Hihnakuljettimen kiristysmekanismin kehitys ja suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli kehittää ja suunnitella hihnakuljettimen kiristysmeka-nismi, jolla voidaan korvata nykyinen vastapainomekanismi. Työn tilaajana toimi ruotsalainen insinööritoimisto Eurocon Engineering AB. Yrityksen asiakkaana on kaivosyhtiö LKAB, jolle työ toimitettiin. Hihnakuljettimia käytetään kaivoksella kuljettamaan materiaalia eri prosessien välillä. Hihnakuljettimen toiminnan kan-nalta on olennaista, että hihnaa kiristetään oikealla voimalla. Hihnan kiristämi-seen käytetään yleensä vastapainomekanismia perustuen sen tuottamaan ta-saiseen kiristysvoimaan. Vastapainorakenne on aiheuttanut paljon ongelmia kaivoksella. Likainen ympäristö aiheuttaa kiristysmekanismin jumiutumista ja toimimattomuutta.

Työ oli tuotekehitystyyppinen. Kiristysmekanismin suunnittelua varten perehdyt-tiin kaivosteollisuudessa käytettävien hihnakuljettimien toimintaan ja rakenteisiin sekä hydrauliikkaan. Teoriatietoa kerättiin alan kirjallisuudesta. Vastapainome-kanismin ongelmakohdat selvitettiin vierailemalla kaivoksella ja haastattelemalla sen tuotantohenkilöstöä. Ongelmien kartoittamisen jälkeen ideoitiin erilaisia ki-ristysmekanismeja. Syntyneitä ideoita jatkojalostettiin ja toimimattomat ideat karsittiin. Lopulta päädyttiin yhteen ratkaisuun, joka toteutettiin.

Työssä suunniteltiin hydraulinen kiristysmekanismi, jolla voidaan korvata on-gelmia aiheuttanut vastapainomekanismi. Suunnitellusta kiristysmekanismista tehtiin työpiirustukset ja laadittiin hydraulikaavio osaluetteloineen. Hydraulisella kiristysmekanismilla saavutetaan vastaavat ominaisuudet kuin vastapainome-kanismilla, minkä lisäksi mekanismia suunniteltaessa on otettu huomioon likai-sen ympäristön sille aiheuttamat vaatimukset. Kehitetyllä kiristysmekanismilla saavutetaan hihnakuljettimen luotettavampi toiminta. Suunnittelussa huomioitiin, että kiristysmekanismia voidaan soveltaa myös muihin kuljettimiin. Opinnäyte-työtä voidaan hyödyntää kehitettäessä hihnakuljettimen kiristysmekanismeja.

In this Bachelor’s thesis the aim was to develop and engineer a tension system for a belt conveyor. Belt conveyors are used for material transportation in the mining industry. In the mining industry belt conveyors often are equipped with a counterweight tension system, which has turned out to be an unreliable solu-tion. In the mine environment, dust and dirt cause malfunction for the counter-weight tension system. By developing a tension system, a more reliable function for a belt conveyor can be achieved. The thesis was commissioned by Eurocon Engineering LTD, which is an engineering office operating in Kiruna, Sweden. Their client is the mining company LKAB. The output of the thesis will be delivered to the LKAB.

The work was done using the research and development method. The aim was to develop as many ideas as possible to perform a tension system and by sys-tematic work choose the best solution and engineer it. In order to engineer a tension system, gathering and examining theory about belt conveyors and hy-draulics has been necessary. The author also visited the mine several times and interviewed professionals of the mining industry. Interviewees gave devel-oping ideas and described the main questions of a counterweight tension sys-tem. Theory about hydraulics and belt conveyors is included in this thesis as well.

In this thesis the hydraulic tension system is engineered and both a hydraulic diagram and technical drawings are drawn up. By the hydraulic tension system a problematic counterweight tension system can be replaced and a more relia-ble operation for a belt conveyor can be achieved. The hydraulic tension system provides the same benefits than a counterweight tension system. In addition, the hydraulic tension system is easier to adjust for variable loads. The dirty en-vironment of the mine is taken into account while engineering the tension sys-tem. There is also a possibility to apply a developed solution for other belt con-veyors as well. The outcome of the thesis can be utilized while developing other tension systems for a belt conveyor.