橋式交叉式三尾車斗輪堆取料機尾車系統清掃裝置研究與應用

大唐信陽發電有限責任公司 劉洪波

本文介紹了橋式交叉式三尾車斗輪堆取料機尾車系統易造成粘煤的原因，闡述了橋式交叉式三尾車斗輪堆取料機尾車底部改向滾筒和小皮帶機根據生產實際情況進行針對性的清掃裝置改造。

概述

斗輪堆取料機是火力發電廠電煤等大宗散裝物料堆場存取物料的大型設備，作為一期、二期機組聯絡煤場安裝的斗輪堆取料機需要具有雙向堆料、雙向取料的功能，故企業在中間煤場安裝了橋式交叉式三尾車斗輪堆取料機。橋式交叉式三尾車斗輪堆取料機相較于單尾車和雙尾車斗輪堆取料機尾車系統要更為復雜。橋式交叉式三尾車斗輪堆取料機尾車系統布置見圖1。

圖1 尾車皮帶布置示意圖

由于系統皮帶機在尾車上繞成能夠雙向向其環繞的小皮帶機卸料再由小皮帶機向主尾車皮帶機卸料的結構，導致尾車底部兩個改向滾筒之間的皮帶上方煤散落和粉塵外泄量增大；由于小皮帶機尺寸較短（5米），只能采用冷粘接，現有的清掃器必須與皮帶保持一定的距離，才能保證清掃器不損傷小皮帶機皮帶，導致小皮帶機皮帶表面粘煤無法清理干凈；小皮帶機槽角?。?5度）、帶速高（3.15米/秒）致使小皮帶機粘煤散落較普通皮帶機嚴重；尤其遇到雨雪天氣更加嚴重，設備出力嚴重受限。

雖然尾車底部兩個改向滾筒之間的皮帶上安裝有遮擋裝置和清掃器，但是由于小皮帶機下部空間極小遮擋裝置無法全覆蓋，由于尾車底部兩個改向滾筒之間的皮帶運行中的跳動，導致落入皮帶上的煤泥和煤粉無法清掃干凈，被卷入兩端的改向滾筒內無法排出，散落的煤干燥時被皮帶和改向滾筒反復碾壓導致大量揚塵影響文明生產和環保，散落的煤較濕或遇雨雪天氣時被卷入皮帶和滾筒之間并粘在滾筒上，導致滾筒直徑變大且變得非常不規則，致使皮帶跑偏，摩擦機架或尾車構件上經常發生皮帶接口開膠、邊緣磨損撕裂等現象，嚴重危害設備安全。

滾筒清掃裝置設計原理

由于清理的是皮帶和滾筒之間的煤泥、煤粉及冬季時的冰雪，普通的清掃器只能將滾筒粘附的煤泥、煤粉及冰雪從滾筒上清理掉，煤泥、煤粉及冰雪落下后又被重新卷入皮帶和滾筒之間，無法真正將皮帶和滾筒之間的煤泥、煤粉及冰雪清理出來。新的清掃裝置必須有將清理下的煤泥、煤粉及冰雪排離滾筒的功能。雙向傾斜刮板清掃器具備將滾筒粘附的煤泥、煤粉及冰雪清理下來同時逐步向滾筒兩端排出的功能。滾筒清掃裝置有若干片刮板，與滾筒中心線呈60度夾角傾斜固定在框架上，以皮帶中線為中心兩邊的刮板向中線傾斜。粘附在改向滾筒的煤泥、煤粉及冰雪被刮板犁下來沿著刮板向皮帶兩邊滾落，經皮帶和滾筒卷著再次經清掃器時進一步被刮板犁下來沿著刮板向皮帶兩邊滾落，直至煤泥、煤粉及冰雪被從皮帶和滾筒之間清理出落在皮帶機兩側。滾筒清掃裝置原理見圖2。

圖2 清掃裝置原理示意圖

滾筒清掃裝置制作與安裝

刮板的制作。由于刮板與滾筒中心線呈60度夾角，所以刮板與滾筒的切線為橢圓線段；根據滾筒尺寸不同，橢圓線也不同。橢圓公式為x2/a2+y2/b2=1，b=Φ/2；a=b/cos30°；刮板安裝邊長度為115毫米，橢圓線段中點距安裝邊100毫米，兩側邊與安裝邊夾角120度。為防止刮板損傷滾筒包膠，刮板橢圓線段的兩端做成圓弧狀。清掃裝置刮板尺寸見圖3。

