Цепи конвейерные скребковые

Добавлено 30.10.2025

Цепи конвейерные скребковые: конструкция, типы, применение и расчет

Цепи конвейерные скребковые представляют собой ключевой тяговый и грузонесущий элемент скребковых конвейеров и перегружателей. Их основная функция – транспортировка сыпучих, кусковых и мелкокусковых материалов по закрытому или открытому желобу (лотку) путем волочения. В отличие от пластинчатых или тяговых цепей, скребковые цепи непосредственно контактируют с материалом и формируют движущуюся стенку, которая проталкивает груз.

Конструкция и основные компоненты

Скребковая цепь – это сборная конструкция, состоящая из последовательно соединенных звеньев. Каждое звено включает несколько базовых элементов:

Тяговая цепь: Основа конструкции. Обычно используются разборные катковые цепи (ГОСТ 588-81, тип ПР, 2ПР) или специальные усиленные цепи (тип М, FU, FV). Состоит из внутренних и внешних звеньев, соединительных валиков, втулок и катков. Катки могут быть цельными (для легких условий) или с роликоподшипниками (для тяжелых условий и высоких скоростей).
Скребки (ползуны): Элементы, непосредственно перемещающие материал. Жестко крепятся к звеньям тяговой цепи через специальные держатели (кронштейны) или непосредственно на валики цепи. Изготавливаются из износостойкой стали (Hardox, Creusabro), полимерных композитов (нейлон, полиуретан) или комбинированных материалов.
Соединительные и крепежные элементы: Валики, шплинты, стопорные кольца, болтовые соединения, обеспечивающие целостность цепи и фиксацию скребков.

Классификация и типы скребковых цепей

Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам: конструкции, типу скребка, расположению цепи и материалу.

По конструкции тяговой цепи

Цепи катковые разборные (тип ПР): Стандартные, универсальные. Применяются в конвейерах общего назначения с умеренными нагрузками.
Цепи с прикрепленными скребками (тип FV, FU, M): Специализированные, высокопрочные цепи, где скребок является частью звена. Имеют увеличенный диаметр валика и усиленные пластины. Предназначены для тяжелых условий эксплуатации (уголь, руда, агрессивные материалы).
Бескатковые (гусеничные) цепи: Звенья скользят по направляющим. Обладают высокой износостойкой способностью в условиях абразивного износа и запыленности.

По типу и расположению скребков

Цепи со скребками нормальной высоты (низкие): Для транспортировки по желобу. Скребок перемещает материал, лежащий ниже его верхней кромки.
Цепи с высокими скребками: Используются в конвейерах, где материал перемещается сплошной массой, высота которой превышает высоту скребка. Обеспечивают больший объем транспортировки.
Двухконтурные (двухцепные) системы: Две параллельные цепи соединены общим скребком (брусом). Обеспечивают повышенную устойчивость и равномерное распределение нагрузки, используются в мощных стационарных конвейерах.
Контурные (круглозвенные) цепи со скребками: Применяются в угольной промышленности в узкозахватных механизированных комплексах. Обладают высокой гибкостью.

По материалу скребков

Стальные: Максимальная прочность и износостойкость. Для тяжелых абразивных материалов.
Полимерные (композитные): Уменьшенный вес, низкий коэффициент трения, бесшумность, коррозионная стойкость. Для пищевой промышленности, транспортировки зерна, материалов с низкой абразивностью.
Комбинированные (стальное основание + полимерная накладка): Сочетают прочность и низкое трение.

