Цепь скребковая скребковая на транспортер
Цепь скребковая для скребкового транспортера: конструкция, материалы, расчет и эксплуатация
Скребковая цепь является ключевым тяговым и грузонесущим элементом скребкового (цепного) транспортера, предназначенного для непрерывного перемещения сыпучих, кусковых и мелкокусковых материалов по горизонтальным, наклонным или комбинированным трассам. Ее основная функция – передача тягового усилия от приводной звездочки и непосредственное перемещение груза посредством жестко закрепленных скребков. От корректности выбора, расчета и обслуживания цепи напрямую зависят производительность, надежность и безопасность всей конвейерной системы.
Конструкция и типы скребковых цепей
Конструктивно скребковая цепь представляет собой сборное изделие, состоящее из последовательно соединенных звеньев. Каждое звено формируется из следующих основных элементов:
- Внутренние пластины (щеки) – парные элементы, расположенные внутри звена, с отверстиями для валика.
- Внешние пластины (щеки) – парные элементы, расположенные снаружи звена, соединяющие два соседних валика.
- Валики (оси) – цилиндрические детали, проходящие через отверстия пластин, обеспечивающие шарнирное соединение звеньев.
- Втулки – устанавливаются между внутренними пластинами, служат опорой для валика и уменьшают износ.
- Прикрепленные скребки – рабочие органы, жестко фиксируемые на пластинах цепи (чаще на внешних) с определенным шагом. Изготавливаются из износостойкой стали и могут иметь различную форму (прямую, гребенчатую, фигурную).
- Цепи катковые (по ГОСТ 588-81, ISO 1977/1): МС (среднескоростные) и М (высокоскоростные). Имеют катки, перекатывающиеся по направляющим, что снижает сопротивление движению и износ. Применяются в мощных транспортерах с высокими скоростями и нагрузками.
- Цепи втулочные и втулочно-катковые (по ГОСТ 589-85): Безкатковые конструкции, где втулка непосредственно контактирует с зубом звездочки. Обладают повышенной износостойкостью шарнира, но большее сопротивление скольжения. Применяются в условиях абразивного износа и умеренных скоростях.
- Цепи разборные (литые) высокопрочные (типа «Кропп», «Майбтр»): Изготавливаются методом литья из высокопрочных износостойких сталей. Звенья часто имеют сложную профилированную форму для самоочистки. Ключевая особенность – возможность замены любого звена без разбора всей цепи. Широко используются в тяжелых условиях (угольная, горнорудная промышленность).
- Углеродистые стали: Стандартное исполнение для большинства условий.
- Легированные стали: С добавлением хрома, марганца, никеля для повышения прочности и износостойкости.
- Нержавеющие стали: Для пищевой, химической промышленности или условий с высокой влажностью/агрессивной средой.
- Термообработанные элементы: Валики и втулки часто подвергаются цементации, закалке или объемной закалке для достижения высокой поверхностной твердости (55-62 HRC).
- Определяется максимальное статическое натяжение в цепи (Smax) путем тягового расчета (учитывает сопротивление движению, вес груза, цепи, уклон и т.д.).
- Рассчитывается динамическая составляющая от неравномерности хода, особенно для цепей с большей массой и скоростью.
- Суммарное расчетное усилие: Sрасч = Smax + Sдин.
- Запас прочности: n = Q / Sрасч.
- Перед установкой проверить соответствие цепи паспортным данным, отсутствие дефектов литья, трещин, заусенцев.
- Сборку и соединение концов цепи производить с помощью специального соединительного (сбежного) звена, предусмотренного конструкцией. Запрещается использование сварки или кустарных методов.
- Установка цепи на звездочки и в направляющие должна производиться без перекосов и заеданий.
- Обкатка вхолостую под минимальной нагрузкой в течение нескольких часов обязательна для приработки шарниров.
- Смазка: Регулярная смазка шарниров – основное условие долговечности. Применяются специальные консистентные смазки с противозадирными и антиизносными присадками. Современные цепи часто имеют каналы для автоматической или ручной централизованной смазки.
- Контроль натяжения: Проверяется прогиб холостой ветви. Излишнее натяжение ведет к повышенному износу и нагрузке на подшипники, слабое – к сбою зацепления и «сползанию» цепи со звездочек.
- Контроль износа: Критический параметр – увеличение шага цепи из-за износа шарниров (валик-втулка). Замеряется на длине 10-20 звеньев. Превышение удлинения на 2-3% от номинального шага обычно требует замены цепи. Также контролируется износ скребков по высоте.
- Выравнивание: Регулярная проверка соосности валов, параллельности направляющих, износа зубьев звездочек.
Классификация скребковых цепей
Цепи различаются по типу конструкции, материалу и области применения.
