A pierścień ślizgowy do podgrzewanych kół pasowych przenośnikaprzekazuje energię elektryczną ze źródła stacjonarnego do obrotowego elementu grzejnego wewnątrz koła pasowego, dzięki czemu bęben można ogrzać podczas jego obracania się. To obrotowe złącze zasilania sprawia, że podgrzewany krążek przenośnika jest praktyczny: grzejnik obraca się wraz z krążkiem, ale źródło zasilania nie, a nieruchomy kabel nie może wypełnić tej szczeliny bez skręcenia i zerwania.
Potrzeba zwykle zaczyna się od lodu. Na przenośnikach zewnętrznych w zimnych regionach śnieg i lód gromadzą się wokół koła pasowego i obszaru styku-pasa, w wyniku czego pas może się ślizgać, tracić przyczepność, pracować nieefektywnie lub całkowicie się zatrzymać. Ogrzewanie koła pasowego od wewnątrz pomaga zmniejszyć to gromadzenie się -, ale działa niezawodnie tylko wtedy, gdy urządzenie przenoszące moc jest zaprojektowane z myślą o rzeczywistych warunkach panujących wokół koła pasowego: niskiej temperaturze, wilgoci, kurzu, wibracjach i ograniczonej przestrzeni montażowej.
Dlaczego podgrzewane koło pasowe przenośnika potrzebuje pierścienia ślizgowego
Podczas pracy koło pasowe przenośnika obraca się w sposób ciągły. Jeśli wewnątrz tego koła pasowego znajduje się element grzejny, nieruchomy kabel podłączony bezpośrednio do obracającego się bębna nawinąłby się, uległby zmęczeniu i ostatecznie uległby uszkodzeniu -, a przetarty lub uszkodzony kabel grzejny na poruszającym się bębnie stanowi problem bezpieczeństwa, a nie tylko przestój.
Pierścień ślizgowy usuwa to ograniczenie, tworząc obrotowy interfejs elektryczny. Strona stacjonarna łączy się ze źródłem zasilania; strona obrotowa łączy się z grzejnikiem wewnątrz koła pasowego; a gdy bęben się obraca, styki ślizgowe utrzymują ciągłość elektryczną. W przypadku podgrzewanych kół pasowych praca jest prawie zawszeprzeniesienie mocyzamiast-szybkiego przesyłania danych, ale konstrukcja jest nadal wymagająca, ponieważ jednostka znajduje się w jednym z najtrudniejszych miejsc maszyny, tuż obok łożyska koła pasowego i jest narażona na działanie warunków atmosferycznych oraz zanieczyszczeń z paska. Stosowane są te same wytrzymałe-konstrukcje z otworami przelotowymiprzenoszenie mocy do obracających się urządzeń przenośnikowych. Standardowy pierścień ślizgowy do zastosowań wewnętrznych, upuszczony w to miejsce, zwykle ulega wcześniejszemu uszkodzeniu - nie dlatego, że jego aktualne parametry są nieprawidłowe, ale dlatego, że wilgoć przedostaje się do słabo uszczelnionego dławika kablowego lub styki drgają pod wpływem wibracji.
Gdy potrzebny jest podgrzewany pierścień ślizgowy przenośnika
Najbardziej oczywistym przypadkiem podgrzewanego koła pasowego, a co za tym idzie pierścienia ślizgowego, jest przenośnik zewnętrzny, w którym lód powoduje przestoje lub zagrożenie bezpieczeństwa:przenośniki górnicze-w zimnym klimacie, linie kruszyw i kamieniołomów, przeładunek materiałów sypkich, przenośniki portowe i terminalowe, taśmy do chłodni-magazynowania i zamrażania- oraz sprzęt mobilny z obracającymi się bębnami narażonymi na działanie śniegu lub zamarzającej wody roztopowej.
Reprezentatywny obraz: w przenośniku górniczym-zimowym pierścień ślizgowy może być zmuszony do ciągłego przenoszenia mocy grzejnika, przeciwstawiając się śniegowi, drobnemu pyłowi z paska i ciągłym wibracjom w pobliżu łożyska koła pasowego. Celem nie jest zwykłe ogrzanie bębna -, ale utrzymanie przenośnika w gotowości, ręczne-odmrażanie, ochrona taśmy i utrzymanie przepustowości w zimne dni. Te cele operacyjne są tym, czemu ma służyć konstrukcja pierścienia ślizgowego.
