膠帶機清掃器主動清掃設計原理論述

黎正輝

摘要：在膠帶機清掃器運行中，清掃力調節方式復雜，清掃效果不穩定。對此，本文從膠帶機清掃器主動清掃出發，首先對膠帶機清掃器的作用以及設計影響因素進行分析，然后對清掃器主動清掃設計原理進行詳細探究。

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.

關鍵詞：清掃器;作用;設計

Key words： cleaner;function;design

中圖分類號：TD528.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）36-0193-02

0? 引言

清掃器是膠帶機中十分重要的設備，被廣泛應用于煤炭行業生產中。在膠帶機的運行過程中，清掃器能夠粘附各類雜物，避免故障發生率，延長膠帶機使用壽命，進而保證煤炭生產的順利進行。因此，對膠帶機清掃器主動清掃設計進行深入研究迫在眉睫。

1? 清掃器的主要作用

在煤炭企業的生產過程中，膠帶機所輸送的煤炭干濕程度不同，因此粘附在膠帶工作面上，當工作面運轉至下層時，即可產生回料。在膠帶機機頭的滾筒部位，可安裝清掃器，當煤泥粘附在膠帶上后，即可經過清理調入至機頭溜槽中，避免煤泥積累量過多對膠帶造成損害，甚至引發火災。另外，通過利用膠帶機清掃器，還能夠減少生產現場清掃工作量，避免膠帶跑偏或者發生撕裂。

2? 清掃器效果影響因素與設計準則

在膠帶機清掃器的實際運行中，清掃器初始安裝角θ，清掃塊結構以及清掃塊的材料等因素會對清掃器使用性能產生較大影響，而清掃器結構設計效果會直接影響清掃效果。在膠帶機清掃器設計中，應嚴格遵循以下設計準則。

2.1 合理確定清掃塊與膠帶接觸點位置

膠帶機清掃器初始安裝角指的是清掃塊與膠帶接觸點A的位置，會對清掃器的清掃效果、刮削物排出效果產生較大影響。在具體的設計過程中，應保證便于膠帶粘結物的掛削以及排出，同時還應盡量保證A處于相對固定的位置。

2.2 保證結構壓緊力與清掃特性

清掃器壓緊力結構的大小會直接影響清掃力大小，而壓緊力的大小與彈簧力密切相關，如果壓緊力比較大，則會造成清掃塊與膠帶之間的磨損增加，而如果壓緊力比較小，則會影響清掃器的清掃效果。對此，在具體的設計過程中，應注意壓緊力具有可調性，同時在清掃器的運行過程中能夠保證恒定，進而保證清掃效果。

2.3 合理選擇清掃塊結構設計與材料

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度和硬度，同時還應具有一定的韌性，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，避免膠帶機發生磨損。對此，在清掃器設計過程中，對于清掃塊體，應選擇聚氨酯材料，聚氨酯材料的使用性能較好。

2.4 滿足可調節性與適應性要求

在清掃器設計過程中，應保證如果清掃塊體發生磨損并產生一定的間隙，依然能夠得到補償。另外，在清掃器運行中，有些掛削物為堅硬的粘結物，不易刮掉，對此，清掃器工作機構應保證能夠反向擺動，避免卡死。另外，在清掃器結構設計中，還應保證初始安裝壓緊力以及在后期發生磨損后，壓緊力依然具有可調節性。除此以外，為了有效降低生產成本恒本，還應綜合考慮不同規格膠帶機配套使用適應性，通過生產同系列產品，能夠有效降低清掃器生產成本。

3? 膠帶機清掃器主動清掃設計原理

選煤廠膠帶機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粘附在空載段下托輥上，如果粘附物不斷積累，則會對托輥的軸承造成腐蝕，導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，則可能會導致托輥停止運行，導致膠帶機故障發生率增加。

3.1 設計思路

綜合考慮膠帶機清掃器的使用性能，主動清掃器結構形式如圖1所示。

通過對圖1進行分析可見，該清掃器由兩根導氣管并聯組成，導氣管預留了多個切向風嘴，各個風嘴是由兩片彈性板所組成的，氣嘴設置在膠帶的下方位置。如果風嘴中有氣流通過，則由于受到空氣動力效應的影響，彈性板就會產生振動，同時，在膠帶機上的粘附物也會隨著氣流被抽風機抽起。如果膠帶機上的粘結物為粉狀或者細粒，則清掃效果比較好。

