Цепи для транспортеров роликовые

Цепи для транспортеров роликовые: конструкция, типы, применение и критерии выбора

Роликовые цепи для транспортеров являются ключевым элементом приводных и тяговых систем непрерывного транспорта. В отличие от стандартных приводных роликовых цепей, транспортерные цепи предназначены для непосредственного перемещения грузов, крепления ковшей, скребков, планок или полок, а также для работы в условиях значительных статических и динамических нагрузок, абразивного износа и зачастую агрессивных сред. Их основная функция – преобразование вращательного движения приводной звездочки в линейное перемещение несущих элементов конвейера с высокой точностью и надежностью.

Конструктивные особенности и основные компоненты

Базовая конструкция роликовой транспортерной цепи наследует принципы действия приводной цепи, но с существенными усилениями и модификациями. Основные элементы включают:

• Внутренние пластины: Служат для фиксации втулок. Имеют увеличенную толщину и ширину для восприятия высоких нагрузок.
• Наружные пластины: Соединяют оси (пины) и фиксируют ролики. Часто выполняются с увеличенным профилем.
• Втулка: Прессуется во внутренние пластины, образует опорную поверхность для ролика и обеспечивает шарнирное соединение с пином.
• Ролик: Устанавливается на втулку, контактирует с зубьями звездочки при обкатывании, уменьшая трение и износ. В транспортерных цепях ролики часто имеют увеличенный диаметр и специальное покрытие.
• Ось (Пин): Проходит через втулку, соединяет звенья. Изготавливается из высокопрочных сталей, часто с упрочняющей термообработкой.
• Приставные элементы (Attachments): Главное отличие транспортерных цепей. Это специальные кронштейны, пластины или пальцы, жестко закрепленные на внутренних, наружных или сквозных пластинах цепи. Предназначены для монтажа рабочих органов конвейера (планок, скребков, ковшей и т.д.).

Классификация и типы роликовых транспортерных цепей

Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам: типу приставных элементов, ряду, материалу и покрытию.

1. Классификация по типу и расположению приставных элементов (Attachments)

• Цепи с верхними приставками (Top Attachments): Крепежные отверстия или пальцы расположены на верхней поверхности наружных пластин. Используются для монтажа поперечных планок, полок настила.
• Цепи с боковыми приставками (Side Attachments): Крепежные элементы расположены сбоку на наружных пластинах. Бывают лево- и правосторонние. Позволяют создавать многорядные скребки или крепить элементы по обе стороны цепи.
• Цепи со сквозными приставками (Through Attachments): Крепежный палец или отверстие проходит насквозь через обе наружные пластины и ролик, обеспечивая максимальную прочность крепления и возможность установки широких рабочих органов.
• Цепи с К-образными приставками (K-Attachments): Специализированный тип для крепления ковшей в элеваторах. Обеспечивают оптимальный угол наклона ковша и его устойчивость.

2. Классификация по ряду и шагу

• Однорядные (Series A, ANSI): Стандартные цепи с шагом от 1/2″ до 3″ и более. Наиболее распространены для средних нагрузок.

Многорядные (Double Pitch, Triple Pitch): Имеют увеличенный шаг (в два или три раза больше стандартного). Применяются на конвейерах с низкими скоростями, где требуется экономия материала и снижение веса, или для крепления крупногабаритных элементов. Особенно выделяются цепи с удвоенным шагом (DP), часто используемые в роликовых конвейерах.

• Усиленные (Heavy Series, Series B): Отличаются увеличенной толщиной пластин и диаметром деталей при том же шаге, что и у стандартных цепей. Предназначены для высоких ударных нагрузок и тяжелых условий эксплуатации.

3. Классификация по материалу и защитному покрытию

• Стальные, без покрытия: Для обычных условий в закрытых помещениях.
• Оцинкованные: Покрытие цинком обеспечивает защиту от коррозии в условиях повышенной влажности (пищевая промышленность, склады).
• Нержавеющие (A2/AISI 304, A4/AISI 316): Для агрессивных сред (морская вода, кислоты, щелочи), пищевой и фармацевтической промышленности, где требуется чистота и стойкость к коррозии.
• С термообработкой (закалка, цементация): Поверхностное упрочнение деталей (пинов, втулок, роликов) для работы в условиях интенсивного абразивного износа.
• С пластиковыми роликами (нейлон, полиамид): Для работы с деликатными грузами, снижения шума и веса цепи.