1. По типу конструкции и стандарту:
2. По материалу изготовления:
Основные параметры и расчет цепи
Выбор цепи осуществляется на основе тягового расчета транспортера. Ключевые параметры:
| Параметр | Обозначение | Ед. изм. | Описание и методика определения |
|---|---|---|---|
| Шаг цепи | t | мм | Расстояние между осями соседних валиков. Стандартные ряды: 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400 мм. Выбор зависит от нагрузки и диаметра приводной звездочки. |
| Разрушающая нагрузка | Q | кН | Минимальная нагрузка, при которой цепь разрушается. Указывается в каталогах. |
| Допускаемое рабочее усилие (тяговое усилие) | Sр | кН | Максимальное усилие, допустимое в рабочей ветви цепи при эксплуатации. |
| Испытательная нагрузка | Sисп | кН | Нагрузка, применяемая при контрольных испытаниях (обычно ~0.6Q). |
| Масса 1 погонного метра | qц | кг/м | Включая массу скребков. Необходима для расчета динамических нагрузок. |
| Ширина внутреннего звена | bвн | мм | Определяет возможность установки на звездочку и в направляющие. |
| Диаметр валика/втулки | d/D | мм | Влияет на прочность шарнира и износостойкость. |
Расчет цепи на прочность: Основным критерием является запас прочности по разрушающей нагрузке.
Минимально допустимый запас прочности (nmin) регламентируется нормами (например, ПБ для горных работ) и обычно составляет от 6 до 10 в зависимости от типа цепи, режима работы и ответственности транспортера. Для тяжелых условий nmin может достигать 12-15.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж и обслуживание критически важны для ресурса цепи.
Монтаж:
Обслуживание и контроль:
Типовые неисправности, их причины и способы устранения
| Неисправность | Вероятная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Ускоренный износ шарниров, удлинение цепи | Недостаточная или неправильная смазка; попадание абразива в шарниры; перегрузка. | Организовать регулярную смазку; проверить наличие уплотнений; отрегулировать нагрузку; заменить цепь. |
| Разрушение пластин (трещины, разрыв) | Ударные нагрузки; усталость металла; низкое качество материала; наличие концентраторов напряжений (задиры, риски). | Исключить условия для ударов (зависание материала); проверить соответствие цепи нагрузкам; заменить поврежденные звенья (для разборных цепей). |
| Повышенный шум, рывки при движении | Износ зубьев звездочки; несовпадение шага изношенной цепи и новой звездочки (или наоборот); нарушение соосности. | Замерить износ цепи и звездочек; заменять цепь и звездочки комплектом; выровнять привод. |
| Сползание цепи со звездочек | Неравномерный износ шарниров, приводящий к перекосу; ослабление натяжения; износ зубьев звездочки. | Проверить и отрегулировать натяжение; проверить износ цепи и звездочек; заменить изношенные элементы. |
| Интенсивный износ скребков | Высокая абразивность материала; повышенная скорость движения; несоответствие материала скребка условиям работы. | Рассмотреть возможность применения скребков с наплавкой из твердого сплава; снизить скорость, если возможно; выбрать более износостойкий материал. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как часто необходимо смазывать скребковую цепь?
Периодичность смазки определяется условиями эксплуатации (запыленность, влажность, температура) и рекомендациями производителя цепи. В стандартных условиях смазка производится не реже одного раза в смену (8 часов). Для цепей с централизованной системой смазки настраивается автоматическая подача смазки с интервалом от 15 минут до 2 часов. Визуальный признак необходимости смазки – сухой шарнир и появление рыжего (оксидного) абразивного продукта износа.
2. Можно ли соединять цепи разных производителей или с разным износом?
Категорически не рекомендуется. Цепи разных производителей могут иметь незначительные отклонения в шаге, геометрии пластин и твердости деталей, что приведет к неравномерному распределению нагрузки, ускоренному износу и рывкам. Запрещается устанавливать в одну ветвь новые и сильно изношенные цепи. Это вызывает динамические перегрузки на новые участки и может привести к их быстрому разрушению.
3. Что важнее при выборе: высокая твердость или вязкость материала цепи?
Необходим баланс. Высокая поверхностная твердость (валиков, втулок, скребков) увеличивает сопротивление абразивному износу. Однако излишняя твердость материала пластин может привести к хрупкому разрушению при ударных нагрузках. Современные цепи для тяжелых условий используют комбинированный подход: высокопрочная, вязкая сердцевина пластины и высокая поверхностная твердость трущихся деталей после химико-термической обработки.
4. Как правильно хранить запасные цепи?
Цепи должны храниться в закрытом сухом помещении, на деревянных поддонах или стеллажах, в заводской смазке и упаковке. Перед длительным хранением рекомендуется консервация. Не допускается хранение на земле, под открытым небом, вблизи агрессивных веществ. Перед монтажом хранившейся цепи необходимо провести ее визуальный осмотр и при необходимости очистить от коррозии.
5. Когда менять приводные звездочки?
Звездочки и цепь являются сопряженной парой и изнашиваются совместно. При замене цепи на новую обязательно необходимо проверить износ зубьев старых звездочек. Работа новой цепи на изношенной звездочке приводит к ускоренной выработке шарниров из-за неполного и неправильного зацепления. Рекомендуется менять звездочки, если износ по профилю зуба превышает 10-15%, либо всегда при установке новой цепи для обеспечения максимального ресурса.
Заключение
Скребковая цепь – высоконагруженный, изнашивающийся элемент транспортера, требующий системного подхода на всех этапах: от корректного инженерного расчета и выбора по каталогу с учетом всех эксплуатационных факторов до строгого соблюдения регламентов монтажа, смазки и технического диагностирования. Использование цепей, соответствующих стандартам, их своевременное обслуживание и замена в комплекте с приводными звездочками являются экономически оправданной мерой, предотвращающей внеплановые простои и серьезные аварии на производстве. Постоянный мониторинг состояния цепи (удлинение шага, целостность элементов) должен быть неотъемлемой частью системы технического обслуживания предприятия.