一字型自調節噴霧清帶器的研制

路俊鋒

(晉能集團 三元煤業股份有限公司，山西 長治 046000)

煤礦用帶式輸送機主要用于運輸煤炭，為了防止煤炭輸送過程中的煤塵飛揚影響作業環境，在整個采掘以及運輸和轉載環節都安設有噴霧，用來增加煤炭濕度，雖然減少了揚塵，但也導致濕度大的細小煤渣粘連在輸送帶上，如果卸料時不進行清理，煤泥就會隨著膠帶運轉灑落到滾筒與膠帶之間，長此以往，就會造成以下后果：①粘著煤渣進入尾輪和改向滾筒，煤渣會粘在滾筒表面上，且越粘越多，造成輸送帶跑偏，加重輸送帶磨損,釀成不良后果；②煤渣進入托輥的殼體內，增大了軸承磨損,托輥殼體粘上煤渣會損傷和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶損壞；③煤渣粘在驅動滾筒上，加大對滾筒的摩擦力，會引起輸送帶面膠和滾筒包膠層的損壞；④煤渣沒有及時清除，在整個工作通道內會形成落煤區，造成環境污染，增加清掃勞動量，影響員工身心健康，增加企業成本。

因此，清帶器成為了輸送帶必備的一項保護裝置。清掃器是帶式輸送機粘著物的清理裝置，起到清潔膠帶的作用，主要由安裝刀架和清掃器刀片構成，可防止物料堆積和結垢，保證膠帶在傳動滾筒上有足夠的摩擦力，并有效減少黏性物料對膠帶和托輥的磨損。一種性能良好的清掃器，能夠改善作業環境，降低能耗，節約維護成本，保障帶式輸送機正常、安全、穩定的運行。

1 V型清帶器的結構及原理

目前礦用輸送機采用最多的當屬V型清帶器，其結構如圖1所示。

V型清帶器結構簡單，安裝方便，價格低廉。一般在膠帶機的輸入端、尾滾筒前部和中間各安設1個。它是由金屬三角框架和清掃膠皮兩部分組成的。金屬三角框架的一邊焊接有固定端，通過連接柱銷固定在膠帶架上，金屬三角框架的兩條對稱長邊上均勻分布1排螺孔，通過螺栓將清掃膠皮固定在框架上。安裝時，需調整合適的高度，保證清掃膠皮底部直接與回程膠帶相接觸，通過清掃膠皮和膠帶之間的反向摩擦力，將皮膠帶上粘連的煤渣清掃掉。V型清帶器的尖端與回程膠帶運轉方向相反，當回程膠帶上的煤渣隨膠帶運行至V型清帶器處，就會被清掃膠皮刮起，與膠帶分離，隨著膠帶的運轉被V字型框架分流墜落至膠帶兩側。

V型清帶器由于其結構過于簡單，導致在使用過程中存在諸多弊端。

圖1 V型清帶器

2 V型清帶器在實際使用中的效果分析

1) 膠帶長期運行，V型清帶器的清掃膠皮磨損嚴重，導致膠皮與膠帶之間縫隙增大，清掃效果隨著運行時間變長而變差，必須人工將清帶器拆卸下移，重新安裝，才能使清帶器與膠帶再次接觸，達到清掃效果。但實際操作中，清帶器固定螺栓長期處于煤塵、水氣的環境中，早已銹蝕，無法松動，這就給清帶器的位置調整工作增加了難度。

2) V型清帶器在清掃膠帶上的煤渣時，大部分刮起的煤渣會導流至膠帶兩側，但還會有少部分被刮起的煤渣粘連在清帶器上，長此以往，清帶器上的煤渣會遠遠多于膠帶粘連的煤渣，使得清帶器無法清掃膠帶上的煤渣，反而會將堆積在清帶器上的煤渣返送至膠帶上，對膠帶造成二次污染；不僅如此，清帶器上的煤渣還會加劇清掃膠皮與膠帶之間的摩擦，造成膠帶的磨損，遇到堅硬碎石甚至會劃傷膠帶，嚴重縮短膠帶的使用壽命。由于清帶器的安裝位置不便于維護操作，人員難以及時清理清帶器上的煤渣，這就導致在用的清帶器有效使用周期短、頻繁更換任務重，實際使用效果無法滿足膠帶安全運行需求。

3) 清帶器的V字型結構將刮起的煤渣分流到了膠帶兩側，而膠帶運行期間是禁止人員進入膠帶里側的，這就導致膠帶維護人員在膠帶運行期間無法清理被V型清帶器分流到膠帶里側的煤渣。這不僅影響了文明生產，導致實際與質量標準化背道而馳，而且當煤渣堆積過多后會再次附著于膠帶底部，影響膠帶的安全運行。

3 一字型自調節噴霧清帶器的研制

為了解決上述問題，三元煤業公司結合實際，經過反復論證試驗，研發出一字型自調式噴霧清帶器，充分滿足了輸送機安全可靠運行的要求。

一字型自調式噴霧清帶器是由一字型自調式清帶器和噴霧裝置兩部分組成，見圖2。

圖2 一字型自調節噴霧清帶器

1) 一字型自調式清帶器，是將V型框架改成斜一字型框架[1]，并在固定部位添加了彈簧機構，只需在輸送機機頭和機尾處各安1個即可。V型清帶器是V型框架，將膠帶上的粘連煤渣刮起后由V字尖端分流成兩部分，隨著V字框架兩條側邊流至膠帶兩側。而一字型清帶器，框架成斜一字型，刮起的煤渣可沿著斜一字型框架順溜至膠帶一側。安裝時，可以人工調整，將一字型清帶器的方向調整成可以將刮起的煤渣導流至便于工人維護清理的一側，大多數為膠帶行人側，從而避免了膠帶里幫不便于清煤的麻煩，消除了膠帶運行期間里幫清煤所帶來的安全隱患。

2) 一字型自調式清帶器，在與膠帶架的安裝部位增加了彈簧機構，使得清帶器可以依靠彈簧應力自行調整清掃膠皮與膠帶之間的間隙[2]，避免了V型清帶器因長時間使用導致清掃膠皮與膠帶間隙增大而需要卸載重新安裝的麻煩，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。

3) 在清帶器具架上均勻布置4個氣水兩相噴頭，見圖3，噴頭對準清帶器與膠帶接觸位置，4個噴頭同時通有水和風，人工操作與膠帶同啟同停。噴霧裝置的高壓水流不僅可以高效沖洗干凈清帶器上的殘留煤渣，還可以軟化膠帶上粘連的煤渣，使其更容易被清帶器刮起，進而保證刮起的煤渣不粘連清渣器和膠帶，使清帶器始終都能高效清掃膠帶。同時，持續的水霧環境能夠降低清掃膠皮因與膠帶摩擦產生的高溫，減少清掃膠皮以及輸送帶的磨損，從而延長清帶器和輸送帶的使用壽命。

圖3 氣水兩相噴霧裝置

4 應用實例

一字型自調節噴霧清帶器安裝便捷、維護簡單，在三元煤業井下的膠帶輸送機上已經大量安裝使用，效果明顯。一方面節本增效，提高了清帶器的效能，增強了膠帶機的服務年限，降低了投資成本；另一方面降低了膠帶維護人員的投入，提高了膠帶機運行的可靠性，減少了膠帶輸送機的安全隱患。