Jak działa podgrzewany pierścień ślizgowy przenośnika
Podgrzewany-system kół pasowych składa się z czterech głównych części: stacjonarnego źródła zasilania; pierścień ślizgowy zamontowany na lub wokół wału obrotowego; okablowanie poprowadzone do obracającego się bębna; oraz element grzejny wewnątrz koła pasowego. Po włączeniu zasilania moc przechodzi przez pierścień ślizgowy do obracającego się koła pasowego, a nagrzewnica podnosi powierzchnię bębna na tyle, aby zredukować lód i śnieg w obszarze-styku paska. Zadaniem pierścienia ślizgowego jest bezpieczne przenoszenie tego ładunku przy jednoczesnym przetrwaniu rzeczywistych warunków mechanicznych i środowiskowych przenośnika.
Logika wyboru: podejście-krok po-kroku
Większość słabych specyfikacji wynika z przeskoku bezpośrednio do rozmiaru obudowy. Bardziej niezawodna kolejność podejmowania decyzji polega na rozpoczęciu od ciepła, jakiego potrzebuje koło pasowe i kierowaniu się na zewnątrz:
- Potwierdź moc grzewczą.Zacznij od mocy grzejnika w watach i źródła zasilania, na którym będzie działać. Moc grzejnika napędza wszystko dalej.
- Oblicz napięcie, prąd i liczbę obwodów.W przypadku grzejnika rezystancyjnego prąd jest w przybliżeniu mocą podzieloną przez napięcie. Element o mocy 2 kW zasilany jednofazowo-230 V pobiera około 8,7 A; mając margines na cykl pracy i zachowanie przy-zimnym rozruchu, możesz określić obwód o parametrach znamionowych znacznie wyższych, a następnie dopasować do niego średnicę drutu i materiał styków. Zdecyduj, czy zasilanie jest jedno- czy trój-fazowe i czy wymagany jest oddzielny obwód uziemiający (oraz dowolny czujnik lub obwód sterujący).
- Ustaw poziom ochrony.Wybierz obudowę i cel uszczelniający na podstawie rzeczywistego narażenia. - deszcz i spray to nie to samo, co okresowe zmywanie lub tymczasowe zanurzenie.
- Zamontuj wał i przestrzeń montażową.Potwierdź dostępną średnicę, długość, rozmiar otworu lub wału oraz sposób, w jaki nieruchoma strona jest utrzymywana przed obrotem.
- Zaplanuj wyjście kabla i konserwację.Zdecyduj o kierunku kabla, odciążeniu i dostępie serwisowym, zanim projekt zostanie zamrożony.
W naszych przeglądach technicznych projektów podgrzewanych-koli pasowych w pierwszym zapytaniu najczęściej brakuje trzech szczegółów: prądu grzejnika, dostępnej przestrzeni na wale i kierunku wyjścia kabla -. Te trzy szczegóły zazwyczaj decydują o tym, czy wystarczy część z katalogu, czy potrzebny jest projekt niestandardowy.
Kluczowe wymagania projektowe
Obciążenie elektryczne: napięcie, prąd, obwody i uziemienie
Grzejnik określa zapotrzebowanie na energię elektryczną, więc od tego należy rozpocząć wybór, a nie go zatrzymać. Oprócz podstawowego napięcia i prądu na obwód projekt musi uwzględniać całkowitą liczbę obwodów, niezależnie od tego, czy zasilanie jest jedno-, czy trój-fazowe prądu przemiennego, prąd rozruchowy lub rozruchowy, cykl pracy grzejnika oraz wszelkie obwody sterujące lub-czujniki temperatury. Cykl pracy ma znaczenie, ponieważ grzejnik, który pracuje cyklicznie lub pracuje w sposób ciągły, zmienia efektywne obciążenie termiczne styków, co wpływa na prąd znamionowy, który należy określić, a nie tylko na wartość z tabliczki znamionowej. Materiał styków, rozmiar przewodu, klasa izolacji i wytrzymałość dielektryczna muszą odpowiadać danemu obciążeniu; gdzie grzejnik pobiera znaczny prąd,pierścień ślizgowy o wysokim-prądziez pierścieniami i szczotkami o odpowiednich rozmiarach to właściwy punkt wyjścia, a nie jednostka-o ogólnym przeznaczeniu. Dedykowany obwód uziemiający jest dobrą praktyką w przypadku odsłoniętego metalowego koła pasowego przenoszącego moc na poziomie sieci-.