圖3 清掃裝置刮板尺寸圖

不同滾筒對應的a值和b值（單位：毫米）

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小皮帶機清掃裝置設計原理

經過認真研究，結合設備及現場實際情況將小皮帶機清掃裝置設計為通透柔性接觸型清掃片。為了防止清掃裝置損傷小皮帶機皮帶接口，清掃裝置與小皮帶機皮帶的接觸面采用橡膠帶制作，且清掃裝置與小皮帶機皮帶的接觸邊線與小皮帶機皮帶接口需要保證一定夾角；此外清掃裝置長期與小皮帶機皮帶接觸摩擦必須能夠承受一定的張力，故將清掃器與小皮帶機皮帶接觸的清掃片采用帶有尼龍纖維的橡膠帶制作，清掃片為長方形，長方形邊與橡膠帶的尼龍纖維呈45度夾角，沿清掃片的長邊開3排正方形的孔，正方形的邊分別與沿清掃片的邊呈45度夾角；正方形孔大小既要保證小皮帶機皮帶上附著的煤泥、煤粉能夠全部通過，又不能過大，導致清掃片強度不夠，根據長期觀測數據，正方形孔的邊長為8毫米較為適宜；相鄰兩正方形孔的間距保持20毫米為宜。沿清掃片兩條長邊，距長邊40毫米直線上鉆一排直徑10毫米的安裝孔，安裝在固定框架上。清掃片設計原理見圖4。

圖4 清掃片設計原理圖（圖中黑色部位為開孔部位）

小皮帶機清掃裝置制作與安裝

小皮帶機清掃裝置清掃片使用尼龍橡膠皮帶制作，沿與皮帶邊緣呈45度夾角裁下一條寬500毫米的皮帶，裁下的皮帶從中間撕開成兩片，每片至少帶兩層尼龍層；截掉銳角做成長方形，長方形的長度不要超過皮帶寬度，以煤流兩邊各多出100毫米即可；在四周預留80毫米左右后在中間按照原理圖進行開孔；然后沿長方形長邊鉆安裝孔；用50角鋼制作安裝架，安裝清掃片時用扁鋼作為壓條，防止清掃片脫落。實物和現場制作圖見圖5。

圖5 小皮帶機清掃裝置實物圖

安裝時清掃片的兩根固定角鋼一上一下，角鋼不能與皮帶接觸，距離皮帶100毫米左右，清掃片的中間部分保持與皮帶接觸。

清掃裝置的效果與意義

滾筒清掃器在系統皮帶運行時或斗輪機行走時將尾車底部改向滾筒上粘結的煤泥、煤粉和冰雪隨著滾筒的轉動鏟削下來，同時順著清掃刮板向滾筒兩端方向滑落分離，中間清掃刮板并不能一次將煤泥、煤粉或冰雪清理出滾筒與系統皮帶之間，未能清理出的煤泥、煤粉或冰雪被皮帶碾壓重新粘在滾筒上，重新粘在滾筒上的煤泥、煤粉或冰雪隨著滾筒的轉動再次經過滾筒清掃器時，煤泥、煤粉或冰雪又被鏟削下來，如此反復，直至粘結的煤泥、煤粉或冰雪被清理出滾筒和皮帶之間，從系統皮帶兩側落下來。避免了煤泥和煤粉長時間碾壓導致的揚塵，保證了滾筒不因粘結煤泥和煤粉導致的皮帶跑偏和剮蹭而損傷皮帶。該滾筒清掃裝置可應用于所有易粘結煤粉、煤泥和冰雪的滾筒清理，具有同樣的清理效果。

清掃片將小皮帶機上粘附的煤粉、煤泥等擠下來，并通過清掃片上的孔排離皮帶清掃器，能夠有效地清理小皮帶機上的煤泥和煤粉。此外，此型皮帶清掃器為通透柔性接觸型，與皮帶接觸的部分是柔性的，且僅有清掃片的中間部分與皮帶接觸，所以不會對皮帶接口造成損傷，即使其他原因造成的皮帶接口損傷，在經過此型皮帶清掃器時也不會使皮帶接口損傷進一步擴大。該小皮帶機清掃裝置可應用于所有易粘結煤粉、煤泥和冰雪的皮帶機清理，具有同樣的清理效果。