1. 限られたスペース向けの傾斜コンベアベルト
傾斜コンベアベルトは、鉱山、採石場、建設現場、リサイクル現場など、スペースが限られている場合に、大量の材料をより高い処理ポイントまで持ち上げるのに役立ちます。水平コンベアを延長すると、経路の長さが長くなり、占有面積が増え、破砕機、ふるい、ホッパーなどの機器の設置場所が制限される可能性があります。
2. 傾斜コンベアベルトの必要性
積荷が安定して搬送され、有効搬送幅内に収まっている限り、通常のバルク搬送では少数の粒子が残っていても問題ありません。しかし、搬送物が積荷全体に広がったり、運転中に繰り返し移動したり、供給速度を下げたり、速度を調整したり、修正のためにコンベアを停止したりする必要が生じた場合は、選別が必要になります。その場合、傾斜コンベアベルトは、搬送物、傾斜、および搬送能力に適した表面グリップ、保持力、または搬送物の保持力を提供する必要があります。
2.1 傾斜コンベアベルトの荷重挙動
水平コンベヤでは、搬送物の重量の大部分がベルト表面に向かって作用し、摩擦と粒子間の相互作用によって搬送物が保持されます。コンベヤが上昇するにつれて、重力によって下向きの力が強くなります。傾斜コンベヤベルトは、始動・停止サイクル中に発生する滑り、転がり、搬送物の移動、およびこぼれを管理する必要があります。ベルトの幅、速度、および搬送能力が変わらない場合でも、コンベヤの形状の変化によって搬送物の挙動が変わる可能性があるため、傾斜部分の性能評価は別途行う必要があります。
2.2 傾斜コンベアベルトの安定性閾値
搬送安定性の評価は、搬送物の移動の規模、頻度、広がり、および運転への影響から始まります。搬送物の大部分で繰り返し転がり、滑り、または層がずれる場合は、制御が悪化していることを示しています。特に、それが逆流、こぼれ、容量損失、または供給量の減少を引き起こす場合は注意が必要です。粒子サイズもリスクに影響を与えます。微粒子間の移動は局所的にとどまる可能性がありますが、大きな塊が逆流すると衝撃リスクが生じ、即時の是正措置が必要となる場合があります。
3. 傾斜コンベヤベルトの用途
3.1 破砕・選別ライン
破砕ラインでは、破砕機の排出口と次のスクリーンは、しばしば異なる高さに設置されます。床面が短い場合、材料が破砕機から排出された直後にコンベアは上昇する必要があります。このような場合に傾斜コンベアベルトが設置されます。傾斜コンベアベルトは、排出物をスクリーンまで一回の搬送で直接運び、複数の破砕機、スクリーン、シュートが密集している混雑したエリアの床面積を節約します。
3.2 ホッパーおよびサイロへの供給
ホッパーやサイロの投入口は、供給コンベアより数メートル高い位置にあることが多い。傾斜コンベアベルトを使用すれば、下段のラインから材料を取り出し、直接投入口に搬送できる。同様のレイアウトは、高架式ビン、計量装置、ストックパイルコンベアへの供給にも用いられる。現場では、コンベアの始点と排出点は、建物、アクセスプラットフォーム、および近隣で既に稼働している機械によって固定される。メンテナンスのためのアクセススペースも必要となる。
3.3 トラックおよび港湾での積載
トラックへの積み込み作業は、まず一つの固定要件から始まります。荷降ろし地点はトラックの荷台より高い位置に設置されなければなりません。地上レベルの供給地点の横から傾斜コンベアベルトが伸び、積み込みレーンの端に沿って上へと続いています。トラックはコンベアベルトの下を通り抜け、荷降ろしシュートに並んで積み込むことができます。倉庫では、高架式の荷受け場で同様の仕組みが用いられており、港湾では、トラックや船舶の上にある積み込み地点に到達するためにこのシステムが利用されています。
3.4 プラント改修
改修工事は通常、建物の固定された敷地と、既に設置済みの設備を前提として開始されます。新しいホッパー、プラットフォーム、または処理ステージは、元のコンベアの上に設置される場合があり、昇降のためのスペースはごくわずかしか残されません。傾斜コンベアベルトを使用することで、搬送物をそのスペース内に収めつつ、メンテナンスや車両の移動のためのアクセスを確保できます。搬送ルートが確定したら、次に材料の挙動を考慮してベルト構造を選択します。