Основные технические параметры и маркировка

Выбор цепи определяется расчетом, основанным на следующих параметрах:

Шаг цепи (t), мм: Расстояние между центрами соседних валиков. Стандартные ряды: 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400 мм. Увеличение шага повышает прочность, но снижает плавность хода.
Разрушающая нагрузка, кН: Минимальная нагрузка, при которой происходит разрушение нового звена цепи. Запас прочности – отношение разрушающей нагрузки к максимальному рабочему натяжению – должен быть не менее 8-10 для приводных цепей конвейеров.
Диаметр валика/втулки, мм: Влияет на изгибную прочность и износостойкость шарнира.
Ширина внутреннего звена, мм: Определяет совместимость с зубьями приводной звездочки.
Масса погонного метра, кг/м: Важный параметр для расчета динамических нагрузок и мощности привода.
Тип скребка и способ крепления: Высота, ширина, форма (прямая, фигурная), материал.

**Таблица 1. Пример характеристик скребковых цепей типа FU**
Обозначение цепи	Шаг, мм (t)	Разрушающая нагрузка, мин., кН	Диаметр валика, мм	Ширина внутр. звена, мм	Масса 1м, кг (прим.)
FU 200	200	160	25	60	12.5
FU 315	315	315	30	80	22.0
FU 400	400	500	36	100	32.0

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Скребковые конвейеры с соответствующими цепями являются основным механизмом непрерывного транспортирования сыпучих материалов на объектах топливно-энергетического комплекса.

Тепловые электростанции (ТЭС): Транспортировка угля от разгрузочных устройств до дробильных установок и бункеров сырого угля (топливоподача). Удаление золы и шлака из-под котлов (золоудаление). Работа в условиях высокой абразивности, влажности, наличия крупных кусков.
Угольные склады и обогатительные фабрики: Перемещение рядового и обогащенного угля, породы, промпродуктов.
Биоэнергетика: Подача биомассы (щепа, пеллеты, солома) в котлы и реакторы.
Металлургия: Транспортировка шихтовых материалов, окатышей, пыли в системах аспирации.
Цементная промышленность: Перемещение клинкера, сырьевой муки, добавок.

Критерии выбора и инженерный расчет

Выбор цепи – результат комплексного расчета конвейера. Основные этапы:

Определение производительности (Q, т/ч).
Выбор скорости движения цепи (v, м/с). Обычно 0.2-0.8 м/с. Высокие скорости увеличивают износ.
Расчет погонной массы груза и тягового усилия. Используется метод обхода по контуру с учетом сопротивлений движению в груженой и порожней ветвях, сопротивлений в криволинейных участках, угла наклона трассы.
Определение максимального натяжения цепи (Smax, кН).
Выбор цепи по разрушающей нагрузке: Sразр ≥ Smax
k, где k – коэффициент запаса прочности (k=8-10 для механизмов 1-й группы режима работы по ГОСТ).
Проверка цепи по допустимому давлению в шарнире: p = (Smax 9.81) / (d B) ≤ [p], где d – диаметр валика, B – длина втулки, [p] – допустимое давление (зависит от материала, скорости, условий).
Расчет мощности привода: P = (Smax — Smin) v / (1000 η), где η – КПД передачи.

**Таблица 2. Коэффициент запаса прочности (k) в зависимости от условий работы**
Тип привода, условия работы	Скорость, м/с	Коэффициент запаса прочности (k)
Механический, спокойная нагрузка, малоабразивная пыль	до 0.5	8
Механический, ударная нагрузка, высокая абразивность	0.5 — 1.0	9-10
Гидравлический, тяжелые условия, наличие крупных кусков	свыше 1.0	10 и более

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для ресурса цепи.

Монтаж: Осуществляется на смонтированных направляющих. Звенья соединяются последовательно с помощью специальных соединительных (концевых) звеньев. Необходима проверка соосности валов приводной и натяжной звездочек, параллельности направляющих. После монтажа проводится обкатка на холостом ходу под минимальной нагрузкой.
Смазка: Регулярная смазка шарниров цепи – обязательное условие. Применяются специальные консистентные смазки для цепей, стойкие к смыванию водой. Современные цепи могут иметь каналы для автоматической централизованной смазки.
Контроль натяжения: Осуществляется через натяжное устройство (винтовое, пружинно-винтовое, грузовое). Слишком слабое натяжение приводит к провисанию и сходу цепи со звездочек, слишком сильное – к повышенному износу и перегрузке привода.
Мониторинг износа: Основной параметр – увеличение шага цепи из-за износа шарниров. Замеряется на длине 10-20 звеньев. Превышение допустимого удлинения (обычно 2-3% от номинального шага) требует замены цепи во избежание аварийного обрыва.
Осмотр: Ежесменный осмотр на наличие деформированных звеньев, трещин, износа скребков, состояния крепежа.