Ключевые параметры и маркировка

Маркировка цепи содержит всю необходимую информацию для идентификации. Рассмотрим на примере цепи ANSI 80-2-SS:

• ANSI 80: Стандартный номер цепи. Цифра 8 означает шаг цепи в восьмых долях дюйма (8/8 = 1″). Цифра 0 относится к серии (стандартная). Таким образом, шаг цепи составляет 1 дюйм (25.4 мм).
• 2: Количество рядов (в данном случае двухрядная). Если обозначения нет – цепь однорядная.
• SS (Suffix): Буквенный суффикс, указывающий на тип приставки и ее расположение согласно стандартизированным таблицам. Например, A, B, K, CA, CB и т.д. Также в маркировке может указываться материал, например, SS – нержавеющая сталь.

Таблица 1. Основные параметры стандартных транспортерных цепей (ANSI/ISO)

Обозначение цепи (ANSI)	Шаг, мм (дюйм)	Ширина внутреннего звена, мм	Диаметр ролика, мм	Мин. разрушающая нагрузка (однорядная), кН	Типовые области применения
C40 (08B-1)	12.7 (1/2″)	7.95	7.75	~9.3	Легкие конвейеры, упаковочное оборудование
C50 (10B-1)	15.875 (5/8″)	9.65	10.08	~13.8	Общего назначения, рольганги
C60 (12B-1)	19.05 (3/4″)	12.70	11.91	~17.8	Средненагруженные транспортеры, элеваторы
80 (16B-1)	25.40 (1″)	15.88	15.88	~29.0	Тяжелые скребковые и пластинчатые конвейеры
100 (20B-1)	31.75 (1 1/4″)	19.05	19.05	~44.5	Высоконагруженные горные, металлургические конвейеры
120 (24B-1)	38.10 (1 1/2″)	25.40	22.23	~54.2	Экстремальные условия, сыпучие материалы высокой плотности

Критерии выбора цепи для конкретного применения

Выбор цепи требует комплексного анализа условий работы. Неправильный подбор ведет к преждевременному износу, обрывам и простоям.

1. Определение нагрузки

• Статическая нагрузка: Вес перемещаемого груза, рабочих органов (ковшей, скребков) и самой цепи.
• Динамическая нагрузка: Силы инерции при разгоне/торможении, ударные нагрузки при загрузке материала.
• Рабочее натяжение (T₁): Рассчитывается с учетом коэффициентов трения, углов наклона, ускорений. Является основой для дальнейшего расчета.

2. Коэффициент запаса прочности (SF)

Это отношение минимальной разрушающей нагрузки цепи к рабочему натяжению. Выбор SF зависит от условий:

Таблица 2. Рекомендуемый коэффициент запаса прочности (SF)

Условия работы	Тип привода	Рекомендуемый SF
Равномерная нагрузка, чистые условия, низкие скорости	Электродвигатель с плавным пуском	7 — 9
Средние нагрузки, наличие вибрации, нормальные условия	Стандартный электропривод	9 — 11
Ударные нагрузки, абразивная пыль, высокая влажность	Привод с переменной нагрузкой	11 — 13
Особо тяжелые условия (горная, металлургическая промышленность), высокие температуры	Мощные приводы, гидромоторы	13 и выше

3. Условия окружающей среды

• Температура: Стандартные цепи работают в диапазоне от -10°C до +150°C. Для более высоких температур требуются специальные стали и смазки.
• Коррозия: Определяет выбор материала: углеродистая сталь, оцинковка, нержавеющая сталь.
• Абразивный износ: При работе с песком, цементом, рудой необходимы цепи с упрочненными и закаленными деталями.
• Чистота: Для пищевой и фармацевтической промышленности обязательны цепи из нержавеющей стали AISI 304/316, часто с пластиковыми роликами.

4. Совместимость с системой

Выбранная цепь должна точно соответствовать:

• Звездочкам: По шагу, ряду, диаметру ролика и профилю зуба.
• Направляющим (шинам): По ширине и конфигурации.
• Существующим креплениям и рабочим органам: По типу и шагу приставных элементов.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и уход критически важны для ресурса цепи.

Монтаж

• Проверка соответствия всех компонентов (цепи, звездочки, валы).
• Обеспечение соосности валов приводной и натяжной звездочки. Перекос – основная причина неравномерного износа и «сползания» цепи.
• Правильное натяжение. Провисание на холостой ветви должно быть в пределах 2-4% от межосевого расстояния. Чрезмерное натяжение увеличивает нагрузку на валы и подшипники, недостаточное ведет к сбою зацепления и биению.
• Использование соединительных (замковых) звеньев. Устанавливаются наружными пластинами наружу. После монтажа необходимо проверить надежность фиксации стопорного элемента (шплинта, пружинного клипса).

Смазка

Смазка – важнейший фактор увеличения срока службы. Она уменьшает износ шарниров, защищает от коррозии и отводит тепло.

