Из чего состоит подвесной конвейер и как он работает

Подвесной грузонесущий конвейер, несмотря на различия в способах перемещения грузов и методах соединения тягового элемента с подвеской или тележкой конвейера, имеет много общего в конструкции основных узлов. Одной из ключевых задач при проектировании устройства подвесных конвейеров является максимальная унификация элементов. Обычно одинаковы по конструкции привод, тяговый элемент, а также поворотные и натяжные устройства. Существенные отличия наблюдаются в конструкции ходовых путей, тележек конвейера и некоторых специфических узлов.

Тяговые элементы подвесного конвейера

В качестве тягового элемента подвесного конвейера применяются цепи различных типов или, реже, стальной канат. Для подвесных конвейеров, работающих в горизонтальной плоскости, используют цепи разных видов: пластинчатые роликовые с шагом от 65 до 200 мм и пластинчатые приводные с шагом 25–38 мм. В пространственных подвесных конвейерах применяют цепи с двусторонней гибкостью.

Наибольшее распространение получили горячештампованные разборные цепи типа Р2 (ГОСТ 589-85) с шагом 80, 100 и 160 мм, которые допускают поворот звеньев по продольной оси шарниров до 13°, что снижает радиусы вертикальных перегибов трассы. Двухшарнирные цепи, оснащённые вертикальными и горизонтальными шарнирами в каждом звене, обеспечивают малые и равные радиусы поворотов по направляющим путям без дополнительных устройств.

Подвески для тележек в грузонесущих конвейерах или толкатели в подвесных толкающих конвейерах крепятся непосредственно к цепи, что упрощает конструкцию всего конвейера. Двухшарнирные цепи широко применяются в лёгких подвесных конвейерах для транспортировки грузов массой до 50–100 кг. Катки цепи часто изготавливают с подшипниками и пластмассовой обечайкой.

Круглозвенные цепи (ГОСТ 2319-81) с калибром 6–18 мм используют на лёгких подвесных конвейерах с нагрузкой на каретку до 500 Н. Однако их недостатками являются ускоренный износ и сложность привода, что ограничивает применение.

Секционная цепь представляет собой шарнирное соединение одношарнирной цепи с подвесными каретками конвейера с помощью звеньев с дополнительным шарниром, ось которого перпендикулярна оси основных шарниров. Это позволяет секциям цепи поворачиваться относительно друг друга, обеспечивая перегибы с малым радиусом (1–2 м) в вертикальной плоскости. Однако частый шаг кареток и усложнённая конструкция ходовой части и привода увеличивают нагрузки на каретки.

Каретки подвесного конвейера

Каретки подвесного конвейера состоят из двух катков с консольными осями и подшипниками, кронштейнов, к которым крепятся оси, а также прокладки. Кронштейны соединяются болтами после установки во внутреннее звено разборной цепи. Выступы кронштейнов жёстко фиксируют положение звена цепи, а болт с распорной трубкой используется для шарнирного крепления подвески для тележки.

Каретки подразделяются на рабочие — грузовые (одинарные и траверсные) и вспомогательные — опорные, поддерживающие цепь. Рабочие одинарные каретки предназначены для крепления подвески с грузом, а траверсные каретки (обычно по две или четыре) служат для подвешивания тяжёлого или крупногабаритного длинномерного груза на траверсе. Вспомогательные каретки устанавливают между рабочими для предотвращения провисания тяговой цепи.

Цепь может быть жёстко или шарнирно закреплена к каретке, причём шарнирное крепление необходимо для прохождения ходовой части по вертикальным перегибам с малым радиусом. Расстояние между каретками (шаг кареток) определяется шагом цепи, подвесок для грузов и радиусом вертикальных поворотов трассы подвесного конвейера: при уменьшении шага кареток уменьшается радиус поворота.

Тележки подвесных конвейеров

Тележки предназначены для перемещения подвесок с грузом и бывают с двумя, четырьмя или шестью катками, при этом наиболее распространены четырёхкатковые тележки.

Четырёхкатковая тележка включает корпус, к которому шарнирно крепится подвеска с грузом, четыре катка на двух осях, упоры и направляющие ролики. Направляющие обеспечивают центрированное движение тележки по прямолинейным и криволинейным участкам пути, а также способствуют переводу стрелок.