4. 材料特性と傾斜コンベヤベルトの性能
材料の特性によって傾斜コンベヤベルトの実用的な限界が決まり、搬送面と構造を選定する際の基礎となる。
4.1 粒子サイズと負荷挙動
大きな岩石と小さな砕石の層では、傾斜コンベヤベルトにかかる負荷が異なります。大きな岩石は衝撃が集中し、接触点が少ないため転がり落ちる可能性があります。一方、小さな粒子はより深い層を形成し、接触点が多くなります。細かい材料は、特に積載時や速度変化時に層状に移動することがあります。ベルト表面構造を選択する前に、最大塊サイズと通常の粒子サイズ範囲を記録しておきましょう。
4.2 粒子の形状と動き
丸みを帯びた砂利、ペレット、豆類は、重力によって斜面を下る際に容易に回転します。角張った粒子は接触点が多く、隣接する粒子と噛み合うことがありますが、鋭利なエッジによって被覆材の摩耗が増加する可能性があります。平らな粒子や細長い粒子は、積載中に重なり合ったり、回転したり、橋渡しをしたりすることがあります。したがって、粒子の形状によって、移動と積載パターンが変わります。連続運転中は、供給方向とベッドの深さによって、これらの違いがより顕著になることがあります。
4.3 表面の質感とグリップ
サイズと重量が似ている2種類の材料でも、表面がベルトに接触する角度が異なるため、異なる傾斜角度で動き始めることがあります。滑らかな粒子はグリップ力が弱く、より早く転がったり滑り出したりする可能性があります。粗い粒子は動きに抵抗力が強いですが、粉塵、研磨、摩耗などによって時間の経過とともにその特性が変化することがあります。特に、既存のコンベアが長期間使用後に性能が低下した場合は、材料の表面状態とベルトカバーの状態を併せて確認してください。
4.4 粒子径分布
平均粒径だけでは、性能を左右する負荷の要素を見落としてしまう可能性があります。均一な20mmの製品と、微粉や大きな塊が混在する0～100mmの混合供給物では、充填状態が異なります。最大塊径は衝撃やクリアランスの必要性を決定し、粒径分布全体は充填、分離、層の移動に影響を与えます。選択したベルト構造が、通常の日常運転中に実際にコンベヤに到達する材料と一致するように、両方の値を指定してください。
4.5 湿気と運転への影響
水分は、粒子とベルト、そして粒子同士の相互作用に影響を与えます。試験データが入手可能な場合は、水分含有率を記載してください。現場での観察では、目に見える遊離水、供給物中に形成される塊、ベルトやシュートに付着する材料、戻り側での堆積物など、その他の状況を説明できます。降雨、洗浄水、またはプロセス水が、シフト中または操業シーズン間で材料の挙動に変化をもたらす場合も、それらを特定する必要があります。
4.6 かさ密度と塊状重量
かさ密度と個々の塊の重量は、設計の一部に影響を与えます。かさ密度、積載深さ、ベルト幅、および速度によって、コンベヤが連続的に搬送できる質量が決まります。大きな塊は着地時に集中荷重となり、カバーやカーカスを損傷する可能性があります。供給物に大きすぎる塊が含まれる場合は、かさ密度と最大塊重量の両方を指定してください。これにより、搬送強度、衝撃保護、および積載制御を明確にすることができます。
4.7 転がり、滑り、および荷重移動
傾斜を下る材料は、大きく分けて3つの動き方があります。転がりは、個々の粒子が回転するときに発生します。滑りは、粒子がベルト表面に沿ってほとんど回転せずに移動するときに発生します。流動または移動は、積載されたベッドの一部が再配置されて斜面を下るときに発生します。どのパターンが現れるか、どこから始まるか、そして積載物のどの部分に影響を与えるかを観察してください。この観察結果から、グリップ、クリート、またはサイドコンテインメントを選択する際のより明確な指針が得られます。
5. 傾斜角度とコンベアベルトの要件
角度が大きくなると、荷重にかかる下向きの力が増大します。そのため、ベルトに求められる性能は、表面グリップから材料保持、構造的な保持へと変化します。
