Специальные типы ленточных конвейеров

МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ
№ 3179
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ 
Кафедра горного оборудования, транспорта и машиностроения
В.И. Галкин
Е.Е. Шешко
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ  
ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ
Учебное пособие
Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета
Москва  2019

УДК 
622 
Г16
Р е ц е н з е н т 
д-р техн. наук А.М. Керопян
Галкин В.И.
Г16	 	
Специальные типы ленточных конвейеров : учеб. пособие / В.И. Галкин, Е.Е. Шешко. – М. : Изд. Дом НИТУ 
«МИСиС», 2019. – 116 с.
ISBN 978-5-907061-17-0
Приведены описания, конструктивные особенности и расчёты 
основных параметров специальных типов ленточных конвейеров, 
применяемых на горных предприятиях и металлургических комплексах. Рассмотрены специальные типы ленточных конвейеров, 
к которым относятся – крутонаклонные ленточные конвейеры различных типов; ленточно-канатные конвейеры; ленточные трубчатые 
конвейеры; ленточные конвейеры с пространственной криволинейной трассой.
Предназначено для магистров, обучающихся по направлению 
15.04.02 – «Технологические машины и оборудование», профиль 
подготовки «Транспортные системы горно-металлургических комплексов».
УДК 622
В.И. Галкин,  
Е.Е. Шешко, 2019
ISBN 978-5-907061-17-0
НИТУ «МИСиС», 2019

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие...................................................................... 5
1. Крутонаклонные ленточные конвейеры.............................. 6
1.1. Общие сведения о крутонаклонных ленточных 
конвейерах..................................................................... 6
1.2. Крутонаклонные конвейеры с повышенным 
коэффициентом трения транспортируемого груза о ленту........7
1.3. Крутонаклонные конвейеры с лентой глубокой 
желобчатости.................................................................. 8
1.3.1. Особенности устройства и основы теории  
конвейеров с лентой глубокой желобчатости.
.................... 8
1.3.2. Особенности расчета конвейеров с лентой  
глубокой желобчатости............................................... 14
1.4. Крутонаклонные конвейеры с прижимной лентой........ 16
1.4.1. Особенности устройства и основы теории  
конвейеров с прижимной лентой................................... 16
1.4.2. Особенности расчета конвейеров  
с прижимной лентой................................................... 37
1.5. Крутонаклонные конвейеры с гофробортами 
и перегородками............................................................ 40
1.5.1. Особенности устройства ленточного конвейера 
гофроборт с перегородками.......................................... 40
1.5.2. Типы и конструктивные особенности  
конвейерных лент «FLEXOWELL®».
............................. 42
1.5.3. Определение теоретических площадей сечения  
груза на ленте в зависимости от типа перегородки........... 51
1.5.4. Определение объёма транспортируемого груза, 
располагаемого на перегородке ленты.
........................... 54
1.5.5. Ролики для поддержания ленты .......................... 56
1.5.6. Приводные и отклоняющие барабаны................... 59
1.6. Особенности тягового расчёта Z-образного  
конвейера с лентой гофроборт и перегородками.
................. 60
2. Ленточно-канатные конвейеры........................................ 63
2.1. Особенности устройства ленточно-канатных  
конвейеров.
................................................................... 63
2.2. Особенности расчета ленточно-канатного  
конвейера..................................................................... 70
3

3. Ленточные трубчатые конвейеры..................................... 74
3.1. Особенности устройства ленточных трубчатых 
конвейеров.
................................................................... 74
3.2. Конструктивные элементы ленточного трубчатого 
конвейера..................................................................... 78
3.3. Конвейерные ленты трубчатых конвейеров................. 86
4. Ленточные конвейеры с пространственной  
криволинейной трассой..................................................... 93
4.1. Общие сведения о ленточных конвейерах  
с пространственной криволинейной трассой...................... 93
4.2. Особенности устройства ленточных конвейеров  
с пространственной криволинейной трассой...................... 96
4.3. Особенности расчёта ленточных конвейеров  
с пространственной криволинейной трассой.....................101
Библиографический список.
..............................................109
Приложение................................................................110

ПРЕДИСЛОВИЕ
За последнее десятилетие область применения ленточных 
конвейеров в горнодобывающей промышленности развивается 
в следующих направлениях: 
•
• увеличение угла наклона за счет применения специальных 
конвейерных лент, а также использования прижимной ленты, 
что позволяет увеличить рабочий угол конвейера до 90°;
•
• придание конвейерной ленте трубчатой формы, что позволяет транспортировать материал при углах наклона конвейера 
до 30°, иметь пространственную криволинейную трассу с заданными радиусами кривизны, а также исключить пылевыделение 
при транспортировке грузов;
•
• увеличение длины транспортирования за счёт применения 
высокопрочных конвейерных лент и применения промежуточных приводов, устанавливаемых по трассе конвейера;
•
• способность транспортирования насыпных грузов по пространственным криволинейным трассам за счёт применения ленточных криволинейных конвейеров.
Широкое применение данных специальных типов ленточных 
конвейеров за рубежом привело к резкому увеличению производительности в различных отраслях промышленности, чего нельзя сказать о российских предприятиях, поскольку их применение носит единичный характер.
В учебном пособии изложены конструктивные особенности и 
основы расчёта специальных типов ленточных конвейеров в соответствии с программой обучения магистров по направлению 
15.04.02 – «Технологические машины и оборудование», профиль подготовки «Транспортные системы горно-металлургических комплексов».
5

1. КРУТОНАКЛОННЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ 
КОНВЕЙЕРЫ
1.1. Общие сведения о крутонаклонных 
ленточных конвейерах
Конвейеры, способные транспортировать насыпные грузы 
под углами подъёма, превышающими 18°, называют крутонаклонными. Значительное уменьшение длины транспортирования, упрощение транспортных схем, резкое снижение объёмов 
горно-капитальных работ даже при некоторых усложнениях 
в конструкции конвейеров, а следовательно, и увеличение затрат на 1 пог. м её обеспечивают во многих случаях эффективность применения крутонаклонных конвейеров. 
К настоящему времени разработано и предложено большое 
количество конструктивных схем, иногда принципиально отличающихся друг от друга, а иногда повторяющих одна другую 
при несущественных отличиях.
Основным отличительным признаком крутонаклонного конвейера является способ удержания груза на полотне от самопроизвольного движения вниз под действием силы тяжести. По этому признаку различают крутонаклонные конвейеры, на которых 
крутых углов можно достичь 
•
• повышением коэффициента трения транспортируемого 
груза о поверхность грузонесущего полотна;
•
• повышением нормального давления транспортируемого 
груза на грузонесущее полотно;
•
• дополнительным нормальным давлением на груз прижимной лентой и прижимных устройств;
•
• созданием для транспортируемого груза подпора элементами различного вида, а также комбинацией этих способов.
Остановимся подробнее на основных конструктивных схемах 
круто-наклонных конвейеров, основах теории, особенностях выбора конструктивных параметров и областях их применения.
6

1.2. Крутонаклонные конвейеры 
с повышенным коэффициентом трения 
транспортируемого груза о ленту
Конвейеры, угол наклона которых может быть увеличен за 
счет увеличения коэффициента трения транспортируемого груза о ленту, представлены конструкциями, поверхность лент 
которых имеет повышенные фрикционные свойства, а также 
конвейерами с рифлеными лентами разнообразного профиля 
рифов и лентами с невысокими перегородками, допускающими 
движение обратной ветви ленты по стандартным роликоопорам 
(рис. 1.1, а, б). Отличие рифов от перегородок заключается в основном в их высоте, которая может составлять на современных 
конвейерах от 3 до 32 мм. 
Эти конвейеры широко известны и благодаря простоте конструкции, практически отсутствию конструктивных отличий 
от стандартного конвейера находят применение в ряде отраслей 
промышленности.
Рис. 1.1. Специальные ленты: а – рифленые ленты; б – ленты 
с невысокими перегородками
Такие конвейеры, как правило, эффективны для сортированных мелкокусковых грузов. Куски размером более 150 мм слабо 
удерживаются рифами и невысокими перегородками и скользят по ним. Угол подъема конвейера не может превышать углов 
трения и естественного откоса грузов в движении и лежит в пределах 22–25° в зависимости от физико-механических свойств 
7

