Цепь скребковая скребковая двухрядная

Цепь скребковая двухрядная: конструкция, применение и технические аспекты

Цепь скребковая двухрядная представляет собой ключевой элемент тягово-несущего механизма скребковых конвейеров, предназначенных для транспортировки сыпучих, кусковых и гранулированных материалов в горизонтальном, наклонном и комбинированном направлениях. Ее основная функция – передача тягового усилия от приводной звездочки и непосредственное перемещение груза посредством жестко закрепленных скребков. Отличительная конструктивная особенность – наличие двух параллельных рядов роликовых или втулочных цепей, соединенных общими валиками или специальными поперечинами, на которых монтируются скребки. Такое решение обеспечивает повышенную стабильность, устойчивость к перекосам и значительную грузоподъемность по сравнению с однорядными аналогами.

Конструктивные особенности и составные элементы

Двухрядная скребковая цепь – это сборная конструкция, каждый компонент которой выполняет строго определенную функцию. Понимание устройства необходимо для корректного подбора, эксплуатации и обслуживания.

• Внутренние звенья: Формируют основу каждого ряда цепи. Состоят из двух внутренних пластин, запрессованных на втулки. Внутри втулок вращаются ролики (в роликовых цепях) или происходит скольжение по валику (во втулочных).
• Внешние звенья: Соединяют внутренние звенья в единый ряд. Состоят из двух внешних пластин, фиксируемых на валиках при помощи шплинтов или стопорных колец.
• Валики (оси): Сквозные стальные стержни, проходящие через втулки обоих рядов цепи. Являются общим элементом, соединяющим два параллельных ряда в единую жесткую конструкцию. Испытывают нагрузки на срез и изгиб.
• Втулки: Цилиндрические элементы, запрессованные во внутренние пластины. Обеспечивают опорную поверхность для вращения ролика или скольжения валика, защищая его от износа.
• Ролики (для роликовых цепей): Устанавливаются на втулку между внутренними пластинами. При вхождении в зацепление с зубьями звездочки обеспечивают качение, уменьшая трение и износ как цепи, так и звездочки.
• Скребки (полотно): Поперечные элементы, жестко закрепленные на валиках или на специальных крепежных пластинах. Непосредственно контактируют с транспортируемым материалом. Изготавливаются из износостойкой стали и могут иметь различную форму (прямую, фигурную, с фланцами).
• Соединительные элементы: Шплинты, стопорные кольца или пружинные замки, фиксирующие валики во внешних пластинах и предотвращающие их самопроизвольное выпадение.

Классификация и типы двухрядных скребковых цепей

Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам, определяющим область применения и эксплуатационные характеристики.

По типу рабочего элемента цепи:

• Роликовые (серии M, FV, 2280 и аналоги): Имеют ролики, что снижает трение при зацеплении со звездочкой. Применяются на средних и высоких скоростях, обеспечивают более высокий КПД передачи и увеличенный ресурс звездочек.
• Втулочные (серии S, FVI, 4580 и аналоги): Не имеют роликов, работают по принципу скольжения втулки по валику. Обладают большей контактной площадью и, как правило, более высокой статической прочностью на разрыв. Чаще применяются на низких скоростях и в условиях ударных нагрузок или загрязненной среды, где ролик может заклинить.

По шагу цепи:

Шаг – расстояние между центрами двух соседних валиков. Стандартизированные ряды: 63.5 мм, 80 мм, 100 мм, 125 мм, 160 мм, 200 мм, 250 мм, 315 мм. Увеличение шага ведет к росту тяговой способности и габаритов, но может снижать плавность хода.

По материалу и термообработке:

• Из углеродистой стали с цементацией и закалкой рабочих поверхностей (роликов, втулок, валиков).
• Из легированной стали с объемной закалкой для работы в условиях ударных нагрузок.
• Специальные исполнения: с износостойким напылением, нержавеющие, с защитным покрытием (оцинковка, фосфатирование).

Основные технические характеристики и параметры выбора

Выбор цепи осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего условия эксплуатации конвейера. Ключевые параметры представлены в таблице.