Prędkość obrotowa, cykl pracy i ogrzewanie podczas postoju
Koła pasowe przenośników nie charakteryzują się dużą-prędkością w porównaniu z wieloma maszynami wirującymi, ale sposób działania może być nadal trudny w przypadku pierścienia ślizgowego: długie przebiegi, częste-zatrzymania przy uruchamianiu i pogoda. Dwa pytania łatwo przeoczyć. Po pierwsze, czy nagrzewnica będzie działać, gdy koło pasowe jest zatrzymane? Ogrzewanie stacjonarnego bębna powoduje skupienie wzrostu temperatury w stałych punktach styku i wewnątrz szczelnej obudowy, więc zachowanie termiczne przy zerowych obrotach może być przypadkiem granicznym, a nie przypadkiem pracy. Po drugie, ile cykli uruchamiania-zatrzymywania dziennie? Liczby te wpływają na zużycie szczotek, wybór łożysk i częstotliwość konserwacji.
Zakres temperatur i materiały-na zimno
Nagrzany-pierścień ślizgowy koła pasowego rejestruje zarówno niską temperaturę zewnętrzną, jak i wewnętrzne ciepło wydzielane przez element, więc kwestia materiału jest raczej szczegółowa niż ogólna. Ze względów praktycznych problemem jest-sztywność w niskich temperaturach: wpływa ona na płaszcze kabli, uszczelki i smar łożyskowy, a przez to na ciśnienie uszczelnienia, elastyczność kabla i moment obrotowy łożyska. Uszczelnienie, które utrzymuje się w temperaturze pokojowej, może stracić siłę styku, gdy jest zimne; kurtka, która jest elastyczna w pomieszczeniach zamkniętych, może sztywnieć lub pęknąć w najniższej temperaturze użytkowania. Chodzi o to, aby potwierdzić rzeczywistą minimalną temperaturę roboczą i wybrać odpowiednie dla niej uszczelnienia, płaszcze i smary, - aby nie zakładać, że część sprawna w laboratorium wytrzyma-uruchamianie w zimowy poranek.
Ochrona przed wnikaniem, wilgocią i korozją
Koła pasowe zewnętrzne są odporne na deszcz, śnieg, wodę roztopową, kurz i cząstki ścierne, a pierścień ślizgowy zamontowany na kole pasowym wykrywa również kurz i wibracje paska. Cel ochrony należy wybrać na podstawie rzeczywistego narażenia i wyrazić jako określoną wartość wnikania, a nie niejasną etykietę „na zewnątrz”. Systemem uznanym na arenie międzynarodowej jest kod IP zdefiniowany wIEC 60529, opublikowana przez IEC, gdzie pierwsza cyfra oznacza ciała stałe i pył, a druga wodę. W przypadku projektów w Ameryce Północnej plikParametry obudowy typu NEMAopisują zasadniczo równoważną ochronę i dodatkowo odnoszą się do warunków, takich jak korozja i oblodzenie. Pomaga zrozumiećjak oceny IP odnoszą się do pierścieni ślizgowychw szczególności dlatego, że obrotowy, uszczelniony zespół zachowuje się inaczej niż statyczne pudełko. Najczęstszą prawdziwą awarią jest przedostanie się wody przez dławik kablowy uszczelniony dla łagodniejszego środowiska, po czym następuje kondensacja wewnątrz obudowy podczas wahań temperatury -, dlatego należy uwzględnić zarówno wnikanie zewnętrzne, jak i wewnętrzną kondensację.
