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ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE CORREAS
INTRODUCCION
• Bienvenidos al curso de “Estructura y Funcionamiento de Correas”
• Tiene por objetivo dejar al participantes en condiciones identificar la estructura y funcionamiento de correas.
Descripción de una correa transportadora
Objetivos de las correas
El sistema de correas transportadoras es utilizado ampliamente en la minería
para el transporte de sólidos, siendo diseñadas para trabajar como unidades
individuales o sistema en conjunto, dependiendo de las necesidades del
proceso.
Su longitud puede ir desde unos pocos metros a varios kilómetros de distancia
e igualmente su capacidad, la cual puede variar desde unos pocos kilos a
varias toneladas.
Estructura de las correas
Una correa transportadora es un dispositivo mecánico accionado por un sistema
motriz (polea motriz, ubicada normalmente en el extremo de descarga), que consta de
una correa o cinta transportadora sinfín, la que está revestida para evitar el desgaste
por abrasión y reforzada para soportar la carga y la tensión (Ver Figura N °1).
Componentes principales
La correa transportadora se apoya en rodillos de carga, los que se encuentran
distribuidos en estaciones de polines, cuya configuración normalmente se compone de
un polín horizontal y dos polines inclinados en un ángulo de 45°, respecto de la
horizontal. Estas estaciones de polines se distribuyen a todo lo largo del trayecto para
soportar la correa y su carga. La tensión de la correa es lograda a través de un
sistema tensor de diseño variado, según la posición de la correa transportadora.
Además la cinta dispone de un sistema de alineamiento que permite el centrado de la
banda en todo su trayecto de carga y retorno.
La elección del equipo para transportar material sólido depende de un gran número de
factores, siendo los más importantes la capacidad, la forma y tamaño del material y la
forma en que el material ha de ser transportado: horizontalmente, verticalmente o en
plano inclinado.
Una vez descargado el material, la cinta retorna para ser nuevamente cargada,
apoyada sobre polines de retorno y por la acción de una polea de retorno, ubicada
normalmente en el extremo de carga o alimentación. En el retorno de la correa se
ubican dispositivos limpiadores que permiten retirar el material adherido sobre la
cubierta de carga y eliminar el material que cae sobre la cubierta de rodado o retorno.
(Ver Figura N °2).
Figura Nº 2 Componentes principales
Elementos Principales que Componen una Correa Transportadora
Un sistema de banda o cinta transportadora, se compone principalmente de los
siguientes elementos:
Sistema moto reductor: Se diseña para transferir la potencia necesaria para
mover la correa con carga y obtener la velocidad requerida. (Ver Figura Nº 8)
Polea de cabeza motriz: Cilindro metálico forrado normalmente en goma, que
tiene por función traccionar la correa transportadora. Es de un diámetro mayor que
el resto de los tambores y polines para entregar una mayor superficie de contacto,
mejorando la tracción. La fuerza de rotación es suministrada por un moto reductor.
Una buena alineación de esta pieza, es fundamental, para mantener centrada la
banda de transporte. (Ver Figura Nº 2 y 8)
Tolva de descarga: Direcciona la descarga del material transportado, hacía la
etapa siguiente de transporte o proceso. (Ver Figura Nº 2 y 8)
d) Polea de contrapeso o tensora: Mantiene la tensión de la cinta, para no
perder adherencia y arrastre de la polea motriz. Además, evita el azote de la cinta
transportadora, evitando daños. (Ver Figura Nº 2 y 8)
e) Polines de retorno: Sostienen la correa que regresa a tomar carga
nuevamente. (Ver Figura Nº 3 y 4)
f) Tolva de carga o alimentación: Distribuye el material en forma uniforme en el
centro de la correa y reduce el impacto del material sobre ésta. (Ver figura Nº 2 y 8)
g) Polines de impacto: Se ubican directamente bajo la zona de carga de la cinta
transportadora y se diseñan y construyen para amortiguar el golpe de la carga sobre
la cinta. Protegen la cinta frente al desgaste y ruptura de la banda. (Ver figura Nº 5)
h) Polines de carga o transportadores: Constituyen el medio de rodado para
deslizar correa y carga que se transporta. (Ver figura Nº 6)
i) Polines Guías o de alineamiento: Su función es mantener alineada la cinta
transportadora, evitando desplazamientos laterales de la banda. Se ubican a lo
largo de todo el trayecto de carga en puntos estratégicos y en algunos casos se
considera su instalación en la sección de retorno de la banda.
j) Guardera o guardapolvo: Evita que la carga de la correa no se derrame en
forma peligrosa. Se ubican generalmente en las tolvas de alimentación.
k) Polea de retorno: Cilindro metálico recubierto en goma, ubicado en el lado
opuesto a la polea motriz, siendo su función retornar la banda para una nueva
operación de carguío.
l) Raspadores de limpieza de correa: Los raspadores de limpieza de correa
usados, están formados por un raspador de pre-limpieza y por un raspador
limpiador. El primero está montado sobre la polea de descarga justo después del
área de desprendimiento del material en la correa; el segundo raspador, está
montado debajo de la polea de descarga y colocada con una inclinación de 10º.
