Цепной ковшовый конвейер: устройство, монтаж, пусконаладка и обслуживание

Цепной ковшовый конвейер перемещает материал в стальных ковшах, приболченных непосредственно к двум параллельным ветвям втулочно-роликовой цепи. Цепь идёт по направляющим внутри стальной рамы, привод в головной части поднимает загруженные ковши по наклону, а наверху ковши опрокидываются и разгружаются в течку. Поскольку ковши жёсткие, а цепь — единственный тяговый элемент, такая машина транспортирует абразивный, горячий, крупнокусковой и влажный материал под такими углами, где ленточному конвейеру потребовалась бы очень широкая лента, высокие перегородки или он просто не удержал бы груз. В этом руководстве цепной ковшовый конвейер разобран изнутри: принцип работы, пять основных узлов, порядок монтажа и выставления, допуски, от которых зависит, проработает ли цепь годы или износится за месяцы, сборка и натяжение ходовой части, обкатка без нагрузки и под нагрузкой, а также режим смазки и замены быстроизнашивающихся деталей после сдачи. Материал составлен по заводской инструкции Тяньи по цепным ковшовым конвейерам, которой пользуются наши сервисные инженеры. О самом оборудовании — на странице цепного конвейера.

1. Что Такое Цепной Ковшовый Конвейер и Как Он Работает

Цепной ковшовый конвейер типа DS — это машина непрерывного действия, в которой ряд стальных ковшей закреплён на двух бесконечных ветвях втулочно-роликовой цепи. Цепи движутся по верхним и нижним направляющим, закреплённым на стальной раме, а ковши расположены между ветвями и на грузовой ветви открыты вверх. Материал подаётся через загрузочный патрубок в месте загрузки, попадает в проходящие ковши и транспортируется по трассе к головной части, где цепь огибает головную звёздочку, ковши опрокидываются и материал высыпается в разгрузочную течку.

Принцип прост — и именно поэтому монтаж настолько важен:

• Здесь нет ленты, которую нужно центровать. Положение трассы задают цепь, звёздочки и ширина колеи направляющих, а не углы роликоопор.
• Несущей поверхностью служат ковши. Если ковш задевает раму, направляющую или соседний ковш, натяжением это не исправить — нужна правильная геометрия.
• Цепь выполняет две функции сразу. Она воспринимает тяговое усилие и задаёт положение каждого ковша. Любое смещение сначала проявляется как неравномерный зазор между ковшами, затем — как износ цепи, роликов и зубьев звёздочек.
• Разгрузка гравитационная. Диаметр головной звёздочки, траектория цепи на ней и положение течки определяют, высыпается ковш полностью или несёт материал дальше по кругу.

2. Пять Основных Узлов

Любой цепной ковшовый конвейер типа DS состоит из одних и тех же пяти групп. Понимание назначения каждой группы делает порядок монтажа очевидным: каждая группа служит базой для следующей.

2.1 Привод

Привод состоит из электродвигателя серии YE4 с повышенным КПД, редуктора серии ZSY с параллельными валами, большой и малой звёздочек и передаточной цепи между ними. Выходной вал редуктора через пару звёздочек приводит головной вал; передаточная цепь — тот элемент, который требует ограждения и периодической проверки натяжения.

2.2 Ходовая часть

Ходовая часть — это два ряда втулочно-роликовой цепи со встроенными роликами плюс ковши. Ролики являются частью самой цепи, а не отдельными каретками, и каждый ковш приболчен к боковым пластинам обеих цепей. Поэтому выставление ковшей и выставление цепей — одна и та же задача: если две цепи не параллельны и не синфазны, ковши встают с перекосом.

2.3 Головная часть

Головной узел включает головной корпус, головной вал, головную звёздочку, подшипники качения и корпуса подшипников. Головная звёздочка — цельная отливка из стали ZG310-570. Она воспринимает полное натяжение цепи и передаёт крутящий момент, поэтому соосность её вала относительно рамы критична.

