Piezas y funciones de las cintas transportadoras que todo ingeniero debería conocer
¿Qué componentes forman parte de un cinta transportadora?
Una cinta transportadora completa está formada por numerosos componentes. A continuación, he enumerado estos componentes y explicaré detalladamente, uno por uno, sus funciones y requisitos técnicos. Comprender estos componentes es fundamental para seleccionar el modelo adecuado y mantener el equipo en buen estado.
Primera parte: Lista de componentes
Una cinta transportadora completa debe incluir los siguientes componentes (aunque esta lista no es exhaustiva):
| No. | Nombre del componente |
|---|---|
| 1 | Cinta transportadora |
| 2 | Juegos de poleas tensoras |
| 3 | Conjuntos de poleas |
| 4 | Unidad de accionamiento (incluidos el motor eléctrico, la caja de cambios, el acoplamiento, el bastidor de base, etc.) |
| 5 | Freno de disco |
| 6 | Tope (dispositivo no reversible) |
| 7 | Unidad de recogida (dispositivo tensor) |
| 8 | Tolva de carga |
| 9 | Limpiador de cintas (raspador) |
| 10 | Estructuras de acero (armazón de largueros, patas de apoyo, soportes para poleas, placas de recepción, protecciones de seguridad, barandillas, etc.) |
| 11 | Recubrimientos, disolventes, aceites y lubricantes (para retoques in situ y pruebas de funcionamiento) |
| 12 | Consumibles y piezas de desgaste (para la instalación, la puesta en marcha y el funcionamiento de prueba) |
| 13 | Herramientas especiales, instrumentos y medidores (para la instalación, el mantenimiento, la inspección y el funcionamiento) |
Segunda parte: Cintas transportadoras: los componentes fundamentales de tracción y soporte de carga
La función de las cintas transportadoras
Las cintas transportadoras son los componentes principales de los transportadores de cinta, encargados de la tracción y del transporte de materiales. Deben tener tanto la resistencia suficiente como la capacidad de carga adecuada.
Selección de cintas transportadoras
En función de la tensión necesaria, se pueden seleccionar los siguientes tipos de cintas transportadoras:
Cintas transportadoras PVG ignífugas, antiestáticas y de núcleo sólido: las especificaciones van desde el modelo PVG680S hasta el PVG2500S
Cintas transportadoras de PVC con núcleo sólido, ignífugas y antiestáticas: las especificaciones van desde el modelo PVC680S hasta el PVC2500S
Correas de cable de acero ignífugas: las especificaciones van desde ST/S630 hasta ST/S4000 N/mm
Norma aplicable: MT 668-1997
Empalme de cintas transportadoras
Por regla general, las cintas transportadoras deben empalmarse mediante vulcanización. Los requisitos específicos son los siguientes:
La resistencia estática en la junta vulcanizada no debe ser inferior a 100%.
Por lo general, la vida útil no es inferior a 10 años.
La suma del alargamiento permanente y del alargamiento elástico no deberá superar el 0,2%.
Responsabilidades del proveedor
El fabricante de la cinta transportadora deberá proporcionar lo siguiente:
Métodos de empalme
Compuestos para empalmes
Requisitos relativos al entorno en el que se realiza el empalme
Requisitos para el equipo de vulcanización
Formación técnica para el personal encargado de los empalmes de la empresa usuaria
Y será responsable de la eficacia del empalme
Tercera parte: Unidad de accionamiento: el núcleo de la fuente de alimentación
Composición de la unidad de accionamiento
La unidad de accionamiento está compuesta por los siguientes componentes:
Motor
Caja de cambios
Dispositivo hidráulico de arranque suave
Freno
Red de seguridad
Acoplamiento de eje de alta velocidad
Acoplamiento de eje de baja velocidad
Toda la unidad de accionamiento está montada sobre un bastidor de accionamiento, que a su vez está fijado a los cimientos.