Типовые неисправности и способы их устранения

Ускоренный износ шарниров: Причины: отсутствие смазки, перекос направляющих, попадание абразива в зазоры. Устранение: наладка системы смазки, проверка геометрии трассы, применение цепей с уплотнениями.
Обрыв цепи: Причины: усталостное разрушение из-за исчерпания ресурса, перегрузка, ударная нагрузка, брак. Устранение: замена цепи или секции, установка предохранительных устройств на приводе.
Сход цепи со звездочек: Причины: ослабление натяжения, износ зубьев звездочки, перекос. Устранение: регулировка натяжения, замена звездочки, выравнивание валов.
Повышенный шум и вибрация: Причины: износ катков и втулок, повреждение звездочки, отсутствие смазки. Устранение: диагностика и замена изношенных компонентов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается цепь типа FU от цепи типа ПР?

Цепь FU – это специальная скребковая цепь с прикрепленными скребками, где валик проходит через скребок, образуя единую высокопрочную конструкцию с большим диаметром валика. Цепь ПР – универсальная катковая цепь общего назначения, к которой скребки крепятся отдельно через кронштейны. Цепи FU рассчитаны на значительно более высокие нагрузки и применяются в тяжелых условиях.

Как определить момент для замены цепи?

Критерием является предельный износ, определяемый по увеличению среднего шага цепи на контролируемом участке (например, 16 звеньев). Если фактический шаг превысил номинальный более чем на 2-3%, цепь подлежит замене. Также цепь заменяют при появлении трещин в пластинах, деформации звеньев или износе скребков более 50% толщины.

Можно ли использовать смазку для подшипников качения в шарнирах цепи?

Не рекомендуется. Специальные цепные смазки имеют повышенную адгезию и липкость, чтобы удерживаться на поверхности, и часто содержат противозадирные и противоизносные присадки, а также компоненты, стойкие к смыванию водой. Смазки для подшипников могут не обеспечивать необходимой защиты в условиях ударных и переменных нагрузок шарнира цепи.

Что важнее при выборе: разрушающая нагрузка или давление в шарнире?

Оба параметра критичны. Расчет начинается с определения цепи по разрушающей нагрузке с учетом запаса прочности. Затем обязательна проверка по удельному давлению в шарнире. Цепь, выбранная только по прочности, может иметь недостаточную площадь опоры валика, что приведет к быстрому износу и вытягиванию даже при формальном соблюдении прочностного критерия.

Как подобрать замену импортной цепи отечественным аналогом?

Необходимо сравнить ключевые геометрические и прочностные параметры: шаг (t), ширину внутреннего звена, диаметр валика, разрушающую нагрузку. Например, цепи DIN 81652 (M100) могут быть аналогами цепей типа 2ПР-38,1 по шагу, но требуют проверки по нагрузке и совместимости со звездочкой. Предпочтительнее использовать цепи, рекомендованные производителем конвейера, или проводить замену полным комплектом (цепи + звездочки).

Каков средний ресурс скребковой цепи?

Ресурс сильно варьируется: от 1-2 лет в условиях транспортировки highly-абразивных материалов (зола, клинкер) до 5-7 лет и более при работе с менее абразивными грузами (зерно, пеллеты) при условии качественного обслуживания и смазки. Решающее влияние оказывают абразивность материала, регулярность смазки, отсутствие перегрузок и правильность натяжения.

Цепи конвейерные скребковые