膠帶機(jī)清掃器主動(dòng)清掃設(shè)計(jì)原理論述

黎正輝

摘要：在膠帶機(jī)清掃器運(yùn)行中，清掃力調(diào)節(jié)方式復(fù)雜，清掃效果不穩(wěn)定。對此，本文從膠帶機(jī)清掃器主動(dòng)清掃出發(fā)，首先對膠帶機(jī)清掃器的作用以及設(shè)計(jì)影響因素進(jìn)行分析，然后對清掃器主動(dòng)清掃設(shè)計(jì)原理進(jìn)行詳細(xì)探究。

Abstract： In the operation of the cleaner of the belt conveyor， the cleaning force adjustment method is complicated， and the cleaning effect is unstable. In this regard， this article starts from the active cleaning of the belt conveyor cleaner， first analyzes the role of the belt conveyor cleaner and the design influencing factors， and then explores the design principle of the active cleaning of the cleaner in detail.

關(guān)鍵詞：清掃器;作用;設(shè)計(jì)

Key words： cleaner;function;design

中圖分類號：TD528.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）36-0193-02

0? 引言

清掃器是膠帶機(jī)中十分重要的設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于煤炭行業(yè)生產(chǎn)中。在膠帶機(jī)的運(yùn)行過程中，清掃器能夠粘附各類雜物，避免故障發(fā)生率，延長膠帶機(jī)使用壽命，進(jìn)而保證煤炭生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，對膠帶機(jī)清掃器主動(dòng)清掃設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

1? 清掃器的主要作用

在煤炭企業(yè)的生產(chǎn)過程中，膠帶機(jī)所輸送的煤炭干濕程度不同，因此粘附在膠帶工作面上，當(dāng)工作面運(yùn)轉(zhuǎn)至下層時(shí)，即可產(chǎn)生回料。在膠帶機(jī)機(jī)頭的滾筒部位，可安裝清掃器，當(dāng)煤泥粘附在膠帶上后，即可經(jīng)過清理調(diào)入至機(jī)頭溜槽中，避免煤泥積累量過多對膠帶造成損害，甚至引發(fā)火災(zāi)。另外，通過利用膠帶機(jī)清掃器，還能夠減少生產(chǎn)現(xiàn)場清掃工作量，避免膠帶跑偏或者發(fā)生撕裂。

2? 清掃器效果影響因素與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

在膠帶機(jī)清掃器的實(shí)際運(yùn)行中，清掃器初始安裝角θ，清掃塊結(jié)構(gòu)以及清掃塊的材料等因素會(huì)對清掃器使用性能產(chǎn)生較大影響，而清掃器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果會(huì)直接影響清掃效果。在膠帶機(jī)清掃器設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格遵循以下設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

2.1 合理確定清掃塊與膠帶接觸點(diǎn)位置

膠帶機(jī)清掃器初始安裝角指的是清掃塊與膠帶接觸點(diǎn)A的位置，會(huì)對清掃器的清掃效果、刮削物排出效果產(chǎn)生較大影響。在具體的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)保證便于膠帶粘結(jié)物的掛削以及排出，同時(shí)還應(yīng)盡量保證A處于相對固定的位置。

2.2 保證結(jié)構(gòu)壓緊力與清掃特性

清掃器壓緊力結(jié)構(gòu)的大小會(huì)直接影響清掃力大小，而壓緊力的大小與彈簧力密切相關(guān)，如果壓緊力比較大，則會(huì)造成清掃塊與膠帶之間的磨損增加，而如果壓緊力比較小，則會(huì)影響清掃器的清掃效果。對此，在具體的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意壓緊力具有可調(diào)性，同時(shí)在清掃器的運(yùn)行過程中能夠保證恒定，進(jìn)而保證清掃效果。

2.3 合理選擇清掃塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料

在清掃器中，清掃塊容易損耗，在清掃塊材料選擇方面，不僅要求有一定的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)還應(yīng)具有一定的韌性，這樣才能夠保證清掃塊正常的使用效果，并且延長清掃塊的使用壽命，避免膠帶機(jī)發(fā)生磨損。對此，在清掃器設(shè)計(jì)過程中，對于清掃塊體，應(yīng)選擇聚氨酯材料，聚氨酯材料的使用性能較好。