5.1 最大傾斜角度は運転条件によって異なります
最大許容傾斜角度は、材料、ベルト表面、ベルト構造、積載深さ、速度、および容量の複合的な挙動によって決まります。同じ20°の傾斜角度でも、角張った大きな岩石は安定した堆積層を形成する一方、丸みを帯びた小さな砂利は転がり始める可能性があります。水分や供給の不均一性によって、結果は再び変化する可能性があります。傾斜角度は設計入力の一つとして使用し、通常の生産における実際の運転条件と比較して確認してください。
5.2 緩やかな傾斜と路面グリップ
傾斜が緩やかな場合、粒子が転がりにくく、供給位置が中央にあり、積載深さが制御されている限り、滑らかなゴムベルトでも安定して搬送できる可能性があります。始動および停止時の挙動も安定しているはずです。搬送物が要求容量で有効搬送幅内に収まるのであれば、追加のプロファイルはほとんど価値をもたらさないでしょう。最終的な判断は、水分量や供給速度の変化後の搬送状況と運転マージンを観察することによって行うべきです。
5.3 中程度の傾斜と資材の移動
角度が大きくなるにつれて、粒子の形状、水分量、供給分布のわずかな変化が、搬送動作に大きな影響を与えるようになります。搬送物の上面で転がりが始まったり、ベルト付近で滑りが生じたり、起動時に搬送物の一部がずれたりする可能性があります。この段階では、搬送動作の発生頻度、影響を受ける材料の量、そしてコンベヤが繰り返し修正することなく必要な搬送能力を確実に維持できるかどうかを確認する必要があります。
5.4 より高い傾斜と材料保持
傾斜が大きくなると、表面摩擦が増加するだけで、負荷の一部が自由に動いてしまう可能性があります。そのため、ベルトに沿って一定間隔で材料を保持することに重点が置かれます。プロファイルの高さ、間隔、積載深さ、最大塊サイズ、排出クリアランスなどが相互に作用します。ここで、実際の動きに合わせてプロファイル付きまたはクリート付きの配置を評価し、選択した構造がプーリーや戻り側サポートと互換性があることを確認する必要があります。
5.5 急勾配と構造的拘束
急勾配搬送には、一定の搬送ポケットを形成して搬送するベルトシステムが必要です。設計においては、基部、傾斜面全体、そして排出部における負荷を制御する必要があります。側壁、クロスクリート、搬送形状、および戻り機構は、一体となった保持構造の一部となります。側壁コンベヤベルトは、特に既存プラントにおいて利用可能な床面距離が短く、必要な揚程が高い場合に、この用途に適した選択肢の一つです。
動作確認済み | ベルト構造を評価する | 確認すべき詳細 |
カートン、袋、またはユニットロードが滑らかなベルト表面に沿って滑ります。 | パッケージの基材、単位重量、起動・停止頻度、および表面汚染 | |
緩い粒子が転がったり、浅い物質層が斜面を下って移動したりする。 | 粒子サイズと形状、プロファイル高さ、積載深さ、排出、洗浄 | |
材料は、傾斜面に沿って一定間隔で確実な支持を必要とする。 | クリートの高さ、クリートの間隔、荷重深さ、塊の大きさ、および戻り側のクリアランス | |
急な傾斜は端からのこぼれを引き起こすか、より深い積載セクションを必要とする。 | 側壁の高さ、クリート構造、有効ベルト幅、トランジション配置、および戻り移動量 |
6. 傾斜コンベアベルトにおけるロールバックとこぼれの制御
ベルト幅、表面、または保持構造を変更する前に、ロールバックとこぼれの発生箇所を最初の不安定点まで追跡してください。
6.1 積み込みポイントを確認する
シュート出口から出てきた材料がベルトコンベア上に落ち着くまで注意深く観察してください。安定した積載量は中央付近から始まり、傾斜部に到達する前に均一な層を形成するはずです。
- 着陸位置―材料がベルトの中央付近に落下するか、あるいは常に片側に偏って積載されるかを確認してください。
- 送り方向― 材料がベルトの進行方向に沿って流入するか、ベルトに横から衝突するかを確認してください。
- ドロップの高さ衝撃直後に、跳ね返り、転がり、または分離がないか確認してください。
