Цепь скребковая скребковая ГОСТ

Цепь скребковая: технические характеристики, ГОСТ, применение и выбор

Цепь скребковая представляет собой ключевой элемент скребковых конвейеров и транспортеров, предназначенных для непрерывного перемещения сыпучих, кусковых и мелкокусковых материалов в горизонтальном, наклонном или комбинированном направлениях. Ее основная функция – не только тяговая, но и непосредственное воздействие на груз посредством жестко закрепленных скребков, которые толкают материал по неподвижному желобу или трубе. Конструкция, материалы и геометрия цепи напрямую определяют производительность, надежность и ресурс всего конвейерного оборудования в горнодобывающей, энергетической, металлургической, химической и сельскохозяйственной отраслях.

Классификация и конструктивные особенности скребковых цепей

Скребковые цепи классифицируются по нескольким основным признакам: типу конструкции, форме скребка, количеству тяговых ветвей и материалу изготовления.

1. По типу конструкции цепи:

• Разборные (катковые) цепи (тип CV, S, FV и аналоги): Состоят из литых или штампованных звеньев, соединяемых валиками. Отличаются высокой ремонтопригодностью – изношенные звенья можно заменить без разбора всей цепи. Катки (ролики) уменьшают трение о направляющие, снижая износ и потребляемую мощность. Широко применяются в конвейерах средней и высокой производительности.
• Неразборные (сварные) цепи: Изготавливаются методом контактной сварки из штампованных или гнутых звеньев. Обладают повышенной прочностью и жесткостью, но замена изношенного звена требует вырезки и вварки нового. Часто используются в тяжелых условиях с ударными нагрузками.
• Литые цепи: Цельные звенья отливаются из высокопрочных износостойких чугунов или сталей. Обладают максимальной стойкостью к абразивному износу и коррозии. Применяются в условиях высокой запыленности, влажности и при транспортировке горячих материалов (например, в агломерационных и обжиговых машинах).

2. По форме и креплению скребков:

• Цепи со штампованными скребками (скребок – часть звена): Конструкция представляет собой единое целое, где скребок является продолжением тягового звена. Высокая жесткость, но ограниченные возможности по изменению геометрии скребка.
• Цепи с прикрепляемыми скребками: Скребки (стальные, износостойкие, полимерные) крепятся к тяговой цепи болтами или заклепками. Это позволяет использовать разные конфигурации скребков (прямые, фигурные, кольцевые для трубчатых конвейеров) и заменять их по мере износа независимо от цепи.
• Контурные скребки: Повторяют форму желоба для более полного его очищения и увеличения объема транспортируемого материала.

3. По количеству тяговых ветвей:

• Одноцепные (тип 1): Одна тяговая цепь со скребками, закрепленными посередине. Применяются в конвейерах малой и средней ширины желоба.
• Двухцепные (тип 2): Две параллельные тяговые цепи, соединенные общими скребками по концам. Обеспечивают лучшее центрирование груза, большую стабильность и используются для тяжелых условий и широких желобов.

ГОСТ на скребковые цепи: нормативная база

Основным нормативным документом, регламентирующим параметры, размеры и технические требования к скребковым цепям общего назначения в Российской Федерации, является ГОСТ 588-81 «Цепи тяговые пластинчатые. Технические условия». Этот стандарт распространяется на разборные втулочно-катковые и втулочные тяговые цепи, используемые в том числе и в скребковых конвейерах. Однако важно понимать, что конкретные типоразмеры скребковых цепей, их сопрягаемые размеры и рекомендуемые области применения часто определяются отраслевыми стандартами и техническими условиями (ТУ) производителей, особенно для специализированной техники.

ГОСТ 588-81 устанавливает следующие ключевые параметры:

• Шаг цепи (t) – расстояние между осями соседних валиков.
• Разрушающую нагрузку – минимальное статическое усилие, которое должна выдерживать цепь без разрушения.
• Геометрические размеры: ширину внутреннего звена, диаметр валика, диаметр втулки/катка.
• Материалы для деталей цепи (валы, втулки, пластины).
• Методы испытаний и контроля.

Для цепей, работающих в особых условиях (например, подземных, взрывоопасных средах), дополнительно действуют стандарты, предъявляющие требования к искробезопасности, коррозионной стойкости и ударной вязкости.

Основные параметры и маркировка

Маркировка скребковой цепи обычно включает в себя указание типа, шага, ширины и материала. Пример маркировки по каталогам производителей: CV-100-1-500, где:

• CV – тип цепи (в данном случае, катковая, разборная).
• 100 – шаг цепи в миллиметрах (t=100 мм).
• 1 – количество тяговых ветвей (одноцепная).
• 500 – ширина скребка (или внутреннего звена) в миллиметрах.

Дополнительно в обозначении могут указываться: материал скребка (например, «И» – износостойкая сталь), тип скребка (прямой, контурный), наличие специального покрытия.

Материалы изготовления и виды термической обработки

Выбор материала определяет ресурс цепи в конкретных условиях эксплуатации.

Элемент цепи	Типовые материалы	Вид обработки/Покрытие	Цель применения
Тяговые пластины (звенья)	Сталь 45, 40Х, 65Г, износостойкие стали Hardox, Quard	Объемная закалка, цементация, наплавка твердым сплавом	Повышение прочности и стойкости к абразивному износу
Валики, втулки, катки	Сталь 20Х, 20ХН3А, 40Х	Цементация с закалкой до высокой твердости (HRC 55-62)	Сопротивление износу в шарнирных соединениях
Скребки (накладные)	Сталь 45, 65Г, износостойкая сталь 110Г13Л (Гадфильда), полимеры (нейлон, полиуретан)	Закалка, наплавка, литье	Максимальная износостойкость рабочей кромки, снижение шума и адгезии липких материалов
Цепи для агрессивных сред	Нержавеющие стали (AISI 304, 316)	Полировка, пассивация	Коррозионная стойкость в пищевой, химической промышленности

Расчет и выбор скребковой цепи для конвейера

Выбор цепи является результатом комплексного тягового расчета конвейера. Инженерные расчеты выполняются специализированными отделами КБ заводов-изготовителей оборудования, но основные учитываемые факторы должны быть известны специалисту по эксплуатации:

• Максимальное статическое натяжение (Smax) в наиболее нагруженной точке цепи. Разрушающая нагрузка выбранной цепи должна превышать Smax с коэффициентом запаса прочности (n). Для скребковых цепей по ГОСТ 588-81 минимальный коэффициент запаса прочности обычно принимается не менее 8-10 (в зависимости от режима работы и ответственности механизма).
• Тип и характеристики транспортируемого материала: насыпная плотность, крупность, абразивность, влажность, температура, липкость, агрессивность.
• Производительность конвейера (Q), т/ч.
• Геометрия трассы: длина горизонтальных и наклонных участков, углы подъема/спуска.
• Конструкция желоба: форма, размеры, материал лотка.
• Скорость движения цепи (V), обычно находится в диапазоне 0,2 – 1,0 м/с.
• Режим работы: легкий, средний, тяжелый, очень тяжелый (24/7, высокая запыленность, ударные нагрузки).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для достижения проектного ресурса цепи.

Ключевые правила монтажа:

• Перед установкой проверить соответствие цепи паспортным данным и отсутствие дефектов.
• Обеспечить соосность приводной и натяжной звездочек, параллельность направляющих.
• Соединение концов цепи должно производиться с помощью предусмотренного конструкцией соединительного (контрольного) звена. Запрещается сваривать звенья, если это не предусмотрено конструкцией неразборной цепи.
• Натяжение цепи должно соответствовать паспорту установки – отсутствие провисаний, но без чрезмерной затяжки, вызывающей повышенный износ шарниров и увеличение нагрузки на привод.

Обслуживание в процессе эксплуатации:

• Регулярная смазка: Систематическая подача пластичной смазки в шарниры цепи через специальные пресс-масленки или централизованными системами смазки – основной способ борьбы с износом. Смазка снижает трение, отводит тепло и вымывает абразивные частицы.
• Контроль натяжения: Корректировка натяжного устройства по мере вытяжки цепи.
• Визуальный и инструментальный контроль: Проверка износа шарниров (по увеличению шага цепи), состояния скребков, валиков на предмет проворачивания, наличия трещин в пластинах.
• Своевременная замена: Замена цепи или отдельных звеньев должна производиться при достижении предельного износа. Эксплуатация перерастянутой цепи ведет к сбою зацепления со звездочкой, ударам и аварийному обрыву.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как определить износ скребковой цепи и когда ее менять?