Wibracje, łożyska i stabilność mechaniczna
Jakość styku elektrycznego zależy od stabilności mechanicznej, a przenośniki generują wiele zakłóceń: bicie wału, niewspółosiowość, zmiany-naprężenia paska i uderzenia materiału w pobliżu koła pasowego. Jeśli wibracje zakłócają kontakt szczotki-z-pierścieniem, w obwodzie grzewczym występują przerwy, mimo że każdy element ma prawidłowe parametry znamionowe. Solidne łożyska, bezpieczne-montaż zapobiegający obrotowi i odpowiednie odciążenie zapewniają stały kontakt; nie są one opcjonalnymi dodatkami na wibrującym bębnie.
Sposób montażu i obwiednia przestrzenna
Obszary kół pasowych są zatłoczone osłonami, łożyskami, wspornikami i ramą. Typowe rozwiązania obejmują montaż na końcu-wału,-konstrukcję z otworem przelotowym nad wałem i montaż kołnierzowy, zwykle ze wspornikiem-przeciwobrotowym utrzymującym nieruchomą stronę. Potwierdź dostępną średnicę zewnętrzną, maksymalną długość, rozmiar otworu lub wału, orientację montażu i odstęp od osłon i części ruchomych. Często konieczna jest kompaktowa jednostka, ale kompaktowość nie może oznaczać niedostatecznych-mocy znamionowych: obwody, izolacja, uszczelnienia, łożyska i prowadzenie kabli nadal wymagają miejsca.
Wprowadzenie kabla i zabezpieczenie przed naprężeniami
Wejście kablowe jest częstym punktem awarii na zewnątrz. Woda przedostaje się przez źle uszczelnione gruczoły; niepodparte zmęczenie drutów pod wpływem wibracji; a kable prowadzone w pobliżu poruszającego się pasa ścierają się lub są ciągnięte. Solidna konstrukcja wykorzystuje uszczelnione dławiki dopasowane do kabla, zabezpieczenie przed naprężeniami po stronie stacjonarnej i obrotowej, duże promienie zgięcia, osłony odporne na zimno, prowadzenie z dala od miejsc ucisku oraz wyraźne oddzielenie przewodów zasilających i sygnałowych.
Typowe konfiguracje pierścieni ślizgowych dla podgrzewanych kół pasowych
Wymagania dotyczące najbardziej nagrzanych-koła pasowego można podzielić na kilka wzorców, a nazwanie tego, którego potrzebujesz, znacznie ułatwia dobranie rozmiaru:
- Tylko moc- pojedyncza strefa grzewcza z minimalną liczbą obwodów.
- Moc plus masa- to samo, z dedykowanym obwodem uziemiającym dla metalowego bębna.
- Zasilanie plus czujnik temperatury lub sterowanie- obwody zasilania obok obwodów-niskiego poziomu termostatu, czujnika lub sterownika.
- Obwody grzejników wielostrefowych-- dwie lub więcej niezależnych stref grzewczych, każda wymagająca własnej ścieżki zasilania i zazwyczaj wspólnego uziemienia, co zwiększa liczbę obwodów i wpływa na rozmiar pierścienia.
Standardowy pierścień ślizgowy vs. niestandardowy pierścień ślizgowy podgrzewanego przenośnika
Katalogowy pierścień ślizgowy może pracować w-łagodnych i kontrolowanych warunkach. Im trudniejsze i bardziej specyficzne środowisko koła pasowego, tym bardziej opłaca się zaprojektować pierścień ślizgowy wokół przenośnika, zamiast wciskać w niego część magazynową. Tabela porównuje oba rozwiązania i, co ważne, co należy sprawdzić przed podjęciem decyzji.