Катки тележек имеют конструкцию и размеры, аналогичные каткам кареток подвесных грузонесущих конвейеров. Диаметр катков выбирается в диапазоне 50–125 мм для грузоподъёмности от 50 до 1250 кг, база тележки варьируется от 100 до 180 мм. Размер колеи зависит от конструкции ходовых путей и грузоподъёмности.

Для транспортировки крупных и тяжёлых грузов применяют несколько тележек, соединённых между собой одной или двумя траверсами.

Толкатели и упоры подвесного конвейера

Толкатели предназначены для перемещения грузовых тележек по грузовым путям. Они крепятся на звеньях тяговой цепи — обычно между каретками — либо непосредственно к основанию кронштейна каретки. При соприкосновении с упором тележки толкатель обеспечивает её движение вперед. Крепление толкателей к цепи или каретке бывает жёстким или шарнирным.

Толкатели и упоры бывают двух типов: управляемые и неуправляемые. Управляемые толкатели могут поворачиваться в плоскости движения цепи или выдвигаться, что обеспечивает более точное и надёжное управление. Наиболее широко применяются поворотные толкатели, отличающиеся простотой эксплуатации и высокой надёжностью.

Аналогично толкателям, управляемые упоры тележек могут быть выдвижными или поворотными, что обеспечивает плавную и эффективную остановку тележки на пути подвесного конвейера. Управляемые толкатели чаще применяются на лёгких и средних конвейерах для грузов массой до 500 кг, а управляемые упоры — на тяжёлых конвейерах.

Остановы тележек на подвесном конвейере

Для выполнения производственных задач или складирования иногда необходимо остановить одну или несколько тележек, отсоединив их от движущейся тяговой цепи. При использовании неуправляемых толкателей и упоров отсоединение происходит за счёт изменения расстояния между грузовым и тяговым путями, что выводит тележки из зоны действия толкателей. Однако этот способ обычно применяется лишь при передаче тележек с одного контура на другой и не позволяет адресно останавливать отдельные тележки.

Для точного управления остановками применяют управляемые одиночные и групповые остановы.

Групповые остановы размещаются на складских путях и включают головной, промежуточные и концевой остановы, работающие последовательно и скоординировано. Они используются там, где тележки не оснащены механизмом автостопа.

Одиночный останов представляет собой коромысло, подвешенное на оси в каркасе конвейера. С одного конца коромысла установлена стопорная планка, с другой — противовес. Под действием противовеса коромысло всегда в рабочем положении: когда упор движущейся тележки встречается с планкой, тележка останавливается.

Важно, что одиночный останов способен остановить только одну тележку. Для остановки следующих за ней тележек необходим механизм саморасцепления с цепью — автостоп. Автостопы могут располагаться под грузовыми путями (нижний), над ними (верхний) или внутри грузовых путей (внутренний).

Подвесные пути подвесных конвейеров

Подвесные пути грузонесущих подвесных конвейеров бывают двух типов: однорельсовые и двухрельсовые. Однорельсовые пути изготавливают из двутавровых балок № 10–18, труб диаметром 100–150 мм или из гнутых профилей коробчатого сечения. Двухрельсовые пути представляют собой конструкцию из двух уголков или гнутых профилей.

Для толкающих подвесных конвейеров подвесные пути состоят из двух параллельных направляющих — тягового и грузового. По тяговому пути перемещаются каретки, прикрепленные к тяговой цепи, а по грузовому — грузовые тележки.

Материалом для ходовых путей служит стальной прокат — двутавры, швеллеры, уголки, а для лёгких подвесных конвейеров могут использоваться трубы.

Поворотные устройства подвесного конвейера

Изменение направления трассы подвесных конвейеров в горизонтальной плоскости достигается с помощью изогнутых направляющих, роликовых батарей, отклоняющих звездочек или блоков.

Поворотные устройства со звездочками применяют для разборных, секционных и двухшарнирных безроликовых цепей, особенно на участках с большим натяжением.

Поворотные блоки классифицируют по профилю обода:

• с гладким сплошным ободом — для разборных цепей,
• с направляющей канавкой — для канатных или сварных цепей.

Роликовые батареи используют при изменении направления цепи менее чем на 90° или при большом радиусе поворота (более 750 мм), когда звёздочки и блоки становятся громоздкими и тяжёлыми.

Вертикальные изгибы трассы образуются изгибом направляющего пути, по которому движется тяговый элемент.