- ピークフロー― 短時間の負荷変動だけでなく、1時間あたりの平均供給量にも注意してください。平均容量が許容範囲内に見えても、短時間の過負荷によってロールバックやエッジスピルが発生することがあります。
6.2 有効積載幅の測定
有効積載幅 = 公称ベルト幅 − エッジクリアランス − 側壁またはその他のエッジ構造が占めるスペース
積載後、傾斜時、および最大供給時に、実際の材料層を測定します。最大横方向移動量と両端の残りのクリアランスを記録します。材料がサージ時のみ端に達する場合は、供給が不安定であるか、積載深度が過剰であることを示しています。定常運転時に積載物が使用可能な幅のほぼすべてを占める場合は、ベルト幅または側面の保持機構の見直しが必要です。
6.3 摩耗と堆積物の点検
傾斜路の一部で発生した材料の損失は、ベルトコンベアの表面または保持構造に局所的な変化が生じていることを示している場合が多い。搬送経路全体を点検し、以下の点を確認してください。
- 研磨または硬化 カバーゴム
- シェブロンプロファイルの高さが不均一に失われる
- ひび割れ、曲がり、または損傷したクリート
- 側壁が裂けたり、折り畳まれたり、摩耗したりしている
- プロファイル間に詰め込まれた材料、または保持構造物に押し付けられた材料
- 取り付けられたクリートの基部またはサイドウォール周辺の局所的な損傷
影響を受けた部分と、摩耗の少ない部分を比較してください。摩耗がどこから始まっているか、また、損傷した部分を過ぎた後も摩耗が続いているかどうかを記録してください。
6.4 物質損失の最初の発生点を特定する
後から発生する漏水箇所は、さらに上流で発生した問題に起因する可能性があります。最初に目視できる漏水箇所を基準に、是正措置の開始地点を決定してください。
観察されたパターン | まず最初に確認すべきエリア | 初期方向 |
傾斜する前から材料は既に不安定である | シュート出口、着地位置、供給方向、落下高さ | 流入するストリームを安定させ、中央に配置する |
荷物は入口で収まり、徐々にベルトの端まで達する。 | 積載深さ、有効幅、横方向の移動 | ピーク負荷を軽減するか、利用可能な運搬幅を見直す |
巻き戻しやこぼれは、目に見える摩耗部分から始まります。 | ゴム、プロファイル、クリート、またはサイドウォールを覆う | 必要な表面状態または保持状態を復元する |
ベルトが横方向に移動すると、損失位置が変わります。 | ベルトのトラッキング、スカート、およびトランジションエリア | 正しい位置合わせと積載位置 |
材料損失は、生産量のピーク時のみ発生する。 | フィーダー出力と瞬間流量 | ベルト仕様を変更する前に、サージ負荷を制御してください。 |
7. 傾斜角度とコンベア容量
使用可能な処理能力は、傾斜面上で安定した状態を保つ材料の断面積、ベルト速度、およびかさ密度によって決まります。
7.1 公称容量と使用可能容量
傾斜コンベヤベルトの搬送能力は、ベルト幅だけでは決まりません。計算には、利用可能な縁部クリアランスとベルト構造によって確保される搬送高さの範囲内で搬送可能な積載断面値を使用する必要があります。
有効質量流量 = 安定負荷断面積 × ベルト速度 × かさ密度 × 単位換算
安定した負荷断面積は、傾斜角度、供給条件、材料の移動、および使用可能な格納構造によって制限される場合があります。また、ピーク流量も確認する必要があります。短時間の流量増加により、一時的に通常の運転状態よりも負荷が深くなったり広くなったりする可能性があるためです。
7.2 粒子サイズの変化による有効積載量の変化
同じベルト幅と速度でも、供給原料の組成が変わると、利用可能な処理能力は異なる場合がある。
飼料の状態 | 荷重のかかった断面への影響 | 容量に関する考察 |
均一な粒子サイズ | 比較的安定した負荷プロファイルを生成する | 容量は、安定して再現可能な断面から推定できる。 |
細粒と粗粒の混合材料 | 積み込み時や輸送中に分離する可能性があります | 微粒子や大きな粒子が積載予定エリア内に残っているかどうかを確認してください。 |