(Ver Figura N° 7)
Figura Nº 8 Esquema general correa transportadora
y sus principales componentes
Figura Nº 9 Vista de perfil detalles correa transportadora
Componentes Auxiliares de una Correa Transportadora
a) Piola de seguridad
Sistema de seguridad que tiene por objetivo detener la correa, para salvaguardar la
integridad física del operador y del equipo en un incidente o accidente. (Ver Figura
Nº 10).
b) Sensor de velocidad
Sensor eléctrico que permite detectar atascamiento de la correa y desenergizar
el motor-reductor para proteger la integridad del equipo. (Ver Figura Nº 11)
Este equipo “sensa” el movimiento mediante un disco metálico de precisión
montado en el eje del detector. Este disco genera pulsos de luz infrarroja gracias
a perforaciones que tiene en su periferia, y una fuente de luz infrarroja. Un
sensor fotoeléctrico detecta estos pulsos y los convierte en una señal digital
electrónica. El circuito electrónico analiza la señal digital, para luego activar o
desactivar el relé de salida de acuerdo a la velocidad prefijada.
Frecuentemente, este equipo se prefija a una velocidad baja, con la finalidad de
detectar, si una correa se ha detenido o por algún motivo no se desplaza. Esto
activa el relé de salida provocando una parada y/o una alarma.
c) Pesómetro
Instrumento que permite medir el flujo másico que es transportado por la correa y
la velocidad. El conjunto del pesómetro contiene los polines de peso y la celda
de carga que detecta el peso que pasa sobre el conjunto. La carga que está
sobre la correa pasa a los polines de peso y luego a la celda de carga. La salida
de la celda de carga es proporcional al peso sobre el pesómetro.
El sistema electrónico de la balanza acepta dos señales de entrada (una para la
velocidad de la correa y la otra para la lectura de la celda de carga) y las
convierte en señales eléctricas equivalentes a las toneladas totales que pasan
por la correa transportadora y las toneladas métricas instantáneas por hora.
También hay un integrador que muestra el tonelaje total desde la última vez en
que el indicador fue puesto en cero. (Ver Figura N° 12)
Figura Nº 12 Pesómetro
d) Detector de metales
Instrumento que permite detectar y capturar elementos metálicos, que pueden
dañar la estructura de los equipos. (Ver Figura N° 13)
Como medida de seguridad adicional para impedir que los fragmentos de
metales pasen al área de chancado secundario/terciario, la correa de
alimentación al chancado secundario está equipada con un sistema de detección
de metales para detectar en el mineral chancado todo metal que el electroimán
no pudo sacar. El detector de metales detecta cualquier metal que pueda estar
enterrado muy por debajo del mineral como para ser sacado por el electroimán.
Al ser activado, el detector de metales detiene la correa de alimentación al
chancado secundario/terciario por enclavamiento.
Figura Nº 13 Detector de metales
e) Detector de correa desalineada (side travel)
Las correas transportadoras de longitud considerable, tienen los detectores de
correa desalineada ubicados en los costados de la correa verificando que esta
se encuentre operando de manera alineada. (Ver Figura N °14)
La primera señal puede indicar una pequeña desviación de la correa, a través de
una alarma sonora. La segunda señal podría alertar sobre un desplazamiento
extremo desconectado la correa transportadora.
Figura Nº 14 Detector correa desalineada
f) Detector de correa rota o desgarrada (belt tear)
Para lograr medidas extra de seguridad en las correas, usualmente se tiene
instalados los detectores de correa rota o desgarrada, ubicados en el trayecto de
las correas. (Ver Figura N °15)
Los interruptores de correa rota se montan en pares a ambos lados de la correa.
Estas unidades están conectadas por dos tramos de cable forrado en vinyl. Un
extremo del cable está montado permanentemente a una escuadra de fijación y
el otro extremo tiene una bola que se conecta al casquillo de la unidad. Los
cables se enlazan en el punto medio bajo la correa cruzando de un lado a otro.
Cuando un objeto o una porción de correa dañada cuelga por debajo de la
superficie de misma, barre con uno o ambos cables. Cuando el cable se
desprende, tira la bola fuera del casquillo, los interruptores se activan, suena una
alarma o para la correa. Un extremo de cada cable permanece sujeto a la
escuadra de fijación previniendo la perdida del cable.