Таблица 1. Основные технические параметры двухрядных скребковых цепей

Параметр	Обозначение / Ед. изм.	Описание и влияние на выбор
Шаг цепи	t, мм	Определяет габариты цепи, размеры звездочек и плавность хода. Больший шаг – выше тяговая способность.
Разрушающая нагрузка	Qmin, кН	Минимальная нагрузка, при которой цепь разрушается в испытаниях. Основной показатель прочности.
Рабочая нагрузка	Sраб, кН	Максимальное допустимое усилие в тяговом элементе в рабочих условиях. Определяется с коэффициентом запаса прочности (обычно n=7-10).
Диаметр валика/втулки/ролика	d1/d2/d3, мм	Влияет на прочность шарнира и износостойкость. Больший диаметр – выше износоресурс.
Ширина внутреннего звена	b1, мм	Внутренняя ширина одного ряда цепи. Вместе с габаритной шириной B определяет совместимость с направляющими и звездочками.
Габаритная ширина цепи	B, мм	Общая ширина двухрядной цепи со скребками. Критический параметр для размещения в желобе конвейера.
Масса погонного метра	qц, кг/м	Необходима для расчета динамических нагрузок и требуемого усилия привода.

Области применения и типовые условия эксплуатации

Двухрядные скребковые цепи применяются в скребковых конвейерах различных типов: горизонтальных, наклонных, комбинированных, с погруженными скребками. Их использование обусловлено необходимостью обеспечения высокой надежности и тяговой способности.

• Энергетика: Транспортировка угля на ТЭС (в системах топливоподачи и золошлакоудаления), биомассы.
• Горнодобывающая промышленность: Перемещение угля, руды, породы в очистных забоях и на поверхности.
• Металлургия: Подача шихтовых материалов, транспортировка окатышей, гранул, отходов производства.
• Цементная промышленность: Транспортировка клинкера, сырьевой смеси, добавок.
• Химическая промышленность: Перемещение гранулированных и порошкообразных продуктов (полимеры, удобрения).
• Сельское хозяйство и пищевая промышленность: Транспортировка зерна, комбикорма, сырья. В этом случае часто применяются цепи из нержавеющей стали или с особыми покрытиями.

Расчет и подбор цепи для скребкового конвейера

Процесс подбора является итерационным и включает следующие основные этапы:

1. Определение расчетного усилия в цепи (Sрасч): Суммируются сопротивления движению от трения груза и цепи о желоб, от подъема груза, от ускорения материала и т.д. Используются методики, изложенные в ГОСТ 26542-93 или рекомендациях производителей.
2. Выбор предварительного типоразмера: По величине Sрасч с учетом требуемого коэффициента запаса прочности (n ≥ 7-10 для приводов средней мощности) выбирается цепь, у которой разрушающая нагрузка Qmin ≥ Sрасч
3. n.
4. Проверка по износостойкости (давление в шарнире): Рассчитывается удельное давление в шарнире цепи: p = (Sрасч kд) / (d1 b1
5. z), где kд – коэффициент динамичности, z – число рядов (2). Полученное значение p должно быть меньше допустимого [p] для выбранного типа цепи и условий смазки.
6. Проверка на усталостную прочность (для высокоскоростных конвейеров): Выполняется по методике производителя цепи, учитывающей циклические нагрузки.
7. Согласование с параметрами привода: Проверяется соответствие шага цепи и посадочных размеров валиков параметрам приводных и натяжных звездочек.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание напрямую определяют ресурс цепи и надежность конвейера в целом.

Монтаж:

• Перед монтажом необходимо проверить соответствие всех компонентов проекту, состояние направляющих и звездочек.
• Сборка цепи должна производиться на ровной площадке. Запрещается использование ударных инструментов для запрессовки валиков.
• Крайне важно обеспечить соосность валов приводной и натяжной звездочек, параллельность их рабочих плоскостей. Перекос приводит к неравномерной нагрузке на ряды цепи и ускоренному износу.
• Натяжение цепи должно соответствовать паспортным данным конвейера. Слишком слабое натяжение вызывает «хлопки» и сход цепи; слишком сильное – приводит к повышенному износу и перегрузке привода.

