皮帶輸送機托輥煙垢在線清理裝置的研制

閆雙輝

摘 要： 皮帶輸送機廣泛應(yīng)用于卷煙制絲線，生產(chǎn)過程中煙末會粘附在皮帶輸送機托輥上，針對托輥煙垢難清理、耗時長等問題，通過計算設(shè)計、模擬試驗以及現(xiàn)場試驗，最終成功研制了煙垢在線清理裝置。具有較強推廣性。

關(guān)鍵詞： 輸送機；托輥；煙垢；清理

引言

皮帶輸送機是煙草制絲生產(chǎn)過程中物料的常用輸送工具，其結(jié)構(gòu)靈活，原理簡單，操作方便，在制絲生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用。皮帶輸送機由滾筒、皮帶、壓條、托輥、盛末板、機架、皮帶張緊裝置等組成，常用于長距離物料輸送，托輥的類型為過渡托輥，其作用是支撐皮帶，避免皮帶的下垂度超過額定限度，以保證皮帶平穩(wěn)地運行。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

物料輸送過程中，少許物料碎末會隨皮帶傳動并粘附在皮帶輸送機托輥上，形成無規(guī)則的煙垢，如圖1所示。

煙垢的堆積會改變皮帶與托輥間的局部摩擦力，增大皮帶磨損，減小皮帶的使用壽命；同時大量的煙垢堆積會造成皮帶張緊程度不一，容易造成皮帶跑偏，進而影響物料的輸送。因此，及時清理托輥煙垢才能確保設(shè)備的穩(wěn)定性。

2 提出方案

針對以上問題，組織車間技術(shù)人員商議，旨在設(shè)計制作一款便于設(shè)備保養(yǎng)，減少勞動量，縮減工時的工裝。

對此我們進行了縝密分析，結(jié)合目前保養(yǎng)方式：以刮板對煙垢進行刮削，其作業(yè)模式為間歇性點接觸，可優(yōu)化為連續(xù)性線接觸，也就是實現(xiàn)刮板與托輥充分接觸。托輥運轉(zhuǎn)動力源為與皮帶的摩擦力，若刮板與托輥接觸過于緊密時，會導(dǎo)致托輥卡死，這便要求刮板可實現(xiàn)微調(diào)。

經(jīng)過對思路的整理匯總，裝置初步模型逐步顯現(xiàn)。該裝置置于皮帶輸送機接末槽上，裝置分為機架，刮板架，拉簧及其他連接零件。機架與刮板架形成轉(zhuǎn)動副，兩者通過拉簧連接；隨著煙垢的逐漸刮削，“煙垢”半徑逐漸減小，刮板在拉簧的作用下，實現(xiàn)微小轉(zhuǎn)動，確保了刮板與托輥的接觸，從而實現(xiàn)刮板對托輥煙垢的充分清理。

2.1 機架

結(jié)合方案總述，我們首先對機架進行分析，機架在裝置中起著連接工裝和皮帶輸送機的作用，機架放置于盛末槽之上。穩(wěn)定的承載機構(gòu)是工裝作業(yè)的前提。

對車間皮帶輸送機接末槽寬度進行統(tǒng)計，其有效寬度最小值為700mm，接末槽距皮帶有效高度最小值為220mm。為保證裝置在工作中的適應(yīng)性及靈活性，機架寬度定為600mm，且高度不能大于220mm。

2.2 刮板

刮板為裝置的執(zhí)行機構(gòu)，由刮板支架和刮板組成，刮板支架設(shè)刮板槽及頂絲（M6）以固定刮板。刮板支架通過螺栓與機架連接，為確保機架和刮板支架轉(zhuǎn)動靈活，在其連接孔內(nèi)增設(shè)軸套。刮板支架選用不銹鋼30*15方鋼；為避免刮板對托輥造成刮痕，刮板材質(zhì)硬度應(yīng)小于托輥材質(zhì)，故將刮板材質(zhì)選為鋁硅合金。

2.3 拉簧

裝置運行時，拉簧拉力為關(guān)鍵因素。拉力過小刮板與托輥接觸效果不佳，不利于煙垢刮削；若拉力過大，導(dǎo)致刮板吃刀量較大，造成刮板卡死。所以說，拉簧的拉力及初始位置都影響著作業(yè)的穩(wěn)定性。因此拉簧的位置及拉力應(yīng)該便于調(diào)整。

結(jié)合以上分析，為確保作業(yè)的穩(wěn)定性，需增設(shè)拉簧調(diào)節(jié)螺栓，拉簧調(diào)節(jié)螺栓通過兩鎖緊螺母固定于刮板架之上。通過調(diào)節(jié)螺栓和鎖緊螺母的配合，可實現(xiàn)對拉簧初始位置及拉力的調(diào)節(jié)。從而實現(xiàn)刮板與托輥的有效接觸。經(jīng)計算，拉簧尺寸為2*15*100。

2.4 方案匯總

如圖4所示，工作過程中，機架通過壓桿機構(gòu)固定在皮帶輸送機盛末槽上，通過調(diào)節(jié)螺栓和壓桿頂絲的伸長量平衡機架，使刮板與托輥保持平行。利用刮板與托輥之間相對運動產(chǎn)生的摩擦力刮削煙垢，當(dāng)煙垢變薄時，拉簧會拉動刮板支架，支架與機架間形成的角度變小，使刮板靠近托輥，兩者實現(xiàn)持續(xù)接觸。皮帶輸送機運行過程中托輥會發(fā)生不規(guī)則跳動，跳動時托輥擠壓刮板，此時刮板支架與機架角度略微增大，避免裝置與托輥卡死。托輥恢復(fù)正常時刮板支架又在拉簧作用下迅速復(fù)位，持續(xù)接觸托輥，完成刮削作業(yè)。

3 實施加工

裝置方案確定后，結(jié)合車間皮帶輸送機尺寸，繪制了機架，刮板支架，刮板零件圖，依零件圖加工制作了機架，刮板支架，刮板；并對各連接零件進行了采購。

4 現(xiàn)場試驗

各零部件加工完成后，對裝置進行了裝配，如圖2所示。裝置裝配完成后，對裝置性能進行現(xiàn)場試驗，裝置的穩(wěn)定、機架與刮板支架轉(zhuǎn)動靈活。

裝配完成后，用彈簧調(diào)節(jié)螺栓進行多次微調(diào)后，對裝置進行了上機試驗。結(jié)果顯示，對10個托輥進行保養(yǎng)，其平均耗時4.9min。而且實現(xiàn)了在線保養(yǎng)，大大減小了操作工工作量。

5 總結(jié)

裝置的應(yīng)用實現(xiàn)了托輥煙垢在線柔性保養(yǎng)，作業(yè)過程中，若出現(xiàn)托輥跳動，拉簧可對托輥進行保護，同時確保了作業(yè)的穩(wěn)定性。大大減小了保養(yǎng)用時，保養(yǎng)用時由20.3min減少至4.9min。

改變刮板長度即可試用于不同寬度的皮帶輸送機，合理調(diào)整機架尺寸和刮板材質(zhì)，即可將其應(yīng)用于使用皮帶輸送機的其他各類行業(yè)。

于2018年1月申請了專利，專利號為“201820084167.4”，便于裝置進一步推廣。