皮帶運(yùn)輸機(jī)用皮帶清洗裝置的分析與應(yīng)用

左英杰

（晉能控股煤業(yè)公司挖金灣虎龍溝煤業(yè)有限公司，山西 大同 038000）

引言

井下煤碳被采出后主要是通過(guò)可伸縮式皮帶輸送機(jī)輸送，由于皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)皮帶跑偏等其他原因造成的皮帶撒貨現(xiàn)象，煤炭或者雜質(zhì)等撒在底部皮帶上，隨著皮帶往機(jī)尾運(yùn)動(dòng)，為了避免煤炭等進(jìn)入皮帶機(jī)尾部，造成皮帶損壞所帶來(lái)的影響安全生產(chǎn)以及煤炭產(chǎn)出量等問(wèn)題，需要在機(jī)尾安裝刮煤裝置，但是常規(guī)的清洗裝置效果不佳，同時(shí)裝置安裝困難，不方便安裝拆卸，必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

1 皮帶運(yùn)輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)

晉能控股煤業(yè)公司挖金灣虎龍溝煤礦生產(chǎn)規(guī)模為120 萬(wàn)t/年，煤礦井下綜采工作面的煤料通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)，有效地保障了煤礦運(yùn)輸效率。該礦主要采用DSJ120/150/2×315型皮帶運(yùn)輸機(jī)，該設(shè)備參數(shù)為：電機(jī)功率為315×2=630 kW；輸送量為1 500 t/h；皮帶寬度1 200 mm；帶速3.3 m/s；滾筒直徑Φ1 080 mm。

從DSJ120/150/2×315型皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作情況來(lái)看，該設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)輸效率理想，但該設(shè)備皮帶存在比較嚴(yán)重的煤料黏附問(wèn)題，該設(shè)備采用的傳統(tǒng)刮煤板（圖1）對(duì)皮帶黏附煤料進(jìn)行清掃，效果不佳。該皮帶煤料黏附清洗裝置主要是存在以下的問(wèn)題：刮煤板與滾筒表面距離控制精準(zhǔn)度不高，煤料清理效果變化幅度較大，并且容易發(fā)生接觸碰撞，存在安全隱患；刮板不同區(qū)域磨損程度不均勻且難以檢測(cè)，磨損情況有起伏變化，清理效果有浮動(dòng)；需要結(jié)合人工方式清理煤渣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在安全隱患，自動(dòng)化程度不高[1-2]。

圖1 DSJ120/150/2×315 皮帶運(yùn)輸機(jī)清煤裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2 新型皮帶清洗裝置的分析

2.1 結(jié)構(gòu)分析

針對(duì)DSJ120/150/2×315 皮帶運(yùn)輸機(jī)傳統(tǒng)清煤裝置中存在的問(wèn)題，提供了一種新型皮帶清洗裝置，其結(jié)構(gòu)如圖2 所示。該裝置主要包括安裝底座、旋轉(zhuǎn)清洗箱、調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)和吹干機(jī)構(gòu)四大部分。

圖2 皮帶運(yùn)輸機(jī)清洗裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

從圖2 可知，旋轉(zhuǎn)清洗箱固定連接在安裝底座上，調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋與旋轉(zhuǎn)清洗箱傳動(dòng)，吹干機(jī)構(gòu)設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)吹干機(jī)構(gòu)4 均固定連接在旋轉(zhuǎn)清洗箱的上端。進(jìn)行安裝時(shí)啟動(dòng)安裝電機(jī)，調(diào)節(jié)齒輪帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使兩個(gè)調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)將兩個(gè)清洗箱轉(zhuǎn)動(dòng)之后通過(guò)多個(gè)連接螺栓連接，將調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)清洗箱內(nèi)，啟動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)清洗滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)皮帶進(jìn)行清洗，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)吹風(fēng)泵，風(fēng)從兩個(gè)排風(fēng)板中排出對(duì)皮帶進(jìn)行吹干完成清洗[3-4]。

從圖3 可知，安裝底座包括支撐底板、上支撐板、安裝電機(jī)、調(diào)節(jié)齒輪、傳動(dòng)齒輪和調(diào)節(jié)軸，上支撐板固定連接在支撐底板的上端，安裝電機(jī)固定連接在上支撐板內(nèi)，調(diào)節(jié)齒輪固定連接在安裝電機(jī)的輸出軸上，兩個(gè)傳動(dòng)齒輪均和調(diào)節(jié)齒輪嚙合傳動(dòng)，兩個(gè)傳動(dòng)齒輪分別固定連接在兩個(gè)調(diào)節(jié)軸上，兩個(gè)調(diào)節(jié)軸的上線兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在上支撐板和支撐底板上；啟動(dòng)安裝電機(jī)，調(diào)節(jié)齒輪帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩個(gè)調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)清洗箱轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠進(jìn)行兩個(gè)清洗箱的合并與分離[5]。