3.2 設計方案

在本次設計說明中，將寬度為1000mm的膠帶機清掃器作為研究對象，對具體的設計方案進行分析：①選擇一段？準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？準2mm的圓形氣嘴;②在膠帶機輸送機上安裝清掃器固定支架，便于對吹風角度進行調整，可采用頂絲固定方式;③在導風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，同時還可對風量進行調整;④在清掃器落料點，可安裝集料槽，對于膠帶機上的粘性物料，可引入至料倉中;⑤對氣嘴與膠帶之間的夾角進行調整，一般控制在30°左右，此時能夠保證氣流對于膠帶機粘附物體能夠達到良好的吹落效果;⑥對于清掃器的供風設備，可選擇功率1.10kW、風量1500L/min的鼓風機;⑦通過？準25mm的無縫鋼管，可引入吹風。主動清掃器安裝結構形式如圖2所示。

對于氣嘴的數量，需根據鋼管長度確定，風管截面面積應小于進風管截面面積，比如，對于？準20mm進風管道以及？準2mm氣嘴，氣嘴數量為100。

3.3 設計技術特點

主動清掃器與常規清掃器相比，具有以下優勢：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用強度較高的構件，因此能夠有效緩解膠帶磨損，進而延長膠帶的使用壽命，同時還能夠降低后續運行維護成本。②下膠帶跑偏以及打滑次數明顯減少，可保證膠帶機的持續運行。③對于下膠帶表面的粘性物料，能夠有效清除，同時在下托輥軸端，不會產生粘性物料。④通過應用主動清掃器，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境。

4? 膠帶機清掃器主動清掃安裝技術

4.1 清掃器材料及選用

在主動清掃器的生產安裝中，對于結構材料的要求較高，可采用PVC材料制作，對于清掃器形狀，要求適應托輥外形尺寸，另外，也可采用木質棘輪狀直棍或者鐵皮類彈性材料直輥，其中，木質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，需加強維護并及時更換。

4.2 傳動裝置及安裝分析

在主動清掃器的實際運行中，傳動裝置的型號以及尺寸會對其運行效果產生較大影響。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。而對于小帶輪尺寸，一般可采用？準85mm或？準135mm，在基準帶長度控制方面，要求能夠保證便于在機架上安裝清掃器。在清掃器安裝位置方面，要求將傳動帶安裝在行人側位置，便于維護檢修人員對清掃器進行維護管理，另外，在傳動帶上，還應安裝保護罩，保證作業人員安全。

4.3 機尾清掃槽鋼安裝要求

在對機尾清掃裝置進行安裝時，需注意其安裝效果會對清掃器的清掃效果產生較大影響。對此，對于槽鋼位置，應安裝在滾筒水平中心線以下，同時，為了避免槽鋼松動，還需焊接框架結構，保證膠帶機能夠正常運行。

5? 膠帶機清掃器主動清掃設計方案的應用效果

在該膠帶機清掃器投入運行后，可對膠帶機工作面進行及時有效的清掃，在對清掃器進行運行維護中，可減少清掃器刮刀更換所需材料的投入費用，避免發生膠帶被割傷的事故，同時還能夠避免粘性物料積聚在膠帶機上，對托輥軸承造成腐蝕作用。根據相關統計分析，在該膠帶機清掃器投入運行后，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、跑偏問題發生率顯著降低。在運行費用方面，以為一部寬度為1m、長度為75m的膠帶機為離，每年所節約的維修費用達2萬元左右，性價比較高。

6? 結語

綜上所述，本文主要對膠帶機主動清掃器的設計要點進行了詳細探究。現如今，有些選煤廠清掃器選型不合理或者安裝不當，這樣就會影響清掃器的使用效果，對此，可根據膠帶機的生產要求對清掃器進行優化設計，選擇適宜的清掃裝置，保證膠帶機安全、經濟的運行狀態。

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