帶式輸送機(jī)清掃裝置的改造

姜力菲

摘要：本文針對(duì)帶式輸送機(jī)清掃裝置毛刷更換時(shí)間長(zhǎng)、支撐軸承易損壞的現(xiàn)狀，進(jìn)行認(rèn)真研究、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后通過(guò)對(duì)毛刷軸的改造，用毛刷軸組件代替原有的一根軸，省去了拆卸軸承的步驟，有效減少清掃毛刷更換時(shí)間，有利于清掃裝置的維修和保養(yǎng)，同時(shí)避免了因反復(fù)拆卸軸與軸承可能產(chǎn)生的軸承損壞。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī)；清掃裝置；拆卸；時(shí)間

引言：

在日常的工作中，帶式輸送機(jī)廣泛地應(yīng)用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門(mén)，具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、成本低、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在輸送較細(xì)、較輕或一定粘性物料時(shí)，為了防止物料粘在皮帶上，一般裝有清掃裝置。在去年參觀濟(jì)南黃臺(tái)發(fā)電廠和濟(jì)鋼公司時(shí)我對(duì)大型帶式輸送機(jī)的清掃裝置進(jìn)行了仔細(xì)觀察，與工人師傅交談后發(fā)現(xiàn)清掃裝置的毛刷普遍存在較易磨損和積垢的問(wèn)題。磨損或積垢后，毛刷清掃作用大為降低，需要進(jìn)行更換或拆卸清理。拆卸毛刷時(shí)，毛刷軸與支撐軸承為過(guò)盈配合，反復(fù)拆裝容易造成軸承損壞。另外，清掃裝置毛刷的拆卸、安裝時(shí)間一般在120分鐘以上，維修時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)造成一定的影響，因此需要對(duì)清掃裝置進(jìn)行創(chuàng)新改造，以便降低清掃毛刷更換維修時(shí)間，同時(shí)保證軸承壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和保障維修工作正常進(jìn)行。

1、帶式輸送機(jī)概述

1.1帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)及原理

目前皮帶輸送機(jī)廣泛用于冶金、煤炭、交通、水電、化工等多種工業(yè)部門(mén)，是因?yàn)槠л斔蜋C(jī)具有輸送連續(xù)、均勻、生產(chǎn)效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、動(dòng)力消耗小、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)和檢修較為方便、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離或自動(dòng)控制等特點(diǎn)。

簡(jiǎn)化后的帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括機(jī)架、輸送皮帶、主動(dòng)輥、從動(dòng)輥、張緊裝置、卸料罩、傳動(dòng)裝置和清掃裝置等。如圖1所示。

如圖1所示，輸送皮帶以一定的張緊力裝在兩端的主動(dòng)輥和從動(dòng)輥上，張緊力T對(duì)皮帶輥筒產(chǎn)生一個(gè)正壓力P，從而形成摩擦力f=u P（u是皮帶內(nèi)層和輥筒外層材料間的摩擦系數(shù)），使輸送皮帶隨主動(dòng)輥一起同向運(yùn)動(dòng)。皮帶載物面上的物料，同樣是利用物料和皮帶之間的摩擦力來(lái)輸送的。

1.2清掃裝置的作用

通過(guò)對(duì)一線工人的現(xiàn)場(chǎng)咨詢，并研讀國(guó)內(nèi)多家大型公司生產(chǎn)報(bào)告。發(fā)現(xiàn)帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中容易粘附物料、灰塵和顆粒物質(zhì)，隨皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)傳給下托輥，下托輥上積垢越來(lái)越多會(huì)使其外形發(fā)生改變，加劇輸送帶磨損。從輸送帶上撒落下來(lái)的物料、灰塵或者顆粒灑落掉到張緊滾筒上或者進(jìn)入到張緊滾筒內(nèi)部，又會(huì)引起輸送帶偏斜和張力不均，導(dǎo)致輸送帶跑偏和損壞。同時(shí)輸送帶沿托輥滑動(dòng)的情況變壞，運(yùn)動(dòng)阻力增大，驅(qū)動(dòng)裝置耗電量相應(yīng)增加。這樣就需要有清掃裝置及時(shí)清理掉輸送帶上的物料、灰塵和顆粒物質(zhì)以避免對(duì)輸送機(jī)的損壞。如果清掃裝置良好，托輥、輸送帶等的使用壽命都可以延長(zhǎng)。