2.4 滿足可調(diào)節(jié)性與適應(yīng)性要求

在清掃器設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)保證如果清掃塊體發(fā)生磨損并產(chǎn)生一定的間隙，依然能夠得到補(bǔ)償。另外，在清掃器運(yùn)行中，有些掛削物為堅(jiān)硬的粘結(jié)物，不易刮掉，對此，清掃器工作機(jī)構(gòu)應(yīng)保證能夠反向擺動(dòng)，避免卡死。另外，在清掃器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)保證初始安裝壓緊力以及在后期發(fā)生磨損后，壓緊力依然具有可調(diào)節(jié)性。除此以外，為了有效降低生產(chǎn)成本恒本，還應(yīng)綜合考慮不同規(guī)格膠帶機(jī)配套使用適應(yīng)性，通過生產(chǎn)同系列產(chǎn)品，能夠有效降低清掃器生產(chǎn)成本。

3? 膠帶機(jī)清掃器主動(dòng)清掃設(shè)計(jì)原理

選煤廠膠帶機(jī)所輸送的物料具有一定的粘性，在卸料過程中，不可避免的有部分物料會(huì)粘附在空載段下托輥上，如果粘附物不斷積累，則會(huì)對托輥的軸承造成腐蝕，導(dǎo)致托輥軸承的徑向載荷增加，隨著腐蝕和磨損量的不斷累積，則可能會(huì)導(dǎo)致托輥停止運(yùn)行，導(dǎo)致膠帶機(jī)故障發(fā)生率增加。

3.1 設(shè)計(jì)思路

綜合考慮膠帶機(jī)清掃器的使用性能，主動(dòng)清掃器結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

通過對圖1進(jìn)行分析可見，該清掃器由兩根導(dǎo)氣管并聯(lián)組成，導(dǎo)氣管預(yù)留了多個(gè)切向風(fēng)嘴，各個(gè)風(fēng)嘴是由兩片彈性板所組成的，氣嘴設(shè)置在膠帶的下方位置。如果風(fēng)嘴中有氣流通過，則由于受到空氣動(dòng)力效應(yīng)的影響，彈性板就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)，在膠帶機(jī)上的粘附物也會(huì)隨著氣流被抽風(fēng)機(jī)抽起。如果膠帶機(jī)上的粘結(jié)物為粉狀或者細(xì)粒，則清掃效果比較好。

3.2 設(shè)計(jì)方案

在本次設(shè)計(jì)說明中，將寬度為1000mm的膠帶機(jī)清掃器作為研究對象，對具體的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析：①選擇一段？準(zhǔn)20mm無縫鋼管，其長度為800mm，確定鋼管軸向位置，然后均勻的鉆出20個(gè)？準(zhǔn)2mm的圓形氣嘴;②在膠帶機(jī)輸送機(jī)上安裝清掃器固定支架，便于對吹風(fēng)角度進(jìn)行調(diào)整，可采用頂絲固定方式;③在導(dǎo)風(fēng)管與清掃管之間的連接位置，可安裝操作閥，控制清掃器啟停，同時(shí)還可對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整;④在清掃器落料點(diǎn)，可安裝集料槽，對于膠帶機(jī)上的粘性物料，可引入至料倉中;⑤對氣嘴與膠帶之間的夾角進(jìn)行調(diào)整，一般控制在30°左右，此時(shí)能夠保證氣流對于膠帶機(jī)粘附物體能夠達(dá)到良好的吹落效果;⑥對于清掃器的供風(fēng)設(shè)備，可選擇功率1.10kW、風(fēng)量1500L/min的鼓風(fēng)機(jī);⑦通過？準(zhǔn)25mm的無縫鋼管，可引入吹風(fēng)。主動(dòng)清掃器安裝結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

對于氣嘴的數(shù)量，需根據(jù)鋼管長度確定，風(fēng)管截面面積應(yīng)小于進(jìn)風(fēng)管截面面積，比如，對于？準(zhǔn)20mm進(jìn)風(fēng)管道以及？準(zhǔn)2mm氣嘴，氣嘴數(shù)量為100。

3.3 設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)