2.4 Хвостовая часть

Хвостовой узел включает хвостовой корпус, хвостовой вал, хвостовую звёздочку, подшипники качения, корпуса подшипников, пружины сжатия и натяжные винты. Хвостовая звёздочка также представляет собой цельную отливку из ZG310-570. Винтовое натяжное устройство с пружинами в хвостовой части — единственная регулировка на удлинение цепи, поэтому инструкция требует, чтобы после монтажа оставалось неиспользованным не менее половины его хода.

2.5 Средняя часть и вспомогательные элементы

Средняя часть — это рама, несущая всё между головной и хвостовой частями: стандартные и усиленные соединительные опоры, стойки и кронштейны, верхние и нижние направляющие, верхние и нижние прижимные планки, удерживающие цепь на направляющей на кривых и уклонах, загрузочный патрубок, смотровые крышки, люки для обслуживания, основную и дополнительную разгрузочные течки и местный шкаф управления.

3. Где Цепной Ковшовый Конвейер — Правильный Выбор

Цепной ковшовый конвейер занимает свою нишу: это ковшовая машина, но, в отличие от ковшового элеватора, она может работать под любым углом наклона, включая горизонтальные участки с последующим крутым подъёмом, и загружаться в нескольких точках по длине. По сравнению с другими решениями для сыпучих материалов:

Типичные задачи — зола и шлак котельных, клинкер, известняк и известь, кокс, руда, песок и гравий, а также другие абразивные и горячие гранулированные материалы, где ковши защищают материал от рамы, а рама защищает производство от материала.

4. Перед Монтажом: Площадка, Фундамент и Проверка Узлов

Инструкция требует однозначно: перед началом монтажа площадка должна быть очищена, а все детали проверены на комплектность, повреждения и деформации. Всё повреждённое или деформированное должно быть отремонтировано до установки — не после того, как узел уже поднят на высоту.

• Сначала проверьте цепь. Цепь конвейера должна поставляться с протоколом контроля качества и соответствовать проектным требованиям. Цепь неизвестного происхождения или неоговорённого класса недопустима: это единственный элемент, который невозможно исправить на площадке.
• Проверьте фундамент. Он должен быть бетонным или стальным, а его отметки, уклон и размеры в плане — соответствовать общему виду.
• Проверьте головной и хвостовой узлы. Обычно они поставляются в сборе. Убедитесь, что стопорные винты звёздочек затянуты и что две звёздочки синфазны — их зубья должны занимать одинаковое угловое положение, иначе две ветви цепи будут работать друг против друга.
• Проверьте опоры на повреждения при транспортировке. Скрученные или погнутые опоры необходимо выправить до сборки. Опора, вставленная «силой», навсегда изгибает линию направляющих.
• Подготовьте геодезический инструмент. Теодолит, тонкую стальную проволоку, отвесы, уровень, линейку длиной не менее 2 м, набор щупов и прокладок, сварочный пост.

5. Разбивка Осевой Линии

Продольная осевая линия — единая база для всей машины: головной и хвостовой частей, каждой опоры, обеих направляющих и ходовой части. Инструкция требует теодолит, а не натянутый шнур, потому что допуски измеряются миллиметрами на десятках метров.

1. Нанесите точки пересечения. Определите, где продольная осевая линия конвейера пересекает осевую линию головной части и осевую линию хвостовой части. Эти две точки задают ось машины.
2. Разметьте ось. Установите теодолит на оси и нанесите отметку на фундаменте через каждые 10 м по длине конвейера.
3. Натяните проволоку. Над отметками натяните тонкую стальную проволоку. Она закрепляется в точках примерно в 3 м за головным валом и в 3 м за хвостовым валом, а с неё свешиваются отвесы, чтобы перенести линию на машину.
4. Проверьте и защитите. Сверьте проволоку с отметками в нескольких сечениях и защитите её: случайно сбитая проволока обнуляет все выполненные по ней выставления.

Каждый последующий шаг выставления ссылается на эту проволоку. Когда в инструкции сказано «продольная осевая линия (тонкая стальная проволока)», имеется в виду именно она, и она должна оставаться на месте до полной заварки и затяжки рамы.