因此清掃裝置在帶式輸送機(jī)上有著不可忽略的作用。（1）保持皮帶的干凈，保證皮帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上有適宜的摩擦力，防止皮帶打滑和皮帶跑偏。（2）有效減少粘性、較大物料對(duì)皮帶和托輥磨損，有效延長(zhǎng)皮帶、托輥的使用壽命。（3）保證皮帶運(yùn)行平穩(wěn)，不會(huì)上下左右跳動(dòng)以致撕裂皮帶。（4）隨著粘性物的減少，對(duì)托輥、輥筒等起到有效保護(hù)，保證了設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少設(shè)備故障維修。

1.3毛刷式清掃裝置

通過(guò)對(duì)濟(jì)南黃臺(tái)發(fā)電廠、濟(jì)鋼公司等多家大型工廠進(jìn)行調(diào)查、并查閱大量專業(yè)資料后發(fā)現(xiàn)，目前工業(yè)生產(chǎn)中采用的帶式輸送機(jī)清掃裝置多為毛刷式。毛刷式清掃裝置是一種機(jī)械式清掃裝置，它由驅(qū)動(dòng)裝置（如電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、鏈輪）、尼龍毛刷、毛刷軸和軸承組成。一般安裝在主動(dòng)輥下部，毛刷與輸送帶表面壓緊，毛刷旋轉(zhuǎn)方向與下輸送帶的運(yùn)動(dòng)方向相反，可以把輸送帶上粘附的物料等清掃得比較干凈。這種清掃裝置增加了傳動(dòng)裝置，增大了成本和能耗，對(duì)毛刷的維護(hù)也有一定的要求，因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中毛刷較易磨損，在輸送水分和粘性比較大的物料時(shí)，毛刷易被堵塞，影響清掃效果。此時(shí)，需要對(duì)毛刷進(jìn)行拆卸、清理，以保證清掃效果。毛刷式清掃裝置示意圖，如圖2所示。

2、現(xiàn)狀及原因分析

根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)資料和濟(jì)南卷煙廠工人師傅的現(xiàn)實(shí)反饋，通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，毛刷式清掃裝置在設(shè)備使用時(shí)能夠較好的滿足帶式輸送機(jī)的清掃要求，但是隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)，毛刷式清掃裝置慢慢也暴露出了更換時(shí)間長(zhǎng)和拆卸易造成軸承損壞等缺點(diǎn)。

2.1毛刷更換時(shí)間長(zhǎng)

在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)帶式輸送機(jī)毛刷式清掃裝置進(jìn)行維修，拆卸和安裝毛刷時(shí)間基本需要2個(gè)小時(shí)。

2.2軸承易損壞

圖2示意圖中，軸承座型號(hào)為UC204，毛刷軸與軸承座為基孔制配合配合關(guān)系為，為過(guò)盈配合。拆卸或者裝配軸承時(shí)，需要將軸承壓入。方法不當(dāng)或多次拆裝后，容易引起軸承損壞。

2.3更換時(shí)間長(zhǎng)的原因

毛刷安裝在毛刷軸上，并隨毛刷軸旋轉(zhuǎn)，兩端帶座軸承用于支撐和固定毛刷軸，傳動(dòng)部分通常由鏈輪、鏈條和電機(jī)減速器組成，負(fù)責(zé)提供動(dòng)力。更換毛刷時(shí)，首先用兩爪拉子將一側(cè)軸承拆卸，然后脫開(kāi)另一側(cè)鏈條，將毛刷軸抽出，毛刷軸抽出的同時(shí)將毛刷拆卸。因?yàn)閮蓚?cè)軸承與毛刷軸為過(guò)盈配合，所以拆卸軸承時(shí)需要一定時(shí)間，同時(shí)反復(fù)拆卸軸承容易損傷軸承。