Figura Nº 15 Detector rotura de correa
g) Interruptor de parada de emergencia (pull cord switch)
Las correas al ser equipos móviles, por recomendaciones de seguridad para la
protección del personal, están provistas de los interruptores de parada de
emergencia, ubicados a ambos lados de la correa. (Ver Figura N °16)
Esta unidad se instala usualmente con un cable que se conecta en ambas
direcciones desde el brazo actuador tipo manivela. Cada una de las secciones
del cable se conecta a un punto fijo a través de pernos con ojo espaciados a
intervalos regulares.
Figura Nº 16 Interruptor parada de emergencia
h) Detector de chute obstruido (tilt switch)
Los detectores de chute obstruido, se ubican en la boca de ingreso de los
chutes, y permiten detectar si se encuentran obstruidos, o atorados.
i) Electroimán autolimpiante
La correa de alimentación al chancado secundario está equipado con un
electroimán autolimpiante. El electroimán está diseñado para separar metales del
mineral chancado y así proteger los equipos que se encuentran a continuación.
(Ver Figura N °17)
Este electroimán posee un mecanismo autolimpiante accionado por un motor de
+/-10 Kw.; y está equipado con un interruptor para detectar un resbalamiento o
funcionamiento defectuoso del mecanismo de limpieza del imán. Este interruptor
detiene el imán por enclavamiento.
Figura Nº 17 Electroimán autolimpiante
Principio de operación electroimán autolimpiante: El electroimán
autolimpiante o es un poderoso separador electromagnético que saca
fragmentos metálicos del mineral chancado que están siendo transferido a través
de la faja transportadora. El electroimán va montado directamente sobre la
correa en forma perpendicular a ésta. El imán tiene un núcleo de hierro enrollado
con alambre y cuando pasa una corriente directa a través del alambre se genera
un gran campo magnético. Este campo magnético es lo suficientemente fuerte
como para sacar fragmentos de metal presentes en el flujo de mineral chancado.
Condiciones de operación
Parámetros, variables y alarmas estándar de operación de las correas
a) El cordón de seguridad (pull cord) se ha tirado y/o no se ha rehabilitado.
b) Rotura de la correa.
c) Desalineamiento de la correa.
d) La polea de motor de la correa está resbalando.
e) Se detecta metal en la correa.
f) Chute alimentador obstruido.
g) Pesómetro no operativo.
h) Motor del chancador no funciona, no parte.
i) La correa se detiene si no funcionan los harneros.
j) La correa se detiene si existe alarma de nivel alto-alto en la tolva.
k) La correa no puede ponerse en marcha si no funciona o no se encuentra
operativo el detector de metales.
Funcionamiento de las correas
Como se había indicado anteriormente, la correa transportadora se apoya en
rodillos de carga, se compone de un polín horizontal y dos polines inclinados en
un ángulo de 45°, respecto de la horizontal. Estas estaciones de polines se
distribuyen a todo lo largo del trayecto para soportar la correa y su carga.
La tensión de la correa es lograda a través de un sistema tensor de diseño
variado, según la posición de la correa transportadora. Además la cinta dispone
de un sistema de alineamiento.
Es impulsado por un sistema motor, que es el que acciona el conjunto, el cual se
ubica por lo general, en el extremo de descarga.
La elección del equipo depende de un gran número de factores, siendo los más
importantes:
la capacidad, la forma y tamaño del material
la forma en que el material ha de ser transportado: horizontalmente,
verticalmente o en plano inclinado.
La alimentación de la carga se debe realizar en el centro de la correa y procurando
el traspaso inicial de material fino, que permita amortiguar la caída del material
grueso. La correa cuenta en esta sección con polines de impacto o
amortiguamiento.
Una vez descargado el material, la cinta retorna para ser nuevamente cargada,
apoyada sobre polines de retorno y por la acción de una polea de retorno, ubicada
normalmente en el extremo de carga o alimentación. En el retorno de la correa se
ubican dispositivos limpiadores que permiten retirar el material adherido sobre la
cubierta de carga y eliminar el material que cae sobre la cubierta de rodado o
retorno.
Fallas en las correas transportadoras
Fallas estructurales más comunes
Principales fallas mecánicas y de operación
La operación de correas transportadoras sugiere una serie de
situaciones que el operador debe chequear y /o dar cuenta a los
encargados.
Estado de elementos mecánicos que conforman una correa:
a) Polines (observar si están gastados, impacto, carga, guías, alineamiento, etc.).
b) Observar que no exista polines ruidosos o atascados, polín fuera de posición.
c) Poleas (observar acumulación de material, movimiento adecuado
d) Cinta (observar desgaste prematuro, objetos extraños, desgarramiento).