| Wymóg | Standardowy pierścień ślizgowy | Podgrzewany pierścień ślizgowy przenośnika | Co potwierdzić |
|---|---|---|---|
| Główna funkcja | Ogólny transfer mocy lub sygnału | Zasilanie elementu grzejnego obracającego się koła pasowego | Moc grzałki i liczba obwodów |
| Środowisko | Często w pomieszczeniach zamkniętych lub pod kontrolą | Na zewnątrz, zimno, mokro, zakurzony, wibrujący | Rzeczywista ekspozycja i minimalna temperatura |
| Mieszkania | Podstawowy metal lub plastik | Wytrzymałe, uszczelnione i w razie potrzeby-odporne na korozję | Obecne czynniki korozyjne, takie jak sól lub chemikalia |
| Opieczętowanie | Ograniczone lub opcjonalne | Dopasowany do wilgoci, śniegu, kurzu i zmywania | Możliwość mycia lub zanurzenia |
| Namiar | Obowiązki ogólne- | Wybrany do wibracji przenośnika i cyklu pracy | Poziom wibracji i godziny pracy |
| Wejście kablowe | Podstawowe wyjście przewodu | Uszczelniony dławik i odciążenie | Rozmiar kabla i kierunek wyjścia |
| Podejście projektowe | Oparte na katalogu- | Często niestandardowe lub pół-niestandardowe | Ograniczenia wału i przestrzeni |
Jeśli kilka z tych elementów potwierdzenia wskazuje na-niestandardowe wartości,niestandardowy pierścień ślizgowy zbudowany wokół aplikacjijest zwykle wyborem charakteryzującym się niższym-ryzykiem w całym okresie użytkowania.
Typowe tryby awarii i sposób, w jaki projekt im zapobiega
Projektowanie w oparciu o znane tryby awarii jest bardziej przydatne niż wypisywanie ogólnych środków ostrożności. Powtarzające się dla podgrzewanych-pierścieni ślizgowych koła pasowego to:
- Przedostanie się wody- zwykle przy dławiku kablowym lub uszczelce, która straciła siłę na zimno; należy rozwiązać, stosując odpowiednią klasę uszczelnienia,-uszczelnienia odporne na zimno i zarządzanie kondensacją.
- Zużycie pędzla- przyspieszany przez pył ścierny i długie cykle pracy; można rozwiązać poprzez wybór-materiałów kontaktowych i realistyczne okresy między konserwacjami.
- Zmęczenie kabla- z powodu niepodpartych lub mocno zgiętych przewodów pod wpływem wibracji; rozwiązuje się za pomocą odciążenia i kontroli-promienia zgięcia.
- Uszkodzenie łożyska- z powodu niewspółosiowości, uderzenia lub nieodpowiedniego zimnego smaru; można rozwiązać poprzez dobór łożyska i bezpieczny montaż.
- Przegrzanie styków- z powodu zbyt-prądu znamionowego lub słabego odprowadzania ciepła w szczelnej obudowie; rozwiązane poprzez właściwą wartość prądu znamionowego i zapas cieplny.
- Awaria izolacji- z powodu nieodpowiedniej wytrzymałości dielektrycznej lub wilgoci; należy rozwiązać poprzez odpowiednią klasę izolacji i odpowiednią ochronę przed wnikaniem.
Typowe błędy, których należy unikać
Wybór wyłącznie na podstawie aktualnej oceny.Obciążalność prądowa jest konieczna, ale niewystarczająca; jednostka przewodząca odpowiedni prąd w pomieszczeniu może ulec awarii na zewnątrz, jeśli uszczelnienie, odporność na korozję lub odporność na wibracje są niewystarczające.
Ignorowanie zachowań w niskiej-temperaturze.Zimno zmienia uszczelki, izolację, smar i tworzywa sztuczne, dlatego każdy materiał sprawdzaj w najniższej oczekiwanej temperaturze.
Niedocenianie wilgoci i kondensacji.Śnieg i lód topią się i ponownie zamarzają, woda może przedostać się przez dławiki, a wilgoć może skraplać się wewnątrz obudowy, dlatego projekt musi uwzględniać zarówno zewnętrzne narażenie na wodę, jak i wewnętrzną kondensację -, co stanowi podstawę dźwiękuwodoodporna konstrukcja pierścienia ślizgowego.
Niedowymiarowanie-obudowy.Mniejsza jednostka wygląda atrakcyjnie, ale może utrudnić uszczelnienie, izolację, okablowanie i obsługę; kompaktowa powinna nadal pozostawiać miejsce na bezpieczną konstrukcję.
