Ковшовые элеваторы предназначены для транспортирования пылевидных, порошкообразных, зернистых и мелкокусковых грузов (например, песок, цемент, опилки, химикаты, угольная пыль, торф, комбикорм, зерно, мука и т. д.), крупнокусковых и абразивных грузов (например, гравий, руда, уголь, известняк и. т. д.) на предприятиях пищевой, технической, химической, стеклокерамической, металлургической, строительной, машиностроительной промышленности, на мусороперерабатывающих предприятиях, в производстве строительных материалов, в линиях по переработке свежей или размороженной рыбы, в зернохранилищах, в современных зерноочистительных линиях и т. п.
По виду тягового элемента ковшовые элеваторы бывают ленточные и цепные. Ленты применяются текстильные прорезиненные. Цепи пластинчатые, втулочные и втулочно-роликовые, а также втулочно-катковые. В зависимости от количества цепей, к которым крепятся ковши, различают одноцепные и двухцепные ковшовые элеваторы. По расположению трассы ковшовые элеваторы подразделяют на вертикальные и наклонные. Последние могут быть со свободно провисающей или опирающейся холостой ветвью.
Применение ленты или цепи обусловливается производительностью ковшового элеватора, высотой подъема и характеристикой транспортируемого груза. Текстильная прорезиненная лента имеет менее прочное крепление ковшей и выдерживает меньшее тяговое усилие, чем цепь; однако лента допускает большую скорость и меньше изнашивается при транспортировании абразивных грузов. Поэтому ленты применяются, главным образом, в быстроходных элеваторах при небольшой и средней производительности (до 80 м3/ч) и средней высоте подъема (до 25-40 м) для транспортирования пылевидных и мелкокусковых грузов малого и среднего объемного веса, которые не оказывают большого сопротивления при загрузке зачерпыванием. Цепи применяются преимущественно при большой производительности (до 360 м3/ч), значительной высоте подъема и перемещении тяжелых кусковых грузов, а также горячих и других грузов, транспортирование которых оказывает вредное воздействие на прорезиненную ленту.
По скорости движения различают быстроходные и тихоходные ковшовые элеваторы. Ленточные элеваторы имеют обычно скорость ковшей 0.8-2.5 м/сек. иногда до 3.5 м/сек, а цепные элеваторы 0.4-1.25 м/сек. (редко до 1.6 м/сек). Загрузка ковшей осуществляется либо зачерпыванием груза из нижней части кожуха элеватора, либо засыпанием груза в ковши.
Разгрузка ковшей бывает центробежной, самотечной свободной и самотечной направленной. При центробежной разгрузке скорость движения ковшей элеватора принимают обычно 1-5 м/с. Свободная самотечная и направленная разгрузка применяется у тихоходных ковшовых элеваторов при скорости движения ковшей 0.4-0.8 м/с.
По расположению ковшей различают ковшовые элеваторы с расставленными и сомкнутыми ковшами.
Ковши элеватора бывают с цилиндрическим днищем глубокие, мелкие и с бортовыми направляющими остроугольные, а также трапецеидальными с плоским и скругленным дном.
Глубокие ковши имеют пологий обрез передней кромки и повышенную глубину; применяются для транспортирования сухих, легкосыпучих и хорошо насыпающихся насыпных грузов (зерно, песок, земля, мелкий уголь).
Мелкие ковши имеют крутой отрез передней кромки и малую глубину, что способствует их лучшему опорожнению, поэтому они применяются для транспортировки влажных и слеживающихся плохосыпучих насыпных грузов. Для лучшей разгрузки плохосыпучих грузов применяют также ковши с дополнительной шарнирной задней стенкой. Глубокие и мелкие ковши имеют цилиндрическое днище для лучшего опорожнения при разгрузке и применяется только на элеваторах с расставленными ковшами.