Основной критерий износа – увеличение шага цепи (расстояния между осями валиков) из-за износа шарниров. Замеряется длина 10-20 звеньев в натянутом состоянии и сравнивается с номинальной длиной (шаг

• количество звеньев). Превышение длины на 2-3% (точный процент указан в руководстве по эксплуатации конкретного конвейера) обычно является сигналом к замене. Также признаками износа являются проворачивание валиков во втулках, значительный износ скребков (более 30-50% толщины), наличие деформаций и трещин.

2. Можно ли заменить цепь на аналог с другим шагом?

Нет, замена цепи на аналог с другим шагом, даже при схожей разрушающей нагрузке, недопустима без переделки конвейера. Шаг цепи жестко связан с геометрией приводной и натяжной звездочек. Несовпадение шага цепи и шага зубьев звездочки приведет к некорректному зацеплению, ускоренному износу, вибрациям и возможным обрывам.

3. Что важнее при выборе: высокая твердость или высокая прочность материала цепи?

Требуется баланс. Высокая поверхностная твердость (HRC 55-65) деталей шарнира (валик, втулка) и скребка необходима для сопротивления абразивному износу. Однако материал должен сохранять достаточную вязкость сердцевины, чтобы выдерживать ударные и переменные нагрузки без хрупкого разрушения. Для тяговых пластин важнее прочность на растяжение и усталостная выносливость. Поэтому применяются комплексные материалы и методы обработки: цементация (твердая поверхность, вязкая сердцевина), объемная закалка легированных сталей.

4. Как правильно хранить запасные цепи на складе?

Цепи должны храниться в сухом, закрытом помещении, на стеллажах или поддонах, защищенными от прямого воздействия атмосферных осадков и агрессивных паров. Перед длительным хранением все шарниры необходимо обильно смазать консервационной смазкой. Цепи в заводской упаковке (пропитанной ингибитором коррозии бумаге) следует хранить в оригинальной упаковке до момента использования.

5. Почему происходит обрыв цепи, и как его предотвратить?

Причины обрыва: превышение расчетной нагрузки (заклинивание транспортируемого материала, попадание постороннего предмета), усталостное разрушение из-за исчерпания ресурса или наличия концентраторов напряжений (трещин, раковин), критический износ шарниров, приводящий к перекосу и заеданию на звездочке, брак при изготовлении (некачественная сварка, термическая обработка). Профилактика: соблюдение режимов загрузки, установка защитных устройств (срезных шпонок, датчиков перегрузки), регулярное техническое обслуживание с контролем износа и своевременной заменой, закупка цепей у проверенных производителей с полным пакетом сертификатов.

6. В чем разница между цепями для желобчатого и трубчатого скребкового конвейера?

В желобчатых конвейерах используются, как правило, цепи с плоскими скребками (прямыми или контурными), движущимися по открытому желобу. В трубчатых конвейерах материал перемещается внутри замкнутой трубы, а цепь оснащается круглыми или крестообразными скребками (дисками), которые плотно прилегают к внутренней стенке трубы, обеспечивая герметичность транспортировки и возможность движения по сложной пространственной трассе. Конструкция тяговой цепи при этом может быть аналогичной, но требования к соосности и точности монтажа выше.

Заключение

Скребковая цепь – высоконагруженный, ответственный механизм, правильный выбор, монтаж и обслуживание которого являются залогом бесперебойной и экономичной работы скребкового конвейера. Проектировщикам и эксплуатационникам необходимо учитывать полный комплекс факторов: от характеристик транспортируемого материала и режима работы до тонкостей материаловедения и нормативных требований ГОСТ. Систематический контроль износа, профессиональное проведение ремонтов и использование качественных оригинальных или сертифицированных аналоговых комплектующих позволяют минимизировать простои и максимизировать ресурс транспортирующего оборудования.