Złe prowadzenie kabli.Nawet dobrze-zbudowany pierścień ślizgowy zawodzi, jeśli kable są mocno zginane, wciągane podczas pracy, ścierane lub biegną zbyt blisko ruchomych części.
Często zadawane pytania
P: Co to jest pierścień ślizgowy dla podgrzewanego przenośnika?
Odp.: Jest to obrotowe urządzenie elektryczne, które przenosi energię ze stacjonarnego źródła zasilania do elementu grzejnego wewnątrz obracającego się koła pasowego przenośnika, dzięki czemu grzejnik pozostaje pod napięciem podczas obracania się koła pasowego.
P: Dlaczego nie zastosować stałego kabla do podgrzewanego koła pasowego?
Odp.: Stała lina skręcałaby się podczas obrotu bębna, co ostatecznie doprowadziłoby do zmęczenia, złamania lub stanowiłoby zagrożenie. Pierścień ślizgowy utrzymuje połączenie w sposób ciągły podczas obrotu.
P: Czy w przypadku podgrzewanego koła pasowego przenośnika można zastosować standardowy pierścień ślizgowy?
Odp.: Czasami, ale tylko wtedy, gdy obciążenie elektryczne, temperatura, uszczelnienie, wibracje i wymagania montażowe są niewielkie. Koła pasowe ogrzewane na zewnątrz zwykle wymagają wytrzymałego lub niestandardowego urządzenia.
P: Jaki stopień ochrony IP jest wymagany w przypadku pierścienia ślizgowego przenośnika zewnętrznego?
Odp.: To zależy od ekspozycji. Deszcz, śnieg, kurz, zalanie wodą i możliwe zanurzenie to różne warunki, dlatego ocena powinna odpowiadać rzeczywistemu środowisku, a nie ogólnej etykiecie „na zewnątrz”.
P: Czy zawsze wymagana jest stal nierdzewna?
O: Nie. Stal nierdzewna jest pomocna tam, gdzie naprawdę występują problemy z rdzą, wodą, solą lub agresywnym pyłem, ale wybór odpowiedniej obudowy zależy od obecności czynników korozyjnych, a także od kosztów i wytrzymałości. Jest to wybór oparty na środowisku, a nie automatyczna opcja domyślna.
P: Czy podgrzewanie koła pasowego, gdy jest ono zatrzymane, powoduje problem?
O: Można. Ogrzewanie stacjonarnego bębna powoduje wzrost temperatury w ustalonych punktach styku i wewnątrz szczelnej obudowy, więc ten przypadek jest często przypadkiem ograniczającym dla projektu termicznego i może wymagać zastosowania czujnika temperatury lub obwodu sterującego.
P: Jakie informacje są potrzebne do zaprojektowania niestandardowego podgrzewanego pierścienia ślizgowego przenośnika?
Odp.: Napięcie, prąd, liczba obwodów, faza, obroty i cykl pracy, zakres temperatur, docelowa IP lub NEMA, przestrzeń montażowa, szczegóły wału, prowadzenie kabli i narażenie na środowisko.
Streszczenie
Pierścień ślizgowy do podgrzewanych kół pasowych przenośnika nie jest drobnym dodatkiem; jest to obrotowy interfejs, dzięki któremu grzałka wewnątrz bębna jest zasilana podczas pracy przenośnika. O tym, czy będzie trwały, decydują trzy sądy: niezawodnyprzeniesienie mocydopasowany do grzejnika,opieczętowaniedopasowane do rzeczywistej ekspozycji orazstabilność mechanicznapod wpływem wibracji przenośnika. Wykonaj odpowiednie czynności -, zaczynając od zasilania grzejnika i kończąc na prądzie, obwodach, zabezpieczeniach, montażu i prowadzeniu kabli -, a specjalnie podgrzewany-pierścień ślizgowy koła pasowego wytrzyma pracę w niskich temperaturach, wilgoci, zakurzeniu i wibracjach. Pierwszym praktycznym krokiem jest po prostu jasne zdefiniowanie warunków pracy i wymagań elektrycznych.