벨트 컨베이어의 구조, 특성 및 용량

1.벨트 컨베이어의 구조

벨트 컨베이어는 구조가 간단하여 비교적 고장이 적고, 경제적이며 합리적인 컨베이어로서 널리 사용됨.

 

1) 구조

< 벨트의 구조 >

< 풀리의 배치 >

 

2) 특성

• 분산물의 대용량 운반이 가능 및 처리 가능한 운반물의 범위가 넓다.
• 톤당 운반 단가가 경제적이다.
• 신뢰성이 높고, 실용성이 좋다.
• 계량, 혼합, 정량분할의 기능이 있다.
• 운반거리가 길고 설치조건이 유리하다.
• 임의 장소에 배분이 가능하다.
• 컨베이어 지지가 간단하다.
• 경제성이 우수하다.

3) 기본 장치

(1) 가동장치

- 가동형식에 따른 구분

  가) 체인 연결방식 : 감속모터, 풀리 또는 모터, 감속기, 풀리를 체인으로 연결하여 동력을 전달한다. 

       (a) 감속모터 & 체인 

       : 가장 많이 사용, 설치가 용이하다. 

       : 스프로켓 휠의 치수조정으로 컨베이어 속도 증감이 가능하다.

 

       (b) 모터, 감속기, 체인

       : 100마력[HP] 이하에서 경제적이다.

       : 구동 풀리 및 감속기의 중심거리 조정이 가능하다.

       : 모터와 감속기를 낮은 위치에 설치가 가능하다.

 

   나) 직결식

        : 감속모터와 풀리를 커플링으로 직결하여 동력을 전달한다.

        : 구조 및 연결이 단순하고 견고하다.

        : 가속 토크 제어가 불가능하고, 기동 전류가 크다.

        : 종류

          (a) 고정식 : 비교적 소용량의 컨베이어용으로 사용된다.

          (b) 플렉시블식 : 대용량의 컨베이어용으로 사용된다.

          (c) 감속모터, 유체 커플링식 : 중용량급의 벨트 컨베이어에 적용되며,

                                                         컨베이어 기동시 토크가 서서히 발생하므로 기기 충격이 적다.

 

(2) 롤러

가. Carrier Roller

     가) 일반 Carrier Roller

           (가) 트러프형 롤러(Trough type)

            ● 용도 : 생산물 운반용 롤러

            ● 구성 : 3개조(주로 사용), 5개조

            ● 각도 : 15,20(주로사용), 30, 45, 65도

           (나) Flat 형(평저형)

            ● 용도 : 중량물 운반용

      나) Impact Carrier Roller : 이송물이 큰 충격을 주며 낙하하여 컨베이어로 떨어지는 경우에,

                                                 각 롤러의 홈이 충격을 흡수한다. 

      다) 자동조심 롤러 : 벨트의 쏠림(사행) 방지 목적으로 설치된다.

            - 설치 검토

              (가) Head Pully 및 Tail Pully의 중심이 일치하지 않는 경우

              (나) Carrier Roller가 벨트라인 중심에서 직각 또는 수평이 아닌 경우

              (다) 벨트 불량에 의한 쏠림이 발생하는 경우

나. 수직형 Guide Roller : 벨트의 쏠림(사행)방지 목적으로 설치된다.

     - 컨베이어의 외곽에 수직형 가이드 롤러 부착

다. 리턴 롤러(Return Rooler)

      가) 일반 리턴 롤러 : 벨트 귀환 측에 설치된다.

            - 롤러의 마모가 빠르다.

      나) Spiral Return Roller : 벨트의 청소 목적으로 귀환측에 부착된다.