Chequear empalme vulcanizado, desalineamiento)
e) Protección (observar posición, déficit). malla protectora.
f) Raspadores (observar si están correctamente colocados, grado de desgaste
afianzamiento). Informe si hay raspadores gastados, en especial el de retorno o
polea de descarga.
g) Guardapolvo (observar si existe pérdida de carga, puede ser por desgaste o
deslizamiento).
h) Revise la alineación de la correa. Asegúrese que la carga está cayendo
directamente a la correa.
i) Revise los chutes de descarga, para detectar acumulación de mineral.
Potenciales riesgos de incidentes
Todas las correas transportadoras presentan un alto riesgo de accidentes,
debido a la gran cantidad de mecanismos giratorios, convergentes y partes en
movimiento, implicando que su operación es de alto riesgo si no se toman las
precauciones con respecto a las normas de seguridad existentes. (Ver ejemplo
en Figura Nº 18)
Figura Nº 18 Ejemplo de fuente de Riesgo
Equipo de Protección Personal
En la operación de una correa transportadora, el equipo de protección personal
que debe usarse obligatoriamente es el siguiente:
Casco de seguridad.
Protectores auditivos.
Anteojos de seguridad.
Guantes de cuero.
Respirador contra polvo.
Zapatos de seguridad.
Riesgos en una Correa Transportadora
Las fuentes de incidentes o accidentes en un sistema de correa transportadora son:
Trabajar sin poner “Lock Out” al equipo ( operacional)
Caída de distinto nivel.
No usar equipo e implementación de seguridad.
Lesión dorsal por doble esfuerzo.
Daño de equipos.
Golpe eléctrico.
Atrapamiento del cuerpo entre correa y polines
Atrapamiento del cuerpo o ropa entre polea y la estructura del tema de la
correa transportadora.
Uso de herramientas inadecuadas (fuera de norma).
Aseo de correas
El aseo y orden (housekeeping) en un área de trabajo minimiza las fuentes de
incidentes y accidentes, por lo que este punto es de vital importancia indirectamente
en la operación del equipo
Precaución de seguridad
Usar durante el trabajo respirador con filtro para polvo.
Evitar el sobreesfuerzo en limpieza, adoptando una posición adecuada.
Utilizar las herramientas que cumplan con el Standard establecido
Mantener el área de tránsito libre de obstáculo
Desplazarse con precaución
Recomendaciones Generales
Chequear si los operarios conocen procedimiento de área correspondiente
Activar los sistemas de alarma
Utilizar herramientas que cumplan las exigencias de seguridad necesarias.
Mantener el orden y aseo en la zona
Usar E.P.P.
Fallas en las correas
Fallas típicas de Operación
a) Correa descentrada (desalineada)
b) Correa con poca tensión
c) Correa con carga excesiva
Procedimientos de chequeo de la estructura
y funcionamiento de correas
Objetivo específico
Aplicar los procedimientos de chequeo de la estructura y funcionamiento de correas.
Procedimientos de chequeo de estructura de las correas
(condiciones pre-operativas)
a) Que no se ejecuten trabajos en la correa o en el sector de ésta al momento de
la partida.
b) Que el área esté limpia y despejada
c) Que el chute de alimentación este vacío
d) Reponer la condición normal de los pull-cord en ambos costados de la correa.
e) Verificar que la parada de emergencia de la correa este repuesta
f) El sensor de ruptura de la correa debe estar en la posición permitido
g) Correa alineada
h) Estado de correas con condición de partida ( Pull cord y Parada Emergencia OK)
i) Chequear estado de correas ( con condición de partida)
j) Chequear estado de polines de impacto, de carga, centradores y de retorno
k) Chequear estado de poleas culata y motriz
l) Contrapeso de la correa debe estar despejado
m) Verificar que lock out de operaciones, mecánico y eléctrico estén retirados
n) Chequear el estado de la correa.
o) Protecciones instaladas y en buen estado
p) El operador deberá chequear en el momento de partir la correa la alarma
sonora, caso contrario dar aviso.
Procedimientos de funcionamiento estándar de correas
(condiciones pre-operativas)
1 El Operador de sala de control avisa al Operador de terreno, que colocara en
servicio la (s) correas correspondiente (s).
2 El Operador de sala de control una vez recibida la confirmación del Operador
de terreno, coloca en servicio la correa
3 En Operador de sala de control dará la partida a la(s) correa(s) programada(s).
4 El Operador de terreno Comunica al Operador de sala de control la operación
de partida de la correa transportadora.