6. Последовательность Монтажа и Допуски Выставления

Монтаж начинается с хвостовой части и идёт к головной. Причина практическая: хвостовая часть — натяжной конец и база для линии направляющих, а головная достаточно тяжела, чтобы её ставили уже по готовой раме, а не наоборот.

6.1 Выставление хвостовой части

Хвостовая часть обычно поставляется в сборе. До установки убедитесь, что стопорные винты звёздочек затянуты, а две звёздочки синфазны. Хвостовая часть выставлена правильно, когда одновременно выполнены три условия:

• хвостовой вал горизонтален;
• хвостовой вал перпендикулярен продольной осевой линии конвейера;
• продольная осевая линия проходит через середину между двумя звёздочками.

Метод состоит из трёх измерений:

1. Выставьте вал по уровню. Установите хвостовой вал горизонтально по уровню, регулируя прокладками между хвостовым корпусом и фундаментом. Прокладки в поставку не входят. Допустимая погрешность: 0,3/1000 расстояния между подшипниками.
2. Выставьте вал перпендикулярно проволоке. Приложите линейку длиной не менее 2 м к обработанной боковой поверхности звёздочки и временно закрепите её. Измерьте расстояние от каждого конца линейки до проволоки. Регулируйте хвостовую часть, пока оба расстояния не станут равны и не будут равны половине размера X, где X — расстояние между боковыми поверхностями двух звёздочек; в этот момент проволока проходит через середину между звёздочками. Допустимая погрешность перпендикулярности: 1/1000 расстояния между подшипниками.
3. Закрепите хвостовую раму. Только после выполнения обоих условий закрепите хвостовую раму.

6.2 Выставление головной части

Головная часть поднимается на место в сборе и выставляется по тем же трём критериям и с теми же допусками, что и хвостовая: горизонтальный вал, вал перпендикулярен проволоке, проволока проходит через середину между звёздочками. До подъёма проверьте стопорные винты и синфазность двух звёздочек. После выставления затяните соединительные болты.

6.3 Монтаж привода

1. Приварите раму привода к несущей конструкции (в золошлаковых системах — обычно к верху шлакового бункера) и обеспечьте горизонтальность верхней плоскости рамы привода.
2. Установите мотор-редуктор на раму привода.
3. Наденьте передаточную цепь на обе звёздочки.
4. Установите натяжитель цепи так, чтобы поверхность ролика была параллельна оси звеньев цепи, и приварите натяжитель к раме.
5. Отрегулируйте натяжитель, установите и закрепите кожух цепи.

Выходной вал редуктора и головной вал должны быть параллельны, а центры большой и малой звёздочек — лежать на одной прямой. Передаточная цепь, работающая под углом, изнашивает зубья звёздочки с одной стороны и выходит из строя намного раньше цепи конвейера.

7. Монтаж Опор и Направляющих

Опоры несут направляющие, а направляющие несут цепь. Погрешности на уровне опор умножаются по длине машины, поэтому здесь инструкция задаёт допуски жёстче, чем для рамы ленточного конвейера.

7.1 Соединительные опоры

Перед монтажом осмотрите каждую опору на повреждения при транспортировке; любой скрут должен быть устранён. Затем устанавливайте с соблюдением следующих пределов:

7.2 Направляющие

Направляющие монтируются от хвостовой части к головной по чертежу трассы после установки опор. Перед монтажом каждую секцию направляющей необходимо выправить; подтягивать изогнутую секцию болтами недопустимо.

• Соединяйте секции направляющих накладками и болтами, гайками наружу, чтобы их можно было проверять и подтягивать с площадки обслуживания.
• После выставления направляющих по проволоке приварите направляющую к опорным площадкам. Сварка фиксирует колею; выполнять её следует только после проверки и протоколирования выставления.
• Установите верхние и нижние прижимные планки. На уклонах и кривых именно они не дают цепи отрываться от направляющей под собственным весом и весом ковшей.

8. Ходовая Часть: Сборка, Установка и Натяжение Цепи

Ходовая часть поставляется россыпью: звенья цепи, ковши и болтовые комплекты для их соединения. Сборка проста, но две детали определяют, будет ли машина работать ровно.

8.1 Сборка ходовой части

• Соберите звенья цепи и ковши болтовыми комплектами, поставляемыми с машиной, по чертежу ходовой части.
• Проверьте затяжку каждого болта крепления ковша к цепи до того, как цепь попадёт в раму. К ослабленному болту после установки уже не подобраться.
• Ориентация важна. Форма ковша должна соответствовать направлению движения: изогнутая часть ковша на верхней ветви обращена к хвостовой части. Перевёрнутый ковш не разгружается полностью и задевает течку.

8.2 Два способа установки

Инструкция приводит два способа; выбор зависит от того, есть ли место за хвостовой частью.

Способ А — затягивание собранной ветви со стороны хвоста. Если за хвостовой частью достаточно места, продолжите нижнюю направляющую до фундамента, соберите ходовую часть вне машины и затяните её внутрь тросом. На наклонном конвейере ветвь необходимо постоянно удерживать, чтобы она не сползла и не пошла назад.

Способ Б — заводка ветви через проём в верхней направляющей. Демонтируйте или не устанавливайте при монтаже участок верхней направляющей в удобном месте. Заведите собранную ходовую часть в проём и протяните её тросом, крюками или лебёдкой. На уклоне после прохождения звёздочки стороны перестают быть уравновешенными, и цепь может пойти назад — удержите её до снятия тягового усилия.

8.3 Натяжение цепи

После полной установки ходовой части необходимо натянуть обе цепи — одинаково и на одну и ту же величину. Если одна ветвь натянута сильнее, каждый ковш встаёт с перекосом, а одна цепь оказывается перегруженной.

• На наклонном конвейере несущие ролики не должны отрываться от направляющей на криволинейном участке. Если ролик приподнимается, натяжение недостаточно или геометрия кривой неверна.
• Правильное натяжение оценивают в точке наименьшего натяжения — на горизонтальном участке у хвостовой части. Небольшой провис цепи в этом месте и есть признак правильного натяжения. Натянутая «в струну» цепь перетянута; цепь, висящая глубокой петлёй, недотянута.
• После натяжения проверьте, что у натяжного устройства осталось не менее половины хода на будущее удлинение цепи.

8.4 Защитные и вспомогательные устройства

До пусконаладки должны быть установлены все защитные и вспомогательные устройства, не мешающие осмотру: кожух передаточной цепи, крышки ходовой части, ограждения головной и хвостовой частей. Машина готова к толчковому пуску не тогда, когда цепь проворачивается, а тогда, когда ни к одному открытому движущемуся элементу нельзя прикоснуться.

9. Обкатка Без Нагрузки

Обкатка без нагрузки проверяет геометрию. Это не формальность: большинство монтажных ошибок — реверсированный двигатель, цепь, уходящая в сторону, ковш, задевающий крышку, — проявляются в первых же оборотах.

9.1 Перед первым пуском

Удалите из конвейера весь мусор, обеспечьте освещение по трассе и назначьте бригаду. Затем проверьте по пунктам:

• Смазка. Все подшипники и редуктор заполнены до требуемого уровня предусмотренной смазкой.
• Направление обратного останова. Обратный останов должен быть установлен так, чтобы предотвращать обратный ход в правильном направлении, а не в противоположном.
• Болты. Все соединительные болты, включая фундаментные, затянуты.
• Цепь. Обе ветви натянуты, как описано выше.
• Электрика. Монтаж соответствует схеме, направление вращения двигателя проверено.
• Ограждения. Все защитные и вспомогательные устройства, включая кожух цепи, установлены и работоспособны.

9.2 Проведение испытания

Обкатка длится около 8 часов непрерывно. Начинают с толчков: включить, выключить, посмотреть и сразу устранить любую проблему. Непрерывный режим включают только после того, как толчковые пуски прошли чисто.

Во время обкатки проверяют и записывают:

• Натяжение цепи. Если оно правильное, все несущие ролики лежат на направляющей. Ролик, висящий в воздухе, означает слабое натяжение или смещение направляющей.
• Зацепление. Цепь должна входить в звёздочку плавно. Зубья звёздочки не должны касаться внутренних пластин цепи — контакт здесь означает, что цепь идёт не по центру или звёздочка смещена, и пластины будут протёрты.
• Ход цепи. Цепь не должна идти с перекосом или в сторону, а каждый несущий ролик должен вращаться свободно.
• Ковши. Ни один ковш не должен задевать. Зазор между ковшами и рамой, крышками и течкой должен быть равномерным с обеих сторон.
• Редуктор. Без аномальной вибрации и стука, без утечек масла.

