Главная
Новости
Статьи
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон





















Яндекс.Метрика

Футерование роликов ленточных конвейеров


He менее важна задача замены металлов роликов ленточных конвейеров на полимерные композиции. Ленточные конвейеры являются основным средством транспортировки угля, руды, породы и другой горной массы на шахтах и рудниках.
Недостатки металлических роликов

На угольных шахтах эксплуатируется несколько тысяч ленточных конвейеров. В запыленных, влажных, загрязненных условиях шахт и рудников ролики конвейеров уже после первых месяцев работы перестают проворачиваться, заклиниваются и истираются транспортерной лентой. Узлы подшипников и трубы роликов, выполняемые по традиции из металла, корродируют под действием агрессивных шахтных вод, изнашиваются при воздействии абразивных частиц породы и разрушаются.
При обследовании 20% ленточных конвейеров типов КЛУ-90, КЛА-250 на шахтах Донбасса оказалось, что 10% роликов повреждено, около 30% нижних и 25% верхних роликов не вращалось. Верхние ролики на участковых конвейерах подвержены более интенсивному коррозионно-абразивному износу, чем на магистральных. Породная и угольная пыль проникает через лабиринтные уплотнения. Срок службы нижних роликов колеблется в пределах 2—10 мес, верхних — ненамного больше.
Неравномерное залипание роликов штыбом приводит к одностороннему износу трубы, что отражается на истирании внутренней обкладки ленты, обнажении ее тканевого каркаса в месте контакта с поврежденными роликами. На износ ленты оказывает влияние конструкция роликоопор в месте погрузки. Поскольку высота падения горной массы колеблется в основном в пределах 0,2-1,5 м, лента оббивается крупными кусками породы о металлическую поверхность роликов. В итоге из-за неисправных роликов конвейерная лента в течение года получает около 500 повреждений.
Интенсивный износ поверхности ленты и роликов приводит к снижению сроков службы электрооборудования, повышению его энергоемкости. Затраты на ремонт и техническое обслуживание конвейеров в течение их срока службы в несколько раз превышают стоимость новых. Для изготовления роликов расходуется большое количество металла, в том числе цельнотянутых труб. Кроме того, тяжелые металлические ролики неудобны при монтаже и передвижении конвейеров.
Опыты создания роликов на основе полимерных композиций

Ежегодно для комплектования ленточных конвейеров выпускаются миллионы роликов. Замена металла в роликах конструкционными пластмассами предопределяет высокую эффективность и экономию металлов и средств. Современная химическая промышленность освоила выпуск полимерных композиций, отвечающих требованиям эксплуатации роликов шахтных ленточных конвейеров: антифрикционность, стойкость к агрессивным средам, износостойкость, способность демпфировать ударные нагрузки. Анализ показывает, что такая задача неоднократно ставилась и решалась как в России, так и во многих зарубежных странах.
В нашей стране первые работы по созданию роликов шахтных ленточных конвейеров (РТУ-30 и КЛ-150) выполнил ВНИИПТ-углемаш в 1959—1962 гг. 144]. Этим институтом были разработаны конструкция и технология изготовления из недефицитных полимерных материалов труб и стаканов роликов, а также уплотнений узлов трения в условиях сильно обводненной или запыленной среды. В качестве основного полимерного материала для изготовления деталей ролика ВНИИПТуглемаш предложил древ-пресс-крошку — частицы фанерного шпона, пропитанного фенолоформальдегидной смолой (соотношение 70 : 30).
Конструкция ролика ВНИИПТуглемаш приведена на рис. 10.8. На стальную ось 1 насаживаются шарикоподшипники, помещаемые в утолщенную часть полутрубы 2. Обе полутрубы, спресованные из пресс-крошки, соединяются при помощи эпоксидного клея. Уплотнения подшипниковых узлов 3 изготавливаются также из полимерного материала — капролактана.
Полутрубы прессуются на гидравлическом прессе усилием 630 т, уплотнения — на термопласт-автомате. Составная конструкция ролика — из полутруб — позволяет изготавливать ролики любой длины посредством одной или нескольких промежуточных вставок.
Для повышения водостойкости роликов с деталями из древ-пресс-крошки ВНИИПТуглемашем разработана технология пропитки отпрессованных деталей веретенным маслом при температуре 120—125° С в течение 48 ч. Ролики конвейеров из древпресс-крошки прошли успешные испытания на шахтах Карагандинского и Кизеловского угольных бассейнов.