Requisitos del motor
Se utilizará un motor de inducción trifásico a prueba de explosiones, apto para uso en minas. Debe ser capaz de funcionar sin problemas en las siguientes condiciones:
Funcionamiento a plena carga
Variaciones de tensión dentro de un margen de ±5% respecto a la tensión nominal
Variaciones de frecuencia dentro de un margen de ±1% respecto a la frecuencia nominal
Características del reductor
El reductor debe presentar las siguientes ventajas:
Alta capacidad de carga
Alta eficiencia
Ligero
Larga vida útil
Requisitos de acoplamiento
El acoplamiento utiliza resortes serpentinos como elementos elásticos. Debe cumplir las siguientes condiciones:
| Requisito | Descripción |
|---|---|
| Buena elasticidad | Gran resistencia a los impactos y capacidad de amortiguación / absorción de impactos |
| Capacidad nominal | No menos de 1,5 veces el par transmitido |
| Capacidad de indemnización | Buena capacidad de compensación en las direcciones axial, radial y angular |
| Fácil mantenimiento | Montaje y desmontaje sin necesidad de mover el motor ni la máquina accionada |
| Larga vida útil | Intervalos de mantenimiento prolongados |
Requisitos para el bastidor de la unidad de accionamiento
El bastidor de la unidad de accionamiento es una estructura de chapa de acero soldada y debe cumplir los siguientes requisitos:
Las superficies en contacto con el reductor y la base del motor deben estar mecanizadas
Se incluye un juego de cuñas debajo de la base del motor
A cada lado del motor hay un tornillo de ajuste.
Debe tener la rigidez, la resistencia y la estabilidad suficientes
Los pernos de anclaje deben estar bien fijados, sin vibraciones anormales.
Requisitos para el pretratamiento del acero:
Se debe seleccionar acero de alta calidad
Se utilizará un tratamiento previo mediante granallado para eliminar la cascarilla de laminación, el óxido y los residuos extraños.
Nivel de eliminación de óxido: Sa2½
Se aplicará una capa de imprimación como tratamiento previo
Se deberán aliviar las tensiones elevadas provocadas por la soldadura o el mecanizado.
Cuarta parte: Rodillos – Componentes de transmisión de potencia
Clasificación de los rodillos
Los rodillos se clasifican en dos tipos: rodillos motrices y rodillos de apoyo. Son los principales componentes de transmisión de potencia de las cintas transportadoras y se fabrican soldando la carcasa y las bridas entre sí.
Métodos de fabricación:
Diámetro exterior ≤ 320 mm: para la carcasa se utilizan tubos de acero sin soldadura
Diámetro exterior > 320 mm: Las chapas de acero se laminan y se sueldan a tope (lo que se conoce como «bidones soldados»).
Las bridas de acero fundido se sueldan al cuerpo del tambor (lo que se conoce como tambores de estructura fundida y soldada)
Baterías de tracción
Los tambores de transmisión son los componentes principales para la transmisión de potencia. Se pueden clasificar según su disposición de la siguiente manera:
Tambor único (ángulo de cobertura de 210° a 230°)
De doble tambor (ángulo de cobertura de hasta 350°)
Multitambor (utilizado para alta potencia)
Según la configuración de su superficie, se pueden clasificar en:
| Tipo de polea | Ventajas | Desventajas | Aplicaciones aplicables |
|---|---|---|---|
| Polea lisa de acero | Fabricación sencilla | Bajo coeficiente de fricción | Transportadores de corta distancia |
| Polea revestida de caucho | Alto coeficiente de fricción | Proceso de fabricación complejo | Transportadores de larga distancia y gran capacidad |
| Polea con revestimiento cerámico | Alto coeficiente de fricción | Alto coste | Transportadores de larga distancia y gran capacidad |
Perfiles superficiales de los rodillos recubiertos de caucho:
Revestimiento de goma lisa: tipo estándar
Revestimiento de goma con diseño de rombos: se utiliza en cintas transportadoras que funcionan en ambas direcciones
Revestimiento de caucho con ranuras en espiga: alto coeficiente de fricción, buena resistencia al deslizamiento y buen drenaje, pero hay que tener en cuenta los requisitos de sentido de colocación.