Ковши с бортовыми направляющими (остроугольные и трапецеидальные) применяется только при сомкнутом расположении на тяговом элементе (цепях или ленте) и предназначаются для транспортировки тяжелых кусковых и абразивных грузов.
Привод ковшовых элеваторов, как правило, полностью редукторный и размещается в верхней части элеватора, в так называемой голове элеватора. В целях предохранения от самопроизвольного обратного движения ходовой части с ковшами при остановке элеватора привод снабжается стопорным устройством.
Натяжное устройство для ковшовых элеваторов бывает винтовое, пружинно-винтовое и рычажное грузовое. Размещается оно на подшипниках вала барабана (или звездочки) и крепится к боковым стенкам нижней части кожуха ковшового элеватора.
Нижняя часть кожуха (башмак) ковшового элеватора может быть с высоким и нижним расположением загрузочного патрубка. Высокий патрубок с днищем под углом 60 градусом к горизонту применяется при транспортировании влажных, плохосыпучих грузов, а низкий с днищем под углом 45 градусов-для сухих хорошо сыпучих грузов. Для обслуживания и ремонта в боковых стенках нижней части кожуха делаются люки с дверцами.
Средние секции кожуха ковшевого элеватора изготавливаются из листовой стали толщиной 2-4 мм и для жесткости окантовываются уголками. Секции делаются обычно высотой 2-2.5 м и соединяются одна с другой болтами. Для направления движения ходовой части и предохранения ее от раскачивания в средних секциях кожуха элеватора устанавливаются направляющие устройства.
Рекомендации по выбору типа ковшовых элеваторов (ориентировочные данные)
Характеристика насыпных грузов |
Примеры грузов |
Тип элеватора |
Тип ковшей |
Скорость в м/сек. |
Ленты |
Цепи |
Пылевидные, хорошо сыпучие |
Угольная пыль |
Тихоходные, со свободной самотечной разгрузкой |
Г |
— |
0.6-0.8 |
Цемент, мука фосфоритная |
Быстроходный с центробежной разгрузкой |
Г |
1.25-1.8 |
— |
Зернистые и мелкокусковые (<60 мм) малоабразивные |
Древесные опилки, сухая глина в комьях, каменный уголь, торф фрезерный) |
Быстроходный с центробежной разгрузкой |
Г |
1.25-2.0 |
1.25-1.6 |
Зернистые и мелкокусковые (<60 мм) сильноабразивные |
Гравий, руда, шлаки |
Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой |
БНО |
0.8-1.0 |
0.8-1.0 |
Песок, зола, земля, порода |
Быстроходный с центробежной разгрузкой |
Г |
1.6-1.8 |
— |
Средне- и крупнокусковые (>60 мм) малоабразивные |
Каменный уголь |
Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой |
БНО
БНТ |
— |
0.6-0.8 |
Кусковой торф |
Быстроходный с центробежной разгрузкой |
Г |
— |
1.25-1.4 |
Средне-и крупнокусковые (>60 мм) сильноабразивные |
Щебень, руда, шлаки |
Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой |
БНО
БНТ |
— |
0.5-0.8 |
Кусковые хрупкие, не допускающие крошения |
Древесный уголь |
Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой |
БНО |
0.6-0.8 |
0.6-0.8 |
Плохосыпучие пылевидные и зернистые, влажные |
Земля, песок влажный, мел в порошке влажный |
Быстроходные с центробежной разгрузкой |
М |
1.25-1.8 |
1.25-1.6 |
Химикаты влажные, торфяные очесы |
Тихоходный со свободной самотечной разгрузкой |
М |
— |
0.6-0.8 |
При размерности частиц груза от 0 до 5 мм целесообразнее применять ленточные элеваторы. При размерности 5 — 30 мм используются цепные элеваторы. Ковшовые элеваторы незаменимы строительной отрасли для грузоперемещения песка, щебня, гравия, цемента, торфянные залежи. Также используется в химической, стеклокерамической, горнодобывающей, металлургической и прочих областях промышленности.