大きな個々の塊 | 周囲の材料に利用できるスペースを減らす | 塊のクリアランス、衝撃位置、ベルト端からの距離を確認してください。 |
不規則な給餌量の急増 | 一時的に積載深さまたは幅を増やす | 封じ込めと利用可能なベルトエリアを確認する際は、ピーク供給条件を使用してください。 |
平均粒子径は、4つの条件すべてを表すことはできません。したがって、最大塊径、通常の粒子径範囲、およびピーク供給パターンは、容量チェックにおいて個別の入力値として扱う必要があります。
7.3 システム全体でベルト速度を確認する
ベルト速度を上げると理論上の処理能力は向上しますが、積載、搬送、排出の挙動も変化します。選択する速度は、コンベヤ全体の構成に合わせて決定する必要があります。
以下の条件をまとめて確認してください。
- 搬入される材料が、適切な方向と速度でベルトコンベアに進入できるかどうか
- 加速によって転がり、滑り、または荷重分離が発生するかどうか
- 選択されたベルト構造がプロファイル間またはクリート間に十分なサポートを提供するかどうか
- 排出シュートが、結果として生じる軌道で材料を受け入れることができるかどうか
- 清掃と返却作業が管理可能な範囲にとどまるかどうか
速度向上は、必要な生産量と安定した材料搬送が同時に確認された場合にのみ認められる。
8. 確認します 傾斜コンベヤベルトの仕様
ベルト構造が選定された後、すべての寸法、材料、性能要件を製造可能な注文仕様書に変換する必要があります。
8.1 選択内容を製品データに変換する
「傾斜ベルト」や「高プロファイルベルト」といった表現では、重要な製造上の詳細が不明瞭なままです。確定仕様書には、以下の事項を記載する必要があります。
- 完成ベルト幅と供給長さ
- 芯材、引張強度、およびプライ数
- 上蓋と下蓋の等級と厚さ
- 選択された表面パターンまたは材料保持構造
- プロファイルまたはクリートの高さ、形状、向き、間隔
- 側壁の種類、高さ、および配置（含まれる場合）
- オープンまたは無制限の供給条件
- 合意された接合準備または接合部の構築
- 適用規格および要求される耐熱性、耐油性、耐炎性、耐摩耗性、耐薬品性または帯電防止性能
特注のプロファイル、クリート、および側壁は、承認済みの図面と関連付ける必要があります。これにより、書面による説明だけでは構造を完全に定義できない場合でも、寸法と配置を明確にすることができます。
8.2 コンベヤの仕様と照合する
承認されたベルトは、既存のコンベアとその周辺部品に適合する必要がある。
ベルトの詳細 | コンベアの状態を確認する | チェックの目的 |
完成ベルト幅 | プーリー面、搬送ローラー、フレーム、シュートのクリアランス | ベルトは使用可能な走行スペース内に収めてください。 |
枝肉の厚みと柔軟性 | プーリー径、トラフ配置、遷移部 | 選択した構造がコンベア経路に沿って柔軟に移動できることを確認してください。 |
プロファイルまたはクリートの寸法 | リターンサポート、クリーナー、スカートボード、排出エリア | 高架構造物が干渉なく通過できることを確認してください。 |
側壁寸法 | 積載シュート、排出シュート、および横方向のクリアランス | 必要な資材経路と利用可能な積載スペースを確保する |
無限の長さまたは指定された長さ | コンベヤ中心距離と巻き取り移動量 | 取り付け長さと利用可能な張力調整を確認してください。 |
設置可能なスペースとコンベアの配置 | 実際のコンベア上で完成および操作可能なジョイントを選択してください。 |
既存のベルトは、寸法に関する有用な参考情報を提供してくれる。特に取り外したベルトが伸びていたり、摩耗していたり、修理されていたりする場合は、識別可能な仕様表示、図面、または確認済みの機器寸法に基づいて寸法を測定する必要がある。
9完全な用途には傾斜コンベヤベルトを選択してください
最終的な選択は、コンベア経路全体における実際の材料の挙動を反映したものであるべきです。粒子サイズ、形状、水分量、かさ密度は負荷を表し、傾斜角度、供給条件、および必要容量は、材料に作用する力と負荷条件を定義します。