Rodillos de desvío
La función de los rodillos desviadores es:
Para cambiar el sentido de la cinta transportadora
Para aumentar el ángulo de envoltura de la cinta transportadora alrededor del rodillo de tracción
Los rodillos de desviación cuentan con una superficie de goma lisa.
Requisitos para el eje del rodillo
Debe ser una pieza forjada
Debe someterse a ensayos no destructivos y debe presentarse un informe de ensayo
El par admisible y la fuerza resultante admisible deben cumplir los requisitos de diseño.
Quinta parte: Poleas locas – Componentes de soporte
La función de las poleas de guía
Los rodillos de apoyo se utilizan para sostener la cinta transportadora y el material que transporta, lo que garantiza un funcionamiento estable de la cinta.
Tipos de poleas locas
| Tipo de polea loca | Posición de instalación | Función |
|---|---|---|
| Juego de rodillos de guía para canaleta | Lado de transporte (rama superior) | Sujeta el material y la cinta transportadora |
| Juego de poleas de transición | Cerca de las poleas | Permite una transición con un ángulo de canaleta de entre 5° y 30° |
| Juego de rodillos tensores autoalineables | Lado de ida o lado de vuelta | Evita la desalineación de la correa y la centra |
| Juego de poleas de impacto | Debajo de la rampa, en el punto de carga | Absorbe la energía del impacto |
| Juego de poleas tensoras en V | Rama de retorno | Centra la cinta transportadora vacía |
| Rodilla de retorno plana | Rama de retorno | Sujeta la correa de retorno |
Distancia entre rodillos
| Cargo | Espaciado |
|---|---|
| Lado de transporte (rama superior) | 1000–1200 mm |
| Lado de retorno (ramal inferior) | 2400–3000 mm |
| Sección de una curva convexa/cóncava | 500 o 600 mm (según los cálculos) |
| Ruedas locas de impacto | Entre 1/2 y 1/3 de la distancia entre rodillos de la canaleta |
Especificaciones de calidad para rodillos montados
| Parámetro | Requisito |
|---|---|
| Coeficiente de fricción simulado (a plena carga) | f ≤ 0,020 |
| Vida útil | 30 000 horas (excluidas las poleas de impacto), tasa de fallos ≤ 3% |
| Resistencia a la rotación | ≤ 3,0 N (carga radial de 250 N, velocidad de 550 r/min); ≤ 1,5 veces tras 1 hora de parada |
| Excentricidad radial | ≤ 0,5 mm (excepto las ruedas de impacto) |
| Desplazamiento axial | ≤ 0,7 mm (con una fuerza axial inferior a 500 N) |
| Resistencia al polvo | Tras 200 horas de funcionamiento en un contenedor con polvo de carbón, no debe penetrar polvo de carbón en la grasa del cojinete. |
| Resistencia al agua | Tras 72 horas de funcionamiento bajo chorro de agua, entrada de agua ≤ 150 g |
| Capacidad de carga axial | 15 kN |
| Prueba de caída | Sin daños, sin grietas |
Sexta parte: Dispositivo tensor
Función del dispositivo tensor
Las funciones del dispositivo tensor son las siguientes:
Para garantizar que la cinta transportadora no resbale sobre el tambor de accionamiento
Para limitar la holgura de la cinta transportadora entre los grupos de rodillos
Proporcionar el recorrido necesario para el empalme de la cinta transportadora
Tipos de dispositivos de tensado
Entre los tipos más comunes se encuentran:
Tipo de tornillo
Tipo de cabrestante
Tipo vertical
Tensado hidráulico
Cabrestante tensor
Séptima parte: El marco
Función y estructura del bastidor
El bastidor constituye la estructura principal de la cinta transportadora. Presenta una estructura triangular soldada a partir de perfiles de acero en H. Las superficies que se unen a los tambores deben estar mecanizadas. Los componentes soldados de los elementos principales sometidos a tensión deben someterse a ensayos no destructivos.
