизацию производства.
Винтовые К. имеют вращающийся вал с винтовой поверхностью, находящийся в неподвижном корпусе (рис. 2). В зависимости от перегружаемого материала используют винты с определённой формой поверхности (напр., сплошная винтовая – для сухих пылевидных и порошкообразных грузов, не подверженных слёживанию; ленточная – для мелкокусковых и влажных грузов, лопастная – для грузов, способных слёживаться и спрессовываться, а также для растворов). Вертикальные К. со сплошным винтом работают на спуск, а также для поднятия пылевидных, порошкообразных и зернистых насыпных грузов. При этом привод винта располагается в верхней или нижней части. Груз, насыпанный на вращающийся винт, вращается вместе с ним и под действием центробежной силы и сил трения поднимается вверх.
Транспортирующие трубы отличаются простотой конструкции, обеспечивают герметичность, позволяют перемещать пылевидные, порошкообразные, зернистые и кусковые грузы (пищевые продукты, химикаты, цемент и др.). Грузонесущий орган – вращающаяся труба, расположенная на опорных роликах, имеющая загрузочное и разгрузочное устройства. Внутр. поверхность трубы может быть гладкой или иметь непрерывную полку, установленную по винтовой линии вдоль всей длины трубы. В гладких трубах груз может перемещаться только при наклоне на 2–3° в сторону транспортирования, а в трубах с винтовой полкой – по горизонтали и подниматься под углом ок. 3–5°. Процесс перемещения грузов часто сочетается с одновременным выполнением технологич. операций (сушкой, охлаждением, перемешиванием, отжигом и т. п.). Диаметр трубы 20–1200 мм; частота вращения 10–60 оборотов/мин; дальность транспортирования до 100 м; производительность до 50 т/ч.
С кон. 1970-х гг. в Зап. Европе применяют в пищевой пром-сти спиральные транспортёры, имеющие герметичные трубы с находящейся внутри спиралью, один из концов которой зафиксирован в подшипниковом узле, другой – объединён с валом мотора-редуктора. Осн. преимущество таких К. в том, что они могут передавать продукт по наклонным и изогнутым трассам, допускающим поворот на 360° и подъём на 8 м. При работе с несколькими приводами дальность транспортирования до 120 м, высота до 40 м. Отсутствие пыли обеспечивает безвредность эксплуатации, сохранность груза при перегрузке, бесшумность работы.
Роликовые К. (рольганги) применяются для перемещения разнообразных по назначению, массе и размерам штучных грузов. Используют неприводные (гравитационные) и приводные К., которые устанавливают стационарно или перемещают на разл. места работы (переносные и передвижные). В зависимости от расчётной нагрузки на ролик (от 60 до 2500 кг) К. разделяют на 5 типов. К. собирают из отд. секций, благодаря чему можно создавать трассы разл. конфигурации, замкнутые и открытые, устраивать по ходу линии пересечения с передаточными и транспортными средствами, предусматривать откидные секции для проходов в длинных прямолинейных участках (напр., в составе технологич. линий). Применяются на предприятиях химич., пищевой пром-сти, на линиях фасовки и др.
Инерционные К. предназначены для перемещения сухих и мелких штучных грузов на короткие расстояния. Используют качающиеся К., которые характеризуются большими амплитудами и малой частотой колебаний, и вибрационные К. – с малой амплитудой и большой частотой колебаний. Качающиеся К. состоят из жёлоба, закреплённого на жёстких стойках, и кривошипного механизма с приводом от электродвигателя, сообщающего жёлобу возвратно-поступательные движения; при возвратном движении жёлоба груз скользит вперёд, продвигаясь на некоторое расстояние. Вибрационные конвейеры служат для транспортирования насыпных и штучных грузов, особенно мелкозернистых и пылящих. Для перемещения грузов грузонесущему органу (трубе или жёлобу) сообщаются колебательные движения вибрац. устройством. К. может быть расположен горизонтально, с углом подъёма до 15–20° и с наклоном до 5°, а также вертикально. Вертикальные К. обеспечивают движение частиц груза вверх по спирали на высоту 6–8 м; производительность до 30 т/ч.
Шагающие К. используют для периодического (пульсирующего) перемещения штучных грузов (изделий) на позиции отд. операций технологич. процесса. Перемещение происходит при попеременно-возвратных движениях подвижной рамы, часто с автоматич. управлением. Применяются в поточных линиях (при сборке станков, двигателей и др.), на линиях заливки металла в литейные формы и др.
Эффективность использования К. разл. типов в технологич. процессе любого произ-ва зависит от того, насколько тип и параметры К. соответствуют свойствам груза и условиям, в которых протекает технологич. процесс. Дальнейшее развитие конвейерных систем направлено на разработку новых конструктивных решений: создание К. с телескопич. рабочими органами для загрузки автотранспорта и контейнеров; придание К. мобильности, напр. дополнение конструкции поворотными устройствами, а также применение новых совр. материалов для грузонесущих органов и силовых узлов, использование систем автоматич. управления.