これらの入力項目によって、ベルトに求められる表面グリップ力、材料保持力、および側面保持能力のレベルが決まります。また、搬送幅、カーカス、カバー、およびコンベヤとの互換性を維持しなければならない隆起構造も決定されます。アプリケーション全体を評価することで、下部供給ポイントから上部排出ポイントまで必要な荷重を搬送できる傾斜コンベヤベルトを選択するための明確な基準が得られます。
入手可能な材料情報、コンベアのレイアウト、および必要な処理能力を技術審査のために送付してください。これらの詳細情報は、適切なベルト構造を決定し、確認が必要な仕様を特定するために役立ちます。
10傾斜コンベアベルトに関するよくある質問
これらの質問は、支持構造が選定された後に残る設置および仕様の詳細に関するものです。
10.1 シェブロンコンベヤベルトには、確認済みの走行方向が必要ですか？
はい。傾斜搬送に使用されるシェブロンコンベヤベルトは、下部の供給点から上部の排出点まで、搬送方向が明確に定められています。プロファイルレイアウト、積載位置、接合部、排出機構はこの方向に基づいて設計されるため、注文書と図面にはこの方向を明記する必要があります。ベルトは連続ループの一部として下部の経路を戻りますが、この戻り動作によって双方向の搬送は実現されません。
10.2 プロファイル付き傾斜コンベヤベルトは機械式ファスナーを使用できますか？
はい、一部のプロファイルベルトは機械式ファスナーを使用できます。適合性は、ベルトの厚さ、引張強度、プーリー径、ファスナーの種類、および使用可能なプロファイルのないスプライス領域によって異なります。完成した接合部は、隆起したプロファイル、リターンサポート、または周囲の構造物に干渉することなくコンベヤを通過する必要があります。スプライス配置は、プロファイルレイアウトと供給されるベルトの長さを確定する前に確認する必要があります。
103．水平から傾斜への移行は仕様に含めるべきか？
はい。この移行部では、ベルトの曲率、ベルトの支持構造、傾斜部に入る前の材料の沈降方法が変化します。この部分の長さまたは半径、ローラーとプーリーの位置、および支持構造を明記してください。これらの詳細は、カーカスの柔軟性や、プロファイルやクリートとのクリアランスを確認するために使用されます。傾斜角度とリフト高さだけでは、ベルトの経路全体を説明することはできません。
104. より厚い傾斜コンベヤベルトは、既存のベルトと直接交換できますか？
いいえ。ベルトが厚くなると、プーリーの直径を大きくする必要が生じる場合があり、トラフ部やトランジション部での挙動が変わる可能性があります。また、ベルトの巻き取り範囲や、隆起したプロファイル周辺のクリアランスも変化する可能性があります。カーカスやカバーの厚みを増やす前に、既存のプーリー、支持構造、張力調整範囲、およびスプライス方法を確認してください。厚みを増やす場合は、強度、衝撃、または摩耗に関する要件が満たされていることを確認する必要があります。
10.5 エンドレス傾斜コンベヤベルトには、定義された長さ測定方法が必要ですか？
はい。注文書には、合意された測定方法、測定条件、および長さ許容誤差を明記する必要があります。使用済みのエンドレスベルトは既に永久伸びが生じている可能性があるため、測定された円周を、巻き取り位置、コンベヤ中心間距離、および元のベルトの記録と照合する必要があります。これにより、交換用ベルトが使用可能な設置長さと張力調整範囲内に収まるようになります。
10.6 傾斜コンベヤベルトは、平らな面または溝状の面を走行できますか？
はい、どちらの配置も可能です。適切なオプションは、ベルトの構造、材料の断面形状、支持部の形状、プロファイル、クリート、または側壁に必要なクリアランスによって異なります。ベルトはすべての遷移部で柔軟に曲がる必要があり、隆起した構造物は明確な戻り経路を維持する必要があります。カーカスと支持構造を確認する前に、平坦部、溝部、および遷移位置をマークしてください。