• Тип смазки: Для цепей общего назначения – пластичные смазки на литиевой основе. Для высоких скоростей – жидкие масла. Для пищевой промышленности – смазки с допуском NSF H1.
• Метод смазки: Ручная, капельная, струйная, форсунковая. Наиболее эффективна автоматическая подача в зону зацепления цепи со звездочкой.
• Периодичность: Определяется условиями работы. При абразивной пыли смазка требуется чаще, но с предварительной очисткой цепи.

Контроль и замена

• Регулярный визуальный контроль на наличие трещин в пластинах, деформаций, признаков коррозии.
• Измерение удлинения цепи. Износ шарниров приводит к увеличению шага цепи. Критическим считается удлинение на 2-3% от первоначальной длины. Измеряется путем натяжения цепи и замера длины N звеньев.
• Проверка состояния звездочек. Изношенные зубья звездочки ускоряют износ новой цепи.
• Замена цепи должна производиться комплектно, вместе с приводными и натяжными звездочками. Замена только цепи на изношенные звездочки приводит к быстрой поломке.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие приводной роликовой цепи от транспортерной?

Приводная цепь предназначена исключительно для передачи механической мощности от одного вала к другому. Транспортерная цепь, помимо передачи тягового усилия, является несущим элементом, к которому непосредственно крепятся рабочие органы для перемещения груза. Она имеет усиленную конструкцию и оснащена специальными приставными элементами (attachments).

2. Можно ли использовать стандартную приводную цепь в качестве транспортерной?

В легких условиях и при малых нагрузках – возможно, при условии крепления элементов через отверстия в пластинах. Однако для большинства промышленных применений это недопустимо из-за недостаточной прочности пластин на излом и отсутствия надежного крепления, что приводит к ускоренному износу и риску обрыва.

3. Как правильно определить износ цепи и момент ее замены?

Основной критерий – удлинение цепи из-за износа шарниров (пин-втулка). Для измерения натяните цепь и замерьте длину, например, 21 звена. Новый размер: 21

• шаг (например, 25.4 мм) = 533.4 мм. Если фактическая длина превышает номинальную на 2.5-3% (в данном случае ~13-16 мм), цепь подлежит замене. Также признаками износа являются повышенный шум, «подскакивание» на звездочке и видимая деформация пластин или роликов.

4. Что важнее при выборе: разрушающая нагрузка или коэффициент запаса прочности?

Оба параметра взаимосвязаны. Сначала рассчитывается рабочее натяжение, затем, умножая его на выбранный из таблиц коэффициент запаса прочности (SF), получают минимально необходимую разрушающую нагрузку цепи. Далее по каталогу выбирают цепь, у которой разрушающая нагрузка равна или превышает это расчетное значение. Игнорирование SF недопустимо.

5. Почему цепь «сползает» со звездочки даже при правильном натяжении?

Основные причины: несоосность валов приводной и ведомой звездочек (перекос), износ зубьев звездочки, неравномерный износ цепи, загрязнение или повреждение направляющих шин. Необходимо проверить и отрегулировать соосность, осмотреть состояние звездочек и заменить изношенные компоненты.

6. Какую смазку использовать для цепи в условиях сильной запыленности (например, на цементном заводе)?

В таких условиях предпочтение отдается пластичным, липким смазкам, образующим прочную пленку и не стекающим. Однако критически важна предварительная очистка шарниров от старой смазки, смешанной с абразивными частицами. Часто эффективнее использовать цепи с внутренним полостным смазыванием, где смазка подается непосредственно в зазор пин-втулка под давлением, вытесняя грязь.

7. В чем преимущество цепей с пластиковыми роликами?

Снижение шума (до 10-15 дБ), меньший вес, коррозионная стойкость, отсутствие необходимости смазки, возможность работы с деликатными продуктами без риска их повреждения металлической поверхностью. Недостатки: ограниченный температурный диапазон (обычно до +100°C), меньшая стойкость к ударным нагрузкам и некоторым химическим веществам по сравнению со сталью.

Заключение

Выбор и эксплуатация роликовых транспортерных цепей требуют системного подхода, основанного на точных расчетах нагрузок, понимании условий работы и конструктивных особенностей. Правильный подбор по шагу, ряду, типу приставок, материалу и защитному покрытию, в сочетании с качественным монтажом, регулярным обслуживанием и контролем состояния, обеспечивает максимальный ресурс цепи, минимизирует простои оборудования и снижает общую стоимость владения конвейерной системой. Соблюдение рекомендаций производителей и отраслевых стандартов является обязательным условием для создания надежных и эффективных транспортных линий в любой отрасли промышленности.