圖3 安裝底座結(jié)構(gòu)示意圖

旋轉(zhuǎn)清洗箱包括安裝底板、清洗箱、支撐柱、連接螺栓、調(diào)節(jié)電機(jī)、調(diào)節(jié)柱和滑動(dòng)板，兩個(gè)安裝底板分別與兩個(gè)調(diào)節(jié)軸通過(guò)螺紋連接，兩個(gè)清洗箱分別固定連接在兩個(gè)安裝底板上，多個(gè)支撐柱的上下兩端分別固定連接在清洗箱和安裝底板上，兩個(gè)清洗箱之間通過(guò)多個(gè)連接螺栓連接，調(diào)節(jié)電機(jī)固定連接在位于右側(cè)的清洗箱上，調(diào)節(jié)柱設(shè)置有兩個(gè)，位于右端的調(diào)節(jié)柱固定連接在調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出軸上，位于左端的調(diào)節(jié)柱固定連接在位于左端的清洗箱上，兩個(gè)滑動(dòng)板分別固定連接在兩個(gè)清洗箱內(nèi)；啟動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)，調(diào)節(jié)柱轉(zhuǎn)動(dòng)使調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)調(diào)節(jié)清洗滾筒與皮帶之間的距離，多個(gè)支撐柱的設(shè)置能夠使裝置更加穩(wěn)定。

調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)耳、連接板、清洗架、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)連接管和清洗滾筒，兩個(gè)調(diào)節(jié)耳分別固定連接在兩個(gè)連接板上，兩個(gè)連接板均固定連接在清洗架上，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)均固定連接在清洗架上，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管分別固定連接在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸上，兩個(gè)清洗滾筒分別固定連接在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管上并且連通，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管均轉(zhuǎn)動(dòng)連接在清洗架上，位于左端的調(diào)節(jié)耳滑動(dòng)連接在位于左端的調(diào)節(jié)柱上，位于左右端的調(diào)節(jié)耳通過(guò)螺紋連接在位于右端的調(diào)節(jié)柱上；啟動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)清洗滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)皮帶進(jìn)行清洗。

吹干機(jī)構(gòu)包括吹風(fēng)泵、排風(fēng)筒和排風(fēng)板，排風(fēng)筒固定連接在吹風(fēng)泵上，排風(fēng)板固定連接在排風(fēng)筒的下端，兩個(gè)吹風(fēng)泵分別固定連接在兩個(gè)清洗箱上；啟動(dòng)兩個(gè)吹風(fēng)泵，風(fēng)由兩個(gè)排風(fēng)筒排出經(jīng)過(guò)排風(fēng)板排出對(duì)皮帶上的清潔液進(jìn)行吹干。

2.2 工作原理

進(jìn)行安裝時(shí)啟動(dòng)安裝電機(jī)，調(diào)節(jié)齒輪帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)使兩個(gè)調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)將兩個(gè)清洗箱轉(zhuǎn)動(dòng)之后通過(guò)多個(gè)連接螺栓連接，將調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)清洗箱內(nèi)，啟動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)清洗滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)皮帶進(jìn)行清洗，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)吹風(fēng)泵，風(fēng)從兩個(gè)排風(fēng)板中排出對(duì)皮帶進(jìn)行吹干完成清洗，啟動(dòng)安裝電機(jī)，調(diào)節(jié)齒輪帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩個(gè)調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)清洗箱轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠進(jìn)行兩個(gè)清洗箱的合并與分離，啟動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)，調(diào)節(jié)柱轉(zhuǎn)動(dòng)使調(diào)節(jié)清洗機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)調(diào)節(jié)清洗滾筒與皮帶之間的距離，多個(gè)支撐柱的設(shè)置能夠使裝置更加穩(wěn)定，啟動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接管轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)兩個(gè)清洗滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)皮帶進(jìn)行清洗，啟動(dòng)兩個(gè)吹風(fēng)泵，風(fēng)由兩個(gè)排風(fēng)筒排出，吹風(fēng)泵對(duì)皮帶上的清潔液進(jìn)行吹干。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

2020 年10 月，對(duì)晉能控股煤業(yè)公司挖金灣虎龍溝煤礦井下DSJ120/150/2×315型皮帶運(yùn)輸機(jī)的煤料清掃裝置進(jìn)行了優(yōu)化改造，將提供的新型皮帶清洗裝置進(jìn)行了安裝調(diào)試，并投入到了實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用當(dāng)中。當(dāng)前，該裝置已正常工作有半年之久，該皮帶清洗裝置對(duì)皮帶黏附煤料的清掃效果較好，能及時(shí)清理皮帶和滾筒表面上黏附的煤礦殘留，無(wú)因皮帶煤料黏附問(wèn)題導(dǎo)致的皮帶運(yùn)輸機(jī)安全事故的發(fā)生。

新型皮帶清洗裝置應(yīng)用后，煤料清掃效率可達(dá)98%；煤料清掃崗位工作人員由3 人調(diào)整為1 人，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低，清掃的自動(dòng)化程度大幅度提高，有效地消除了因人工操作導(dǎo)致的安全隱患。該裝置的應(yīng)用，極大避免了運(yùn)輸階段產(chǎn)生的打滑、膠帶傾斜等故障發(fā)生，增強(qiáng)了DSJ120/150/2×315型皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)目煽啃院桶踩浴?/p>