3、改造的方法和措施

對(duì)各種清掃裝置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和研究之后，鑒于空間限制和成本限制，我認(rèn)為對(duì)現(xiàn)有的毛刷式清掃裝置進(jìn)行改造更經(jīng)濟(jì)，可行性、實(shí)用性更強(qiáng)。

3.1毛刷軸的設(shè)計(jì)

毛刷采用鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)，每次保養(yǎng)或毛刷損壞需更換，都要拆卸鏈條、鏈輪、帶座軸承、毛刷軸等零部件，耗用人力和時(shí)間較多。由于更換毛刷時(shí)間長(zhǎng)的關(guān)鍵步驟在于拆卸軸承和軸，取下毛刷。因此，我對(duì)毛刷軸進(jìn)行改造，目的在于使新的設(shè)計(jì)能夠避免軸承的拆卸，直接取下毛刷。新型毛刷軸如圖3所示。

新型清掃裝置對(duì)毛刷軸進(jìn)行了改造，將原來(lái)的一根毛刷軸重新設(shè)計(jì)成三段式結(jié)構(gòu)，一端安裝軸承，另一端安裝軸承和鏈輪，以輸送動(dòng)力。兩端軸與中間軸采用聯(lián)軸器式連接件，用專門(mén)設(shè)計(jì)的連接件將兩端軸與中間軸緊固連接，安裝鏈輪的軸通過(guò)連接件帶動(dòng)中間軸旋轉(zhuǎn)，中間軸通過(guò)另一個(gè)連接件帶動(dòng)另一端軸運(yùn)動(dòng)。毛刷裝在兩組夾套塊之間，裝在中間軸上。

3.2連接件的設(shè)計(jì)

依據(jù)毛刷軸的方案將連接件設(shè)計(jì)成夾套式，中間為方形孔，兩個(gè)夾套塊類似于兩個(gè)半圓，連接時(shí)用螺栓緊固，這種方式要求被連接軸需要被加工成方頭，螺栓在安裝和拆卸時(shí)，不受毛刷和墻板的干涉，可以很好的保證連接的同軸度，維修方便。

3.3具體實(shí)施

經(jīng)過(guò)最終方案的確定，新型清掃裝置毛刷軸、各軸及夾套塊零件圖如下所示：

4、改造的效果

經(jīng)過(guò)改造，在濟(jì)南卷煙廠技術(shù)人員的幫助下對(duì)帶式輸送機(jī)清掃毛刷更換時(shí)間進(jìn)行了跟蹤觀察和統(tǒng)計(jì)，實(shí)踐證明，改造后，帶式輸送機(jī)更換清掃毛刷時(shí)間減少至均在60分鐘及以下，比改造前速度提升了1倍，滿足了在線維修和清掃保養(yǎng)的需要。

同時(shí)，改造后更換或者保養(yǎng)毛刷，只需要拆卸兩隊(duì)夾套塊組件，取出中間軸，即可以更換毛刷，省去了拆卸軸承座的步驟，減少了軸承座的反復(fù)拆裝操作，減少了軸承磨損，提升了軸承的使用壽命。

5、總結(jié)

通過(guò)對(duì)帶式傳輸機(jī)清掃裝置的現(xiàn)狀掌握、認(rèn)真分析、反復(fù)試驗(yàn)，在維持設(shè)備原有性能的基礎(chǔ)上，盡可能減少大改引起的成本增加和性能不穩(wěn)定，最后實(shí)施對(duì)毛刷式清掃裝置進(jìn)行改造。經(jīng)過(guò)實(shí)際維修統(tǒng)計(jì)，新型清掃裝置毛刷軸工作穩(wěn)定，改造后的清掃裝置毛刷的更換時(shí)間大大減少，滿足了維修和保養(yǎng)的需要，同時(shí)保證軸承壽命，提高設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性。保障了維修工作的正常進(jìn)行，該項(xiàng)改造技術(shù)有一定的推廣價(jià)值。