            - 내마모성 우수

 

4) 안전장치

(1) 역전 방지장치

      가. 용도 : 컨베이어 상부에 중량의 이송물이 올려진 채로 정지하면 벨트에 설려있는 중량물의 중량에 의해

                      역주하게 되는 현상을 방지하는 장치

      나. 종류

            가) 라쳇 역전 방지장치 : 구동 풀리측에 라쳇을 고정하여 발톱을 Frame에 고정

                  - 구조가 간단하며 작동이 확실하여 주로 사용

            나) 롤러식 역전 방지장치 : 구동 풀리측의 바퀴와 바깥 바퀴사이의 롤러의 쐐기작용으로 역전방지 

                  - 소음이 없고, 완전 방진, 방수형

            다) 핸드 브레이크식 역전 방지장치 : 크랭크의 차동을 이용한 핸드 브레이크가 많이 사용

                  - 정회전시 작용은 없고, 역회전 시 확실하게 휠을 조여줌.

                  - 밴드의 마모가 빠르나, 저가이며 작동이 확실하고 보수가 용이

 

(2) 제동 장치

     가. 전자 브레이크

• 용도 : 가혹한 조건에서의 제동
• 구성 : 제동드럼, 제동 스프링, 전자석으로 구성
• 제동토크가 크고, 동작이 민첩
• 제동시 과열 발생이 없고, 브레이크 라이닝의 수명이 길다.
• 설치 및 조정이 용이        

     나. 전동 유압 & 압상기식 브레이크

• 브레이크 조작은 전동 유압 & 압상기로 작동
• 구조가 간단하고 견고함.
• 동작이 확실하고 유지 보수 및 운전비 저가

     다. 와이어로프(스프링) 비상정지 장치 : 레버와 와이어로프의 기구에 의해 비상시에 작업원이 수동으로

                                                                    로프를 잡아당겨 전원을 절제하여 가동을 중단시키는 방식

 

 

 

 

 

 

반응형

 

 

 

 

 

 

2. 벨트 컨베이어의 계획

1) 설비 계획

(1) 운반재료의 성질 및 형상조사 : 운반재료 크기, 비중, 입도분포상태, 온도, 점착성, 퇴적성 등 검토

(2) 소요 운반량 결정

• 플랜트 공사 : 1일 소요 운반량 및 작업 시간 결정하여 운반능력 결정
• 도로, 댐 및 토지조성 공사 : 지형, 토질, 공정, 기상, 동력원, 조합기ㅖ 등의 제반조건과 검토하여 운반능력 검토

(3) 위치 및 기장 결정 : 조합기계와의 상호관계 고려

(4) 수송속도결정 : 정속 및 가변속을 결정한다.

(5) 전력공급계획 : 수송라인 컨베이어 장치는 전력 공급지점의 분산이 경제적이다.

 

2) 기본설계

(1) 운반능력 Q

∴ Q : 이론 운반 능력[m3/h],  A : 운반물 적재 단면적[m3] A = kb^2

   V : 벨트속도[m/min], 이동속도, b : 벨트유효폭[m] b = 0.9B - 0.05, k : 계수

 

(2) 소요동력 N [kW]

N = N1 + N2 + N3

∴ N1 : 무부하 동력 [kW], N2 : 수평 부하 동력 [kW], N3 : 수직 부하 동력 [kW]

 

 

 

 

3. 벨트 컨베이어 수명

1) 벨트의 교환 기준

(1) 벨트의 수리가 불가능하거나 수리비가 과다할 때

(2) 아래와 같은 손상이 발생하였을 때

• 상면 고무의 마모로 벨트 심체가 전반적으로 노출된 때
• 약품, 기름, 열 등에 의해 상면 고무 및 심체의 열화 및 변형이 심할 떄
• 상면 고무의 외상이 많고, 부분적인 수리 개소가 전반적으로 진행되었을 때
• 심체의 손상이 발생하여 중간 이음을 한 경우
• 벨트가 절단되었을 때
• 광범위한 층간박리가 발생한 경우
• 전장 관통 균열(세로 균열)이 발생한 경우

2) 벨트의 수명 계산

(1) 총 운반량(Q) : 벨트 컨베이어가 수명 주기 동안 운반할 수 있는 총량은 아래와 같다.