В ИГД им. А.А. Скочинского в течение 1980—1981 гг. разработаны и испытаны с положительными результатами конструкции роликов ленточных конвейеров с покрытиями из полимерных материалов. В качестве покрытия труб испытано два материала, выпуск которых освоен химической промышленностью: полиэтилен высокого давления (ПЭВД) и уретановая синтетическая резина (каучук) СКУ-7. Для покрытия труб полиэтиленом использовались выпускаемые из этого материала трубы диаметром 80—160 мм с толщиной стенки 10 мм, так что по существу процесс покрытия сводится к футерованию серийно выпускаемых роликов полиэтиленовой трубой.
Работы проводились над роликами серийно выпускаемых шахтных конвейеров типа PBЛ-90, КЛА-250, КЛ-3500-ПМА, 1Л100К, 2ЛУ100. Футерование ролика полиэтиленовой трубой осуществляется в следующей технологической последовательности:
- вдоль образующих стальной трубы ролика наваривается восемь стальных прутков (отрезков проволоки) диаметром 3 мм;
- на подготовленную таким способом ребристую «оправку» напрессовываются разогретые в течение 20 мин до температуры 150° С мерные отрезки полиэтиленовой трубы;
- сброс температуры и выдержка собранного узла ролика в течение нескольких часов с целью усадки полиэтилена, обжатие за счет этого стальной заготовки и получение надежного сцепления футеровки с роликом;
- зачистка и приведение готового узла к «товарному виду».
На рис. 10.9 показана конструкция изготовленного описанным выше способом ролика для конвейера КЛА-250.
Второй вариант покрытия роликов — нанесением полиуретана СКУ-7 — осуществлялся на основе технологических рекомендаций ВНИИСК им. С.В. Лебедева. Полиуретан СКУ-7 является продуктом конденсации сложного полиэфира и низкомолекулярного диола с 2,4-толуилендиизоцианатом (ТДИ) и представляет собой износостойкий каучук. Для получения полиуретана с лучшими технологическими свойствами следует стремиться к соблюдению мольного отношения изоцианат — диолы, близкому к единице.
Для покрытия роликов по технологии ВНИИСК жидкий полиуретан (однородная прозрачная подвижная масса) сливается в приготовленную форму. Форма для получения покрытия представляет собой двухстенный цилиндр, установленный на поддоне, причем роль внутреннего стакана выполняет труба ролика. Для повышения сцепления с полиуретаном на поверхности трубы ролика резцом нарезались канавки.
Толщина наносимого полиуретанового покрытия — 10 мм по всей поверхности. Прочность сцепления полиуретана с металлом определялась по сопротивлению отслаиванию.
При реконструкции роликов ленточных конвейеров ИГД им. А.А. Скочинского предложил использовать полимерные композиции не только для футерования трубы, но и для создания подшипников скольжения взамен подшипников качения. Подшипники качения в несколько раз дороже подшипников скольжения из полимерных композиций, но в условиях шахтной эксплуатации они часто заклиниваются вследствие проникновения сквозь лабиринтные уплотнения мелкодисперсной пыли и загустения смазки.
Для изготовления подшипников скольжения роликов использовались следующие полимерные композиции:
- сополимеры полиформальдегида с диоксоланом: СФД-ДМ (наполнитель — дисульфид молибдена) и СФД-ВМ (наполнитель — сульфат бария);
- сополимер поликарбоната с фторопластом ДАК-42 с добавлением дисульфида молибдена;
- графитонаполненный капрон АТМ-2, являющийся хорошим антифрикционным самосмазывающим материалом.
При назначении материалов, помимо антифрикционных свойств, исходили из требования экономичности и простоты технологии изготовления. Все указанные материалы относятся к термопластам и перерабатываются в автоматическом режиме на литьевых машинах.
Основные физико-механические свойства указанных материалов характеризуются следующими пределами:

К технологическим особенностям изготовления подшипников из выбранных материалов следует отнести необходимость тщательной подготовки исходных материалов и литьевой формы к прессованию. Указанные материалы проявляют адсорбционную способность к поглощению из-за атмосферы влаги, что способствует появлению пузырей и пустот, усадке размеров готового изделия. Во избежание пороков составляется и тщательно выдерживается технологическая карта (регламент) изготовления подшипников.
Эксплуатационные испытания роликов с полимерными покрытиями и подшипниками из композиционных материалов, проведенные на шахтах Донбасса в сложных горно-геологических условиях, показали, что наилучшей стойкостью обладают ролики с покрытием из эластомера СКУ-7.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: