Novelty Steel produit des composants de convoyeurs à bande : carcasse de bande, rouleaux (idlers) de convoyeur, poulies, entraînements et autres accessoires dans notre usine en Turquie.
Les systèmes de convoyeurs à bande se composent de plusieurs composants clés, chacun jouant un rôle crucial dans le fonctionnement et l’efficacité du convoyeur.
1. Introduction
Les convoyeurs à bande, composant fondamental des systèmes de manutention de matériaux, ont considérablement évolué au fil des ans. Leur simplicité, leur fiabilité et leur polyvalence les rendent indispensables dans diverses industries. Ils facilitent le transport continu et efficace des matériaux en vrac.
- Conception de Base et Composants des Convoyeurs à Bande : La structure de base d'un convoyeur à bande comprend deux poulies-tambours avec une bande transporteuse en boucle continue. Des rouleaux de creusement soutiennent le brin porteur, tandis que des rouleaux de retour facilitent le brin de retour. La poulie d'entraînement, alimentée par un moteur électrique, fait avancer la bande, et la poulie de queue non motorisée marque l'extrémité du convoyeur. Cette conception robuste permet le convoyage dans des conditions défavorables. Le matériau fugitif, s'échappant de la bande transporteuse à des endroits non prévus, est géré par des systèmes de nettoyage. Cela empêche le retour de matière et maintient l'efficacité opérationnelle.
- Avantages des Convoyeurs à Bande : Les convoyeurs à bande offrent supériorité, fiabilité et polyvalence dans le transport de matériaux. Leurs avantages économiques, leur rentabilité et leur gamme de capacités pratiquement illimitée contribuent à leur utilisation généralisée. Ils trouvent des applications dans les opérations à grande échelle, souvent intégrés à des empileurs et des récupérateurs pour une manutention fluide des matériaux.
- Acceptabilité Environnementale et Fonctions de Processus : L'acceptabilité environnementale des convoyeurs à bande en fait un choix préféré par rapport à d'autres moyens de transport. Ils jouent également un rôle vital dans les fonctions de processus, en particulier dans le tri et la sélection manuelle des matériaux pendant le transit.
- Applications dans Diverses Industries : Les convoyeurs à bande font preuve d'adaptabilité dans diverses industries, y compris les mines, les aciéries, les structures de manutention en vrac, les autorités portuaires, les centrales thermiques, les cimenteries, les usines chimiques et les usines d'engrais. Leur flexibilité sur différents terrains, pentes et variations de parcours en fait un composant majeur du transport continu de matériaux.
- Capacités de Manutention de Matériaux : Les convoyeurs à bande sont très polyvalents en manipulant des matériaux allant des produits chimiques fins aux minerais en morceaux et au charbon. Ils transportent des matériaux de taille uniforme ou friables avec une dégradation minimale et gèrent avec succès les matériaux sujets à coller ou à s'agglomérer. Les matériaux chauds comme le coke, l'aggloméré, les boulettes de minerai de fer et le fer briqueté à chaud sont transportés efficacement.
- Développements Futurs et Complexité de l'Automatisation : La demande croissante de capacités plus élevées et de longueurs de transport plus grandes a conduit au développement de systèmes de convoyeurs plus complexes. L'automatisation avec des fonctionnalités de contrôle avancées reste un point central, abordant les défis environnementaux et améliorant l'efficacité globale du système.
2. Composants des Convoyeurs à Bande
2.1 Bande (Carcasse de Bande)
La carcasse de la bande se présente comme le renforcement fondamental et le composant structurel pivot de la bande transporteuse. Elle représente son essence. Elle est chargée de résister aux diverses contraintes rencontrées pendant le fonctionnement de la bande transporteuse. Les caractéristiques clés suivantes sont essentielles pour une carcasse de bande efficace :
- Résistance à la Traction Adéquate : Doit résister à la tension de fonctionnement maximale de la bande. Donne à la bande le pouvoir de déplacer efficacement une charge chargée.
- Flexibilité Longitudinale : Nécessite une flexibilité suffisante pour un fonctionnement fluide sur les poulies.
- Flexibilité Transversale : Nécessaire pour un creusement (troughing) approprié lorsque la bande fonctionne à vide.
- Rigidité Longitudinale et Transversale : Vitale pour fournir le support requis à la bande lorsqu'elle se déplace sur des rouleaux espacés.
- Absorption des Chocs : Doit absorber l'impact des matériaux chargés sur la bande transporteuse.
- Transport de Charge en Douceur : Permet le transport fluide et sans déversement de la charge.
- Fonctionnement à Haute Température : Capable de fonctionner à des températures dépassant 90°C.
- Faible Poids Propre et Petite Élongation Spécifique : Assure un poids et un allongement minimaux à la tension de travail.
- Résistance à la Déchirure et au Déchirement : Possède une bonne résistance à la déchirure et au déchirement, assurant la durabilité.
- Capacité de Maintien des Fixations Mécaniques : Devrait maintenir solidement les fixations mécaniques.
- Adhérence entre les Plis : Nécessite une bonne adhérence entre les différentes couches de la carcasse.
- Longue Durée de Vie : Minimise l'absorption d'humidité et assure une durée de vie prolongée.
Photo 1 : Carcasse de Bande
Les types de Bandes Transporteuses sont :
a) Bandes en Caoutchouc Standard :
Composition : Mélange de caoutchouc naturel et synthétique.
Application : Convient pour la manutention de la plupart des matériaux abrasifs.
b) Bandes Résistantes aux Coupures :
Composition : Teneur élevée en caoutchouc naturel.
Application : Idéales pour les bandes fonctionnant dans des conditions difficiles sujettes aux coupures et aux entailles.
c) Bandes Résistantes à la Chaleur :
Composition : Revêtements en styrène-butadiène.
Application : Recommandées pour les matériaux avec des températures allant jusqu'à $1,200^\circ\text$.
d) Bandes Super-Résistantes à la Chaleur :
Composition : Revêtements en chlorobutyle.
Application : Conçues pour les matériaux avec des températures allant jusqu'à 1,700°C
e) Bandes Ignifuges :
Composition : Revêtements en néoprène avec carcasse multi-plis.
Application : Fabriquées pour répondre aux normes de sécurité les plus strictes dans les mines souterraines.
f) Bandes pour la Manutention du Bois :
Caractéristiques : Non tachantes, résistance à l'huile et à la résine.
Application : Conçues sur mesure pour l'industrie du bois.
g) Bandes Tissées Solides en PVC :
Composition : Polyester et nylon avec des revêtements en PVC.
Caractéristiques : Résistent aux chocs, à la déchirure et à l'abrasion, répondant à des normes strictes de résistance aux flammes.
h) Bandes de Qualité Alimentaire :
Composition : Fabriquées à partir de matériaux non toxiques.
Caractéristiques : Résistantes aux huiles, aux graisses et aux taches, répondant aux exigences d'hygiène dans l'industrie de la transformation alimentaire.
i) Bandes en PVC Recouvertes de Nitrile :
Caractéristiques : Ignifuges, résistantes à l'huile, à l'abrasion et à la chaleur.
Application : Développées pour les mines présentant des risques d'incendie.
j) Bandes à Câbles d'Acier :
Composition : Fil d'acier inséré dans du caoutchouc de haute qualité.
Caractéristiques : Charge de traction exceptionnelle et manutention de matériaux à fort impact pour les convoyeurs de longue distance.
k) Bandes Résistantes à l'Huile :
Composition : Revêtements facilement lavables en nitrile, néoprène ou caoutchouc synthétique.
Application : Idéales pour la manutention de matériaux contenant des huiles végétales et des minéraux.
l) Bandes Transporteuses Anti-Statiques :
Caractéristiques : Caoutchouc de revêtement mélangé pour prévenir l'électricité statique.
Application : Vitales pour le transport de tissus sujets à l'électricité statique ou de produits électroniques sensibles à l'électrification.
Comprendre les caractéristiques distinctes de chaque type de bande transporteuse permet aux concepteurs de prendre des décisions éclairées, ce qui assure finalement une performance optimale dans diverses applications.
2.2 Rouleaux Porteurs (Idlers) de Convoyeur
Les systèmes de convoyeurs jouent un rôle central dans le transport efficace des matériaux en vrac sur de longues distances, et l'un des composants clés contribuant à leur bon fonctionnement est le rouleau porteur (idler) de convoyeur à bande. Ces rouleaux cylindriques, stratégiquement positionnés entre deux poulies à chaque extrémité du convoyeur à bande. Ils fournissent un support crucial et facilitent le mouvement linéaire de la bande sans glissement.
Photo 2 : Rouleaux (Idlers)
Le rouleau porteur de convoyeur, souvent appelé ensemble de rouleaux porteurs, comprend des rouleaux et un cadre de montage. Tandis que la bande confère un mouvement rotatif aux rouleaux, les rouleaux porteurs assurent le mouvement linéaire de la bande, formant une partie intégrante du système de convoyeur.
a) Fonctions des Rouleaux Porteurs de Convoyeur
Les rouleaux porteurs de convoyeur sont des éléments indispensables dans un système de convoyeur, se classant au premier rang en termes de quantité et au second rang seulement derrière la bande en termes de coût. Malgré les différents types de rouleaux porteurs disponibles, leurs fonctions fondamentales restent constantes :
- Fournir une Forme de Creux : Les rouleaux porteurs jouent un rôle crucial en façonnant la bande en un creux pour contenir efficacement le matériau transporté.
- Offrir un Support avec une Résistance Minimale : La fonction première des rouleaux porteurs est de soutenir la bande avec le moins de résistance possible, assurant un mouvement fluide de la bande.
- Minimiser les Exigences de Puissance : Les rouleaux porteurs de convoyeur contribuent à minimiser la puissance nécessaire pour le transport des matériaux, améliorant l'efficacité énergétique globale.
Traditionnellement considérés comme des mécanismes rotatifs non motorisés, les rouleaux porteurs étaient étiquetés comme tels en raison de leur manque de transmission directe de puissance à la bande. Cependant, les perspectives contemporaines reconnaissent le rôle critique des rouleaux porteurs pour assurer la fiabilité et l'efficacité opérationnelle du convoyeur. Des facteurs tels que les coûts de maintenance, les besoins en puissance, la performance de la bande et le remplacement sont étroitement liés à la fonctionnalité des rouleaux porteurs, ce qui en fait un composant puissant et indispensable pour augmenter la productivité globale.
En résumé, les rouleaux porteurs de convoyeur ne sont pas de simples éléments passifs, mais des contributeurs actifs à la performance et à la longévité des systèmes de convoyeurs.
b) Pièces des Rouleaux de Convoyeur
- Coque Extérieure ou Tube
La coque extérieure ou le tube forme la couche externe du rouleau, ce qui assure l'intégrité structurelle et sa forme. Ce composant sert de surface qui entre en contact direct avec les matériaux transportés.
- Axe Central, Broche ou Arbre
L'axe central, la broche ou l'arbre sert de composant interne essentiel, offrant un axe de rotation autour duquel le rouleau tourne. Cet élément central est essentiel pour le mouvement et l'alignement du rouleau.
- Paire de Roulements Identiques
Cruciaux pour la rotation fluide du rouleau, une paire de roulements identiques est positionnée de chaque côté de l'axe central. Ces roulements minimisent la friction et facilitent le mouvement de rotation du rouleau.
- Boîtiers Appropriés
Pour loger et fixer les roulements, des boîtiers appropriés sont incorporés dans la conception du rouleau. Ces boîtiers offrent stabilité et protection aux roulements.
- Système d'Étanchéité
Les rouleaux fonctionnent souvent dans des environnements difficiles. Dans de tels cas, pour protéger les composants internes contre les contaminants, un système d'étanchéité est mis en œuvre. Cet arrangement empêche la pénétration de poussière, d'humidité ou d'autres substances nuisibles.
- Systèmes de Verrouillage
Les pièces internes du rouleau, telles que les roulements et les arbres, nécessitent des systèmes de verrouillage sécurisés pour maintenir la stabilité pendant le fonctionnement. Ces mécanismes de verrouillage empêchent le démontage involontaire et assurent la longévité du rouleau.
- Système de Fixation aux Cadres
Pour l'intégration dans des systèmes plus vastes, les rouleaux sont équipés de systèmes de fixation qui facilitent leur attachement aux cadres ou aux structures de support. Cela assure un alignement et une fonctionnalité appropriés au sein du système global.
2.3 Poulies
Dans un système de convoyeur à bande, les poulies jouent un rôle crucial en modifiant la direction de la bande dans un plan vertical. Elles créent une boucle continue pour un fonctionnement ininterrompu. La poulie, également appelée tambour, et son arbre d'accompagnement se combinent pour créer une structure unifiée. Leurs caractéristiques opérationnelles sont interdépendantes.
L'évolution de la construction des poulies de convoyeur est passée du bois fabriqué à la fonte et, actuellement, à la fabrication en acier. Les poulies sont produites dans différentes tailles, la poulie en acier standard étant la plus largement utilisée dans les systèmes de convoyeurs.
Les pièces des Poulies sont :
- Tambour ou Coque : Le tambour ou la coque est fabriqué à partir d'une tôle d'acier laminée ou de tubes d'acier creux. Cette coque de la poulie est en contact direct avec la bande. Par conséquent, le diamètre et la largeur de la face de la coque dépendent de la capacité nominale et de la largeur de la bande utilisée.
- Plaques de Diaphragme : Les plaques de diaphragme ou plaques d'extrémité d'une poulie sont des disques circulaires soudés aux deux côtés de la coque pour renforcer celle-ci. Elles sont fabriquées à partir de tôle d'acier épaisse et sont alésées en leur centre pour loger l'arbre de poulie.
- Arbre : L'arbre est une tige centrale cylindrique en acier de la poulie conçue pour supporter toutes les forces appliquées par la bande et l'unité d'entraînement avec une déflexion minimale. Il est verrouillé aux moyeux des disques d'extrémité au moyen d'éléments de verrouillage. Dans le cas de l'arbre d'une poulie d'entraînement, les arbres sont souvent étagés pour accueillir différents diamètres de roulements et la fixation de l'entraînement au même arbre.
- Éléments de Verrouillage : Les éléments de verrouillage, qui sont des articles de haute précision, lorsqu'ils sont ajustés sur l'arbre et dans les moyeux de poulie, fixent fermement la poulie à l'arbre de manière concentrique en serrant les vis autour de l'élément de verrouillage.
- Moyeux : Les moyeux, boîtiers fabriqués et usinés, sont soudés dans les plaques d'extrémité.
- Revêtement (Lagging) : Le revêtement consiste à recouvrir la surface de la poulie d'un matériau caoutchouté par vulcanisation. Le revêtement est nécessaire pour améliorer la friction entre la bande transporteuse et la poulie afin d'améliorer le couple pouvant être transmis par une poulie d'entraînement. Une traction améliorée sur une poulie facilite le centrage de la bande. Dans la figure, un revêtement avec des rainures en chevrons est illustré.
- Roulement : Les roulements utilisés pour les poulies de convoyeur sont généralement des roulements à rouleaux sphériques et auto-aligneurs par rapport à leurs chemins de roulement. Ils sont choisis pour leurs caractéristiques de support de charge radiale et axiale. Les roulements sont logés dans des paliers supports (plummer blocks) qui sont boulonnés à des plaques de base (sole plates). Les plaques de base sont soudées à la structure et intègrent des vis de levage pour permettre à la poulie d'être correctement et relativement facilement alignée.
2.4 Entraînements
La bonne mise en œuvre des composants d'entraînement du convoyeur, tels que la réduction de vitesse, les moteurs électriques, les commandes et les dispositifs de sécurité, est essentielle pour toutes les installations de convoyeurs à bande. L'emplacement optimal de l'entraînement est celui qui minimise la tension maximale de la bande, généralement à l'extrémité de décharge pour les convoyeurs horizontaux et inclinés simples, et à l'extrémité de chargement pour les convoyeurs en descente. Cependant, des conditions spécifiques peuvent nécessiter des emplacements d'entraînement alternatifs. Dans certains cas, des entraînements internes sont utilisés dans les convoyeurs plus longs ou les convoyeurs à flèche inclinée pour des considérations d'économie, d'accessibilité ou de maintenance.
Photo 4 : Entraînements de Convoyeur à Bande
Typiquement, l'équipement d'entraînement de convoyeur à bande comprend un moteur, un réducteur de vitesse, un arbre d'entraînement et des mécanismes pour transmettre la puissance entre les composants. L'arrangement le plus efficace implique une configuration simple avec le moins de composants. Néanmoins, dans certains cas, des composants spécialisés peuvent être nécessaires pour ajuster le démarrage et l'arrêt, incorporer des dispositifs anti-retour (holdback) ou faire varier la vitesse de la bande.
2.5 Autres Composants
En plus des composants fondamentaux, divers éléments et considérations auxiliaires jouent un rôle crucial dans l'optimisation de la performance et de la fonctionnalité des convoyeurs à bande. Ces composants supplémentaires et ces considérations de conception sont essentiels pour assurer une manutention efficace des matériaux, un entretien facile et un fonctionnement fluide. Voici un aperçu des principaux composants auxiliaires et des facteurs de conception qui contribuent à un système de convoyeur à bande fonctionnel :
- Brin Supérieur de la Bande : Constitue la partie supérieure de la boucle de la bande, transportant le matériau.
- Brin Inférieur de la Bande : Forme la partie inférieure de la boucle de la bande, complétant le circuit du convoyeur.
- Rouleaux Porteurs de Creusement (Troughing Idlers/Rollers) : Soutiennent la bande dans le brin porteur, assurant une forme de creux pour un transport efficace des matériaux.
- Rouleaux de Transition (Transition Idlers/Rollers) : Facilitent la transition en douceur de la bande entre les formes creusées et plates.
- Rouleaux d'Impact (Impact Idlers/Rollers) : Absorbent les chocs du matériau en chute, minimisant les dommages à la bande.
- Rouleaux de Centrage Porteurs (Carrying Training Idlers/Rollers) : Assurent que la bande reste centrée dans la structure du convoyeur, réagissant à tout déraillement.
- Rouleaux de Retour (Return Idlers/Rollers) : Soutiennent le brin de retour plat de la bande sur son chemin de retour.
- Rouleaux de Centrage de Retour (Return Training Idlers/Rollers) : Similaires aux rouleaux de centrage porteurs, mais pour le chemin de retour, ajustant le déraillement.
- Poulie d'Entraînement ou de Tête (Drive or Head Pulley) : Une poulie motorisée faisant avancer la bande, jouant un rôle central dans le transport des matériaux.
- Poulies de Queue (Tail Pulleys) : Poulies non motorisées à l'extrémité morte du convoyeur, guidant le brin de retour de la bande.
- Poulies de Tension (Snub Pulleys) : Augmentent le contact de la bande, améliorant la transmission de la tension et la traction.
- Poulies de Renvoi (Bend Pulleys) : Changent la direction de la bande, en particulier dans les systèmes avec un arrangement de tension verticale.
- Poulies de Tension (Take-Up Pulleys) : Équipées de contrepoids pour retirer le mou de la bande pendant le fonctionnement.
- Moteur d'Entraînement (Drive Motor) : Typiquement un moteur électrique avec des réducteurs, fournissant la puissance pour entraîner le convoyeur.
- Contrepoids (Counterweights) : Attachés aux poulies de tension, assurant une tension et un centrage appropriés de la bande.
- Arrangement de Tension Verticale (Vertical Take-Up Arrangement) : Ajuste la hauteur de la poulie de tension pour maintenir la tension de la bande.
- Goulotte d'Alimentation (Feed Chute) : Permet une alimentation contrôlée des matériaux sur la bande transporteuse.
- Plaques de Jupe pour Guider le Matériau (Skirt Plates) : Plaques verticales guidant le matériau transporté, empêchant le déversement.
- Nettoyeurs de Bande pour le Côté Porteur de la Bande (Belt Cleaners) : Éliminent le matériau adhérant au côté porteur, maintenant la propreté.
- Nettoyeur de Bande (Type Charrue) pour le Côté Inférieur de la Bande (Belt Cleaner) : Nettoie le côté inférieur de la bande sur le brin de retour, empêchant l'accumulation de matériau.
- Nettoyeur de Poulie (Pulley Cleaner) : Élimine le matériau adhérant aux poulies, assurant un fonctionnement fluide.
- Goulotte de Décharge (Discharge Chute) : Guide la décharge du matériau du convoyeur, le dirigeant vers l'emplacement souhaité.
- Goulotte d'Égouttement (Dribble Chute) : Une goulotte inclinée positionnée sous l'extrémité de tête pour intercepter tout matériau tombant du côté retour et le rediriger dans le flux de décharge.
Novelty Structures fournit divers composants pour les convoyeurs à bande.