      Q = q x k

∴ q : 내용 운반량, k : 각종 내용률

 

3) 벨트의 수명 영향 인자

(1) 벨트 풀리의 크기 : 벨트 풀리가 작으면 제작 단가는 저렴해지나, 굽힘 반경이 작아 반복 굽힘에 의한 벨트의

피로가 커지므로, 벨트의 층(Ply) 수를 고려한 벨트 풀리의 직경 및 벨트 심체를 결정해야 한다.

 

(2) 벨트 컨베이어의 길이 및 속도

: 벨트 컨베이어의 동작시 발생하는 반복 굽힘응력은 벨트의 이송 속도와 비례하고 벨트의 기장에 반비례하므로,

  벨트 컨베이어의 길이가 짧거나 이송 속도가 빠를 때는 반복 굽힘 응력횟수가 많아져 벨트의 수명에 영향을 미친다.

  (벨트 기장이 길고, 이송 속도가 느릴수록 벨트의 반복 굽힘 횟수가 저하되어 벨트의 Life 사이클 타임이 길어진다.)

: 이에 따라 벨트 층간의 박리 현상 및 낙하물의 충격에 의한 박리 현상 등이 발생하기도 한다.

 

(3) 벨트 상면 고무의 두께 및 강도

: 상면 고무는 운반물의 충격, 풀리 및 롤러와의 접촉에 의한 마모가 발생하므로 두껍고, 강한 것이 수명이 길다.

  대신, 기동성은 저하되므로 적절한 두께를 결정해야 한다.

: 적절한 상면 고무의 두께

• 내열 벨트 : 5 ~10 mm
• 내유 벨트 : 1.0mm 정도

(4) 운전 조건에 따른 영향 : 아래와 같은 조건에 따라 벨트의 수명은 영향을 받는다.

• 옥내외 등 설치 장소
• 적재 입구(Chute)의 개소 수 : 단수가 복수보다 수명이 길다.
• 구동 풀리의 개수 : 탠덤 구동보다 싱글 구동이 수명이 길다.
• 경사 정도 : 수평형 컨베이어가 경사형 컨베이어 보다 수명이 길다.
• 충격 방지 적용
• 케이크의 부착정도
• 물림의 방지
• 벨트의 사행
• 스커트, 스크레이퍼, 슈트부 등에 의한 벨트의 이상 마모
• 하부 배출부의 슈트 막힘
• 과부하
• 세로 균열 등

 

 

 

 

4. 공기부상 벨트 컨베이어(Flow Dynamic Conveyor)

터보 팬 등을 사용하여 벨트하부의 노즐을 통하여 공기를 유입시켜, 컨베이어 하부 Carrier 측과 벨트의 하부면을 유입된

공기로 부상시켜 띄우며, 운반물의 중량과 유입된 공기가 균형을 이룬 상태에서 벨트를 구동하여 운반물을 이송한다.

 

1) 구조

(1) 구성 : 팬, 구동모터 및 감속기, 벨트, 에어덕트 및 노즐, 헤드 및 테일 풀리, 유입 및 유출 슈트, 상부 Carrier 및 귀환측 Carrier 등

(2) 완전 밀폐형의 구조로 고속운반, 경사운반, 지하매설 운반이 가능하다.

 

2) 종류

(1) 일체형 : 운반부와 Return측이 하나의 본체에 구성된 것.

 

(2) 분리형 : 운반부와 Return측이 분리되어 구성된 것.

 

3) 특징

• 소량의 공기로 벨트를 부상시켜 롤러 없이 고속운반이 가능하다.
• 운반물의 비산, 넘쳐흐름, 이물질의 혼입이 적고, 저소음, 저진동으로 경제적으로 우수함.
• 갤러리 타입의 벨트컨베이어 보다 성능, 환경, 관리적인 측면에서 유리하다.
• 밀폐형으로 낙광 및 비산으로 인한 설비 주변 오염 및 공해를 방지한다.
• 기존 수송설비에 비하여 친환경적이고 설비의 미관이 우수하다.
• 롤러 점검 및 교체가 불필요하다.
• 화재 개연성 우너천적 차단으로 설비의 안전성이 확보된다.