主動(dòng)清掃器與常規(guī)清掃器相比，具有以下優(yōu)勢：①在清掃器上不需要安裝刮刀裝置，在清掃器與膠帶連接方面不需要應(yīng)用強(qiáng)度較高的構(gòu)件，因此能夠有效緩解膠帶磨損，進(jìn)而延長膠帶的使用壽命，同時(shí)還能夠降低后續(xù)運(yùn)行維護(hù)成本。②下膠帶跑偏以及打滑次數(shù)明顯減少，可保證膠帶機(jī)的持續(xù)運(yùn)行。③對于下膠帶表面的粘性物料，能夠有效清除，同時(shí)在下托輥軸端，不會(huì)產(chǎn)生粘性物料。④通過應(yīng)用主動(dòng)清掃器，能夠有效避免在膠帶下方堆積散落的積料，保證洗煤廠工作人員良好的工作環(huán)境。

4? 膠帶機(jī)清掃器主動(dòng)清掃安裝技術(shù)

4.1 清掃器材料及選用

在主動(dòng)清掃器的生產(chǎn)安裝中，對于結(jié)構(gòu)材料的要求較高，可采用PVC材料制作，對于清掃器形狀，要求適應(yīng)托輥外形尺寸，另外，也可采用木質(zhì)棘輪狀直棍或者鐵皮類彈性材料直輥，其中，木質(zhì)棘輪狀直棍的清掃效果比較好，并且使用壽命較長，但是一般需專門定做，因此成本較高，而鐵皮類彈性材料直輥無需定制，但是使用壽命比較短，在長期使用后，對于部分零部件，需加強(qiáng)維護(hù)并及時(shí)更換。

4.2 傳動(dòng)裝置及安裝分析

在主動(dòng)清掃器的實(shí)際運(yùn)行中，傳動(dòng)裝置的型號以及尺寸會(huì)對其運(yùn)行效果產(chǎn)生較大影響。在具體的安裝過程中，首先需安裝大帶輪，要求大帶輪的尺寸與卸載滾筒的尺寸相適應(yīng)。而對于小帶輪尺寸，一般可采用？準(zhǔn)85mm或？準(zhǔn)135mm，在基準(zhǔn)帶長度控制方面，要求能夠保證便于在機(jī)架上安裝清掃器。在清掃器安裝位置方面，要求將傳動(dòng)帶安裝在行人側(cè)位置，便于維護(hù)檢修人員對清掃器進(jìn)行維護(hù)管理，另外，在傳動(dòng)帶上，還應(yīng)安裝保護(hù)罩，保證作業(yè)人員安全。

4.3 機(jī)尾清掃槽鋼安裝要求

在對機(jī)尾清掃裝置進(jìn)行安裝時(shí)，需注意其安裝效果會(huì)對清掃器的清掃效果產(chǎn)生較大影響。對此，對于槽鋼位置，應(yīng)安裝在滾筒水平中心線以下，同時(shí)，為了避免槽鋼松動(dòng)，還需焊接框架結(jié)構(gòu)，保證膠帶機(jī)能夠正常運(yùn)行。

5? 膠帶機(jī)清掃器主動(dòng)清掃設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用效果

在該膠帶機(jī)清掃器投入運(yùn)行后，可對膠帶機(jī)工作面進(jìn)行及時(shí)有效的清掃，在對清掃器進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)中，可減少清掃器刮刀更換所需材料的投入費(fèi)用，避免發(fā)生膠帶被割傷的事故，同時(shí)還能夠避免粘性物料積聚在膠帶機(jī)上，對托輥軸承造成腐蝕作用。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，在該膠帶機(jī)清掃器投入運(yùn)行后，托輥的使用壽命能夠延長1.5倍以上，由于粘性物料所造成的膠帶打滑、跑偏問題發(fā)生率顯著降低。在運(yùn)行費(fèi)用方面，以為一部寬度為1m、長度為75m的膠帶機(jī)為離，每年所節(jié)約的維修費(fèi)用達(dá)2萬元左右，性價(jià)比較高。

6? 結(jié)語

綜上所述，本文主要對膠帶機(jī)主動(dòng)清掃器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究?，F(xiàn)如今，有些選煤廠清掃器選型不合理或者安裝不當(dāng)，這樣就會(huì)影響清掃器的使用效果，對此，可根據(jù)膠帶機(jī)的生產(chǎn)要求對清掃器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇適宜的清掃裝置，保證膠帶機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。

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