Ковшовый элеватор — оборудование непрерывного действия для вертикального или крутонаклонного перемещения сыпучих материалов. Груз поднимается в ковшах, закрепленных на замкнутой ленте или цепи. В нижней части они заполняются материалом, перемещаются вверх и разгружаются в головной части установки.
Такое оборудование используют для подъема зерна, цемента, гранул, угля, песка и других сыпучих материалов на значительную высоту при сравнительно небольшой занимаемой площади.
Как устроен ковшовый элеватор
Основой конструкции является закрытый вертикальный корпус, внутри которого движется тяговый элемент с закрепленными на нем ковшами.
В состав элеватора обычно входят:
- головная часть с приводом;
- башмак, или нижняя часть;
- промежуточные секции корпуса;
- лента или цепь;
- ковши;
- приводной барабан или звездочки;
- натяжное устройство;
- загрузочный и разгрузочный патрубки;
- электродвигатель и редуктор.
Корпус защищает внутренние элементы и транспортируемый материал, а также уменьшает просыпи и распространение пыли. Конкретное исполнение выбирают с учетом характеристик груза, производительности и высоты подъема.
Как работает ковшовый элеватор
Принцип работы основан на непрерывном движении замкнутой ленты или цепи между нижней и верхней частями установки.
Электродвигатель через редуктор передает вращение на приводной барабан или звездочки. Тяговый элемент начинает двигаться вместе с установленными на нем ковшами.
Рабочий цикл выглядит следующим образом:
загрузка → заполнение ковшей → подъем → разгрузка → возврат пустых ковшей.
В нижней части ковши принимают материал и поднимают его по рабочей ветви. В головной секции груз поступает в разгрузочный патрубок, после чего пустые ковши возвращаются вниз. Цикл непрерывно повторяется во время работы оборудования.
Как происходит загрузка и разгрузка
Материал поступает через загрузочный патрубок в нижнюю часть элеватора — башмак. В зависимости от конструкции ковши могут зачерпывать его либо заполняться направленным потоком.
Для стабильной работы важна равномерная подача. Избыток материала может привести к его скоплению в башмаке и увеличению нагрузки на привод. При недостаточной загрузке ковши заполняются не полностью, из-за чего снижается производительность.
Форма и размеры ковшей также подбираются под конкретный груз. Учитываются фракция, сыпучесть и другие свойства материала.
Разгрузка происходит в верхней части после изменения направления движения ковшей. Она может быть центробежной или гравитационной.
При высокой скорости материал выбрасывается из ковша под действием центробежной силы. При гравитационной схеме он выходит преимущественно под собственным весом. Второй вариант применяется для грузов, которые нежелательно перемещать с высокой скоростью.
Ленточные ковшовые элеваторы
В ленточной конструкции ковши крепятся к замкнутой конвейерной ленте, которая огибает верхний приводной и нижний натяжной барабаны.
Такие элеваторы подходят для зерна, гранулированных и минеральных материалов, а также другого сравнительно хорошо сыпучего сырья.
Лента имеет небольшую массу и обеспечивает достаточно плавное движение. При эксплуатации необходимо контролировать ее натяжение и положение, поскольку сильный перекос может привести к контакту ковшей с корпусом.
Тип ленты выбирается с учетом температуры, абразивности и других свойств транспортируемого материала.
Цепные ковшовые элеваторы
В цепном исполнении ковши закрепляются на одной или нескольких тяговых цепях. В верхней части они входят в зацепление с приводными звездочками.
Такие конструкции используются при повышенных нагрузках и в более тяжелых условиях эксплуатации. Металлическая цепь хорошо переносит механическое воздействие и повышенную температуру, однако увеличивает массу движущихся элементов и нагрузку на привод.
Во время работы постепенно изнашиваются шарниры, втулки и звездочки. Увеличение шага цепи ухудшает зацепление и может вызывать удары, поэтому состояние тягового механизма необходимо регулярно проверять.
Для чего нужны привод и натяжное устройство
Привод обычно располагается в верхней части элеватора. В его состав входят электродвигатель, редуктор, соединительные элементы и приводной барабан либо звездочки.
Редуктор уменьшает частоту вращения двигателя и увеличивает крутящий момент, после чего вращение передается на тяговый элемент.
Мощность выбирают с учетом высоты подъема, производительности, массы ковшей и свойств материала. Повышенная нагрузка на двигатель может возникать при переполнении башмака, заклинивании подшипников или контакте ковшей с корпусом.
Натяжное устройство чаще находится в нижней части. Оно поддерживает необходимое натяжение ленты или цепи и компенсирует изменение их длины в процессе эксплуатации.
Недостаточное натяжение может вызвать проскальзывание ленты или неправильное зацепление цепи со звездочками. Слишком большое усилие увеличивает нагрузку на подшипники, валы и тяговый элемент.
Какую функцию выполняют ковши
Ковши непосредственно принимают и перемещают материал. Они последовательно заполняются, поднимают груз, разгружаются и возвращаются к нижней части элеватора.
Форма, объем и материал ковшей выбираются с учетом характеристик груза. Для свободносыпучего сырья и материалов, склонных к налипанию, могут использоваться разные исполнения.
Ковши изготавливаются из металла или полимерных материалов. При обслуживании необходимо контролировать не только их состояние, но и надежность крепления к ленте или цепи. Ослабленный элемент может задевать корпус и повреждать соседние детали.
Где применяются ковшовые элеваторы
Основное назначение оборудования — подъем сыпучих и мелкокусковых материалов.
Ковшовый элеватор применяется для транспортировки:
- зерна и продуктов его переработки;
- цемента;
- песка;
- угля;
- минеральных порошков;
- гранул;
- комбикорма;
- удобрений.
Такое оборудование используется в сельском хозяйстве, на зерноперерабатывающих предприятиях, в строительной, горнодобывающей и других отраслях.
Особенно удобно оно там, где между загрузочной и разгрузочной точками существует большой перепад высоты, а размещение длинного наклонного конвейера требует слишком много пространства.
Чем ковшовый элеватор отличается от ленточного конвейера
В обычном ленточном конвейере материал находится непосредственно на движущейся ленте. Такое оборудование чаще используется для горизонтального и наклонного транспортирования.
У элеватора груз находится в отдельных ковшах, закрепленных на ленте или цепи. Благодаря этому материал можно перемещать практически вертикально.
Отличается и способ разгрузки. На ленточном конвейере груз обычно сходит с поверхности после прохождения конечного барабана, а в элеваторе каждый ковш отдельно доставляет материал в головную часть.
Поэтому эти виды оборудования решают разные транспортные задачи и могут использоваться последовательно в одной технологической линии.
Основные неисправности ковшовых элеваторов
Во время эксплуатации изнашиваются тяговый элемент, ковши, подшипники, барабаны и звездочки. О неисправностях могут говорить посторонний шум, вибрация, снижение производительности и нестабильное движение ленты или цепи.
Наиболее распространенные проблемы:
- перекос ленты;
- вытяжка цепи;
- ослабление крепления ковшей;
- повреждение ковшей;
- износ барабанов и звездочек;
- неисправность подшипников;
- неправильное натяжение;
- скопление материала в башмаке;
- контакт ковшей с корпусом.
Особенно опасно переполнение нижней части. Оно увеличивает сопротивление движению и нагрузку на привод, а также может привести к повреждению ковшей.
Что проверяют при обслуживании
При техническом обслуживании контролируют состояние ленты или цепи, натяжение, крепление ковшей, подшипники, приводные барабаны и звездочки. Движущиеся элементы не должны задевать корпус.
Нижнюю часть периодически очищают от накопившегося материала, особенно при работе с влажными и склонными к налипанию грузами.
После ремонта или регулировки проверяется равномерность движения сначала без нагрузки, а затем в рабочем режиме. Лента или цепь должны двигаться без выраженных рывков и перекоса.
Принцип работы ковшового элеватора в целом
Ковшовый элеватор обеспечивает непрерывный подъем сыпучего материала за счет движения замкнутой ленты или цепи с ковшами. Электродвигатель через редуктор приводит в движение барабан или звездочки, после чего заполненные ковши поднимаются по рабочей ветви.
В верхней части материал разгружается, а пустые ковши возвращаются вниз. Стабильная работа оборудования зависит от правильного натяжения тягового элемента, равномерной подачи, состояния ковшей и исправности привода.
Такая конструкция позволяет перемещать значительные объемы материала на большую высоту и при этом занимает меньше пространства, чем протяженная наклонная транспортная линия.