После обкатки без нагрузки подтяните все соединительные болты и прихватите сваркой гайки болтов крепления ковшей к цепи. Вибрация со временем ослабляет болтовое соединение ковша; именно прихватка удерживает ковш на цепи.

10. Испытание Под Нагрузкой и Сдача

Испытание под нагрузкой начинают только после успешной обкатки без нагрузки. Оно длится около 8 часов при проектной производительности.

10.1 Порядок пуска

1. Пустить цепной ковшовый конвейер.
2. Подавать материал в ковши постепенно. Никогда не сбрасывайте полную нагрузку на ходовую часть сразу и никогда не пускайте загруженную машину.

10.2 Порядок нормальной остановки

1. Прекратить подачу материала.
2. Дать конвейеру поработать до полного опорожнения ковшей.
3. Остановить конвейер.

Машина, остановленная с полными ковшами, пускается против веса всего материала, а на уклоне может пойти назад до того, как привод наберёт момент. Опорожнение перед остановкой — не удобство, а часть регламента эксплуатации.

10.3 Что проверяют под нагрузкой

• Обратный останов. Выполните 2–3 аварийные остановки и убедитесь, что обратный останов надёжно удерживает загруженную машину без обратного хода.
• Распределение загрузки. Материал должен распределяться равномерно по ширине ковша, точка падения — приходиться на середину ковша, а материал не должен пересыпаться через края.
• Натяжение цепи. Проверьте его под нагрузкой: цепь даст осадку и может потребовать небольшой подтяжки.
• Температура. Превышение температуры подшипников ≤ 40 °C под нагрузкой.
• Производительность. Фактическая производительность должна соответствовать проектной.
• Управление. Все электрические аппараты управления должны работать правильно и надёжно.
• Записать ток, напряжение и мощность и сравнить их с базовыми значениями обкатки и проектом.

После испытания под нагрузкой повторно проверьте натяжение цепи. Конвейер передаётся в эксплуатацию только при отсутствии отклонений.

11. Смазка, Обслуживание и Быстроизнашивающиеся Детали

11.1 Карта смазки

11.2 Масло редуктора

Для типового редуктора ZSY180-63-BSP заливка составляет 14 литров, марка выбирается по температуре окружающей среды: L-CKD220 при 0–35 °C и L-CKD320 при 35–50 °C. Редуктор не заправляется на заводе.

• Заливайте масло до уровня между верхней и нижней отметками маслоуказателя.
• Первую замену масла выполняют после 300–600 часов, полностью сливая отработавшее масло.
• Далее: каждые 3 месяца при работе более 10 часов в сутки, каждые 6 месяцев — при меньшей нагрузке.
• Если превышение температуры масла более 70 °C, температура масла выше 100 °C, качество масла ухудшается или редуктор начинает шуметь, остановите машину и выясните причину. Если причина — заедание (схватывание) рабочих поверхностей зубьев, редуктор необходимо отремонтировать до повторного пуска.

11.3 Регулярное обслуживание

Содержите машину и площадку вокруг неё в чистоте и своевременно убирайте просыпь у хвостовой части. Просыпь у хвоста — это и вопрос культуры производства, и раннее предупреждение: обычно она означает, что цепь ослабла, точка загрузки смещена или ковш деформирован.

11.4 Электрическая защита

Тепловое реле перегрузки настраивают так, чтобы машина отключалась до того, как заклинивание повредит цепь:

11.5 Быстроизнашивающиеся детали на складе

Зубчатые блоки звёздочек заменяют, когда износ зуба превышает 6 мм или цепь перестаёт чисто сходить со звёздочки. Изношенный профиль зуба заставляет цепь «всползать», что нагружает следующий зуб и ускоряет износ всей звёздочки.