Tipos de marcos
| Tipo | Solicitud |
|---|---|
| 01 Marco | Bastidor de la polea de descarga |
| 02 Marco | Bastidor de la polea motriz / Bastidor de la polea de flexión |
| 03 Marco | Bastidor de la polea de flexión / Bastidor de la polea trasera |
Nivel de apoyo intermedio
Tipo estándar: 6 m de longitud, con una distancia entre orificios de montaje de los rodillos de 1000 mm o 1200 mm
Tipo no estándar: menos de 6 m; la distancia entre los agujeros se determinará in situ
Sección de curva convexa: radios de curvatura de 12, 16, 20, 24, 28 y 34 m (6 tipos en total)
Tramo de curva cóncava: radios de curvatura de 80 m, 120 m y 150 m
Patas de apoyo intermedias
| Tipo | Característica |
|---|---|
| Tipo I | Sin tirante diagonal |
| Tipo II | Con tirante diagonal |
Las patas de apoyo y los bastidores intermedios se unen con pernos para facilitar su transporte.
Octava parte: Canaleta guía
La función del canal de guía es dirigir el material que cae de la tolva hacia el centro de la cinta transportadora.
Ancho de la base: entre la mitad y dos tercios del ancho de la cinta
Forma de la sección transversal: rectangular
Componentes: sección delantera, sección central, sección trasera (las longitudes se determinarán según los requisitos del cliente)
Nona parte: Limpiador
El limpiador se utiliza para eliminar los residuos adheridos a la cinta transportadora.
| Tipo | Función |
|---|---|
| Limpiador de cinta tipo rascador | El tipo básico más sencillo |
| Limpiador de cinta de aleación tipo P / tipo H | Limpieza de alta eficacia; instálelo siguiendo las instrucciones del manual de uso |
| Limpiador de cinta en marcha en vacío (lado de retorno) | Elimina el material adherido al lado no portador de la cinta |
Parte décima: Medidas de seguridad
Barandillas y redes de seguridad
Se deben instalar barandillas y redes de seguridad en las partes expuestas de los sistemas de transmisión mecánica:
Se deben instalar redes de seguridad en el lado adyacente a las cintas transportadoras aéreas de pasajeros para evitar que los materiales salgan disparados y provoquen lesiones.
Los tambores de accionamiento y los tambores de desviación deben ir provistos de protecciones de seguridad.
Se instalarán barandillas de seguridad alrededor del dispositivo de tensado;
Se instalarán barandillas de seguridad o protecciones de seguridad en el resto de piezas giratorias o móviles;
Las protecciones de seguridad suelen estar fabricadas con malla galvanizada de rombos para facilitar su montaje, desmontaje y manipulación.
Fuentes de datos:
MT 668-1997 ‘Cintas transportadoras con cordón de acero ignífugas para minas de carbón’
GB/T 10595-2017 “Cintas transportadoras”
MT/T 821-2006 “Especificaciones técnicas para las ruedas locas de las cintas transportadoras de las minas de carbón”
Los indicadores de calidad de las poleas de rodadura mencionados en el texto (resistencia a la rotación, excentricidad radial, desplazamiento axial, ensayos de resistencia al polvo y al agua, etc.) se refieren a la norma MT/T 821-2006.
Los datos sobre el radio de curvatura del bastidor se basan en los manuales de diseño del sector y en la norma GB/T 10595-2017.
El grado de eliminación de óxido superficial Sa2 1/2 se basa en la norma ISO 8501-1 “Grados de óxido y limpieza de superficies de acero antes del pintado”.”
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