Передаточные устройства подвесных конвейеров

Для перемещения тележек или групп тележек между конвейерами применяют передаточные устройства, включающие:

• передаточный механизм,
• поворотное устройство,
• стрелочный перевод (стрелку), по которому тележка переходит с одного грузового пути на другой.
  

Если тележки передаются напрямую с толкателя одного конвейера на толкатель другого, передаточный механизм отсутствует — вместо него используется тяговая цепь одного из конвейеров.

По направлению перемещения тележек передачи делят на:

• угловые (правые и левые),
• прямые.

При движении тележки навстречу острия стрелки говорят о встречной передаче, а при движении навстречу шарниру крепления стрелки — о попутной передаче.

Привод подвесных конвейеров

В подвесных конвейерах применяют два основных типа привода — угловой и гусеничный, с постоянной или регулируемой скоростью.

Угловой привод передаёт тяговое усилие с помощью зацепления, используя звёздочку (для разборных, двухшарнирных цепей и подобных) или кулачковый блок (для секционных тяговых элементов). Для канатов и круглозвенных цепей применяют фрикционный привод — трейя. Обычно угловой привод со звёздочкой устанавливают на поворотах трассы под углом 90° или 180°.

Гусеничный привод монтируется в горизонтальной плоскости на прямолинейных участках конвейера. Тяговое усилие передаётся за счёт кулаков гусеничной цепи, которые входят в зацепление с шарнирами конвейерной цепи.

Натяжные устройства

Для поддержания необходимого натяжения тяговой цепи используют разные натяжные устройства: грузовые, пневматические, гидравлические, пружинно-винтовые и винтовые.

Наиболее широко распространены грузовые натяжные устройства благодаря своей автоматичности и высокой надёжности. Их обязательное применение необходимо на конвейерах, проходящих через сушильные, нагревательные или охлаждающие камеры, на конвейерах с фрикционным или комбинированным приводом, а также на многоприводных системах.

Количество натяжных устройств на конвейере должно соответствовать числу приводных звёздочек, иначе возможны перенапряжения цепи и ускоренный износ.

Подвески

Конструкция подвески определяется видом, габаритами и массой груза, а также назначением конвейера и особенностями загрузки и разгрузки.

Особое внимание при проектировании конвейера уделяется правильному выбору подвески, так как от этого зависит бесперебойность и надёжность транспортировки.

Широкое применение получили рычажные и стропные подвески разных типов.

• Для лёгких грузов (до 5 кг) используют скобы с крюками или проушинами, которые крепятся непосредственно к звеньям цепи между каретками. Также применяют специальные валики с кольцами или крюками для подвешивания изделий.

• Лёгкие тонкие или узкие детали (например, круглые бруски, полосы, листы массой до 10 кг) подвешивают на промежуточные траверсы.

• Консольные подвески оснащены полками (консолями), расположенными поперёк или вдоль оси конвейера. Для равномерного распределения нагрузки и устойчивого движения такие подвески целесообразно крепить к двум кареткам одновременно.

• Для мелких изделий применяют многополочные подвески — этажерки.

• На вертикальных участках подъёмов и спусков используют специальные крепления с выносными стержнями в форме консольного треугольника. Вылет консоли должен превышать половину максимального габаритного размера груза, чтобы исключить соприкосновение с цепью.

• Для длинномерных грузов (3–5 м), таких как пиломатериалы, используют гибкие шарнирные тяги, которые крепят к кареткам напрямую или через траверсу.

Загрузочные и разгрузочные устройства

Подвески конвейера могут загружаться и разгружаться вручную, полуавтоматически или автоматически.

• Ручная загрузка и разгрузка применяются для лёгких грузов массой до 10 кг — их укладывают или навешивают, а также снимают вручную. Для грузов тяжелее 10 кг используют рычажные захваты или электротали, которые крепятся на монорельсовых путях или кран-балках и движутся вдоль линии конвейера.

• Полуавтоматическая загрузка и разгрузка предполагает, что основные трудоёмкие операции выполняет сам конвейер, при этом человек контролирует процесс и участвует в нём. Такой способ часто реализуется на участках с вертикальными подъёмами и спусками, где можно легко захватить груз для подвешивания на конвейер или снять его с подвески.

• Автоматическая разгрузка осуществляется с помощью роликов, смонтированных на направляющих шинах. При отклонении подвески ролики направляют её на наклонный стол, и груз сдвигается под действием силы тяжести. Размещение роликов по ширине подвески позволяет автоматически распределять грузы по разным пунктам разгрузки.