транспортируемого груза. Производительность конвейера при 
предельных углах падает по сравнению с конвейерами, работающими с углами наклона 18°, на 25–30%.
Расчет таких конвейеров практически не отличается от расчета ленточного конвейера: при обосновании ширины ленты конвейера необходимо принимать повышенные коэффициент Kβ, 
уменьшающий  коэффициент производительности Cп. Так, при 
изменении угла наклона от 20 до 25° коэффициент Kβ изменяется от 0,90 до 0,70–0,75.
На открытых разработках такой тип конвейера может иметь 
ограниченное применение.
1.3. Крутонаклонные конвейеры с лентой 
глубокой желобчатости
К крутонаклонным конвейерам с лентой глубокой желобчатости относятся конвейеры, угол подъема которых может быть 
увеличен за счет повышения нормального давления транспортируемого груза на грузонесущее полотно или полотна на груз. Эти 
конвейеры представлены значительной группой конструктивных схем, принципиально незначительно отличающихся друг 
от друга. Поэтому рассматривается в учебном пособии наиболее 
общий и распространенный – конвейер с лентой глубокой желобчатости.
1.3.1. Особенности устройства и основы теории 
конвейеров с лентой глубокой желобчатости
Особенности устройства. У конвейеров с лентой глубокой желобчатости, глубокий желоб образуется подвесными многороликовыми опорами (рис. 1.2).
Загрузка горной массы производится на участке конвейера, 
который установлен под углом от нуля до 10–12°. Точки подвеса многороликовой гирляндной опоры узла загрузки расставлены достаточно широко для облегчения процесса погрузки (см. 
рис. 1.2). При переходе к крутому углу подъема точки подвеса 
гирляндных опор конвейера постепенно сближаются, создавая 
обжатие груза, лежащего на ленте, – на большей части его поперечного сечения. При этом создается дополнительное нормаль8

ное давление груза на ленту, что позволяет несколько увеличить 
угол наклона конвейера.
Высокая степень унификации узлов конвейера с лентой глубокой желобчатости со стандартным ленточным конвейером, 
большая производительность при той же ширине ленты, возможность применения двухбарабанных приводов – делают эту 
конструкцию достаточно перспективной.
Рис. 1.2. Схема конвейера с лентой глубокой желобчатости
Такие конвейеры могут иметь производительность (при возможных в настоящее время ширинах лент), достигающую 
15 000 м3/ч при скоростях до 5 м/с.
Однако углы наклона в силу наличия свободной поверхности 
груза не должны превышать 22–25° в зависимости от физикомеханических свойств транспортируемого груза и его кусковатости. 
Требования к величине максимального куска груза аналогичны требованиям, предъявляемым стандартными ленточными 
конвейерами. 
Обоснование параметров конвейера с лентой глубокой желобчатости. Основные параметры конвейера с лентой глубокой 
желобчатости определяют исходя из соотношения между удерживающей груз силой и касательной составляющей силы тяже9

сти транспортируемого груза, сдвигающей груз (на участке между роликоопорами): 
	
σ
≥
β
'
ср
гр р sin
f
q l
,	
 (1.1)
где σср  – усредненное давление насыпного груза на ленту в пролёте между роликоопорами;
f  – динамический коэффициент трения груза о ленту;
гр
q
 – линейный вес груза;
β  – угол наклона конвейера;
'
р
l  – расстояние между роликоопорами грузовой ветви.
При определении давления груза на ленту в пролёте между 
роликоопорами рассматриваются два этапа.
Первый – лента удаляется от роликоопоры, прогиб и развал ее 
увеличиваются (достигая максимума примерно в середине пролета). Давление груза на ленту обусловлено действием силы тяжести (активное давление). Система «транспортируемый материал – 
лента» находится в минимальном напряженном состоянии. 
Второй этап – после прохождения середины пролета (между 
опорами): развал ленты постепенно уменьшается, частицы насыпного груза подталкиваются друг к другу, в результате чего 
между ними и лентой возникают дополнительные распорные 
усилия, величина которых по мере удаления от середины пролета возрастает, достигая максимума на опоре или вблизи ее 
(пассивное давление). Система «транспортируемый материал – лента» находится в максимальном напряженном состоянии 
(рис. 1.3).
Для обоснования необходимой ширины ленты, радиуса изгиба и степени заполнения конвейера для обеспечения требуемой 
производительности и угла подъёма рассмотрим напряженное 
состояние груза на конвейере.
Влияние параметров конвейера на напряженное состояние 
груза. Представляя с достаточной степенью точности конвейерную ленту как сосуд большой протяженности с цилиндрическими стенками и воспользовавшись методами теории сыпучих тел, 
можно определить давление идеально сыпучего тела на любой 
площадке поперечного сечения несущего элемента, расположенного наклонно к горизонту.
10