Обслуживание:

• Регулярная смазка: Наиболее критичная процедура. Смазка должна подаваться непосредственно в зазоры между валиком и втулкой. Рекомендуются автоматические системы смазки. Периодичность и тип смазочного материала – по инструкции производителя цепи.
• Контроль износа: Систематически замеряется удлинение цепи на контрольном количестве звеньев (обычно 10 или 20). Удлинение более 2-3% от первоначальной длины, как правило, является показанием к замене.
• Визуальный контроль: Проверка состояния скребков, пластин на наличие трещин, деформаций, износа роликов и втулок, целостности стопорных элементов.
• Контроль состояния звездочек: Изношенные зубья звездочек ускоряют износ цепи. Замена цепи должна сопровождаться проверкой и, при необходимости, заменой звездочек.

Типовые неисправности, их причины и способы устранения

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем двухрядная цепь принципиально лучше однорядной?

Двухрядная цепь обеспечивает существенно лучшую устойчивость против перекосов и скручивания, что критично для конвейеров большой длины и ширины. Она распределяет нагрузку на два параллельных ряда, что повышает общую тяговую способность и надежность. Однорядная цепь в аналогичных условиях может испытывать значительные боковые колебания, ведущие к ускоренному износу и сходу с направляющих.

Как правильно определить момент для замены цепи?

Основной объективный критерий – измерение рабочего удлинения. Замерьте длину N звеньев в новом состоянии. В процессе эксплуатации регулярно замеряйте длину тех же N звеньев под нагрузкой. Если удлинение превысило 2-3% (точное значение указано в паспорте цепи или конвейера), цепь подлежит замене. Дополнительными признаками являются провисание цепи при корректном натяжном устройстве, видимые повреждения пластин, невозможность компенсации износа натяжным устройством.

Можно ли соединять цепи разных производителей или с разной степенью износа?

Категорически не рекомендуется. Цепи разных производителей могут иметь незначительные различия в геометрии, твердости и материале, что приведет к неравномерному распределению нагрузки и ускоренному выходу из строя всей трассы. Запрещается устанавливать новые участки цепи совместно с сильно изношенными. Это вызывает динамические удары и быстрый износ новых элементов. Менять следует всю тяговую трассу единовременно, при необходимости заменяя и звездочки.

Какая смазка предпочтительна для скребковых цепей?

Используются специальные цепные смазки, обладающие высокой проникающей способностью (для попадания в зазор валик-втулка), адгезией, стойкостью к смыванию и антиизносными свойствами. Часто применяются смазки на литиевой или кальциевой основе с графитовыми или дисульфидмолибденовыми добавками. Для цепей, работающих в условиях повышенных температур (транспортировка горячих материалов, например, клинкера), необходимы высокотемпературные смазки. Конкретная марка должна быть согласована с рекомендациями производителя цепи.

Что такое «тяговая цепь» и чем она отличается от «грузовой»?

В контексте скребковых конвейеров двухрядная цепь является именно тяговой. Она предназначена для передачи усилия от привода. Грузовая цепь (например, пластинчатая) используется на грузонесущих рольгангах или подвесных конвейерах, где она непосредственно несет на себе груз. В скребковом конвейере груз перемещается скребками, а цепь работает в условиях постоянного трения о направляющие и контакта с насыпным грузом, что предъявляет повышенные требования к износостойкости ее боковых поверхностей и шарниров.

Как выбрать между роликовым и втулочным исполнением?

Выбор основан на условиях работы. Роликовая цепь предпочтительна при скоростях движения выше 0.5 м/с, когда важна плавность хода и высокий КПД. Она требует более качественной смазки и защиты от абразива. Втулочная цепь более надежна в низкоскоростных (менее 0.5 м/с) и высоконагруженных применениях, в условиях сильного абразивного загрязнения, где есть риск заклинивания ролика. Она часто имеет большую контактную площадь в шарнире, что может снижать удельное давление.