皮帶運輸機用皮帶清洗裝置的分析與應用

左英杰

（晉能控股煤業公司挖金灣虎龍溝煤業有限公司，山西 大同 038000）

引言

井下煤碳被采出后主要是通過可伸縮式皮帶輸送機輸送，由于皮帶輸送機在運行的過程中，難免會出現皮帶跑偏等其他原因造成的皮帶撒貨現象，煤炭或者雜質等撒在底部皮帶上，隨著皮帶往機尾運動，為了避免煤炭等進入皮帶機尾部，造成皮帶損壞所帶來的影響安全生產以及煤炭產出量等問題，需要在機尾安裝刮煤裝置，但是常規的清洗裝置效果不佳，同時裝置安裝困難，不方便安裝拆卸，必須對其進行優化改進。

1 皮帶運輸送機的結構參數

晉能控股煤業公司挖金灣虎龍溝煤礦生產規模為120 萬t/年，煤礦井下綜采工作面的煤料通過皮帶運輸機進行運輸作業，有效地保障了煤礦運輸效率。該礦主要采用DSJ120/150/2×315型皮帶運輸機，該設備參數為：電機功率為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型皮帶運輸機的工作情況來看，該設備運行穩定，運輸效率理想，但該設備皮帶存在比較嚴重的煤料黏附問題，該設備采用的傳統刮煤板（圖1）對皮帶黏附煤料進行清掃，效果不佳。該皮帶煤料黏附清洗裝置主要是存在以下的問題：刮煤板與滾筒表面距離控制精準度不高，煤料清理效果變化幅度較大，并且容易發生接觸碰撞，存在安全隱患；刮板不同區域磨損程度不均勻且難以檢測，磨損情況有起伏變化，清理效果有浮動；需要結合人工方式清理煤渣，工人勞動強度大，存在安全隱患，自動化程度不高[1-2]。

圖1 DSJ120/150/2×315 皮帶運輸機清煤裝置結構簡圖

2 新型皮帶清洗裝置的分析

2.1 結構分析

針對DSJ120/150/2×315 皮帶運輸機傳統清煤裝置中存在的問題，提供了一種新型皮帶清洗裝置，其結構如圖2 所示。該裝置主要包括安裝底座、旋轉清洗箱、調節清洗機構和吹干機構四大部分。

圖2 皮帶運輸機清洗裝置整體結構示意圖

從圖2 可知，旋轉清洗箱固定連接在安裝底座上，調節清洗機構通過螺紋與旋轉清洗箱傳動，吹干機構設置有兩個，兩個吹干機構4 均固定連接在旋轉清洗箱的上端。進行安裝時啟動安裝電機，調節齒輪帶動兩個傳動齒輪轉動使兩個調節軸轉動將兩個清洗箱轉動之后通過多個連接螺栓連接，將調節清洗機構安裝在旋轉清洗箱內，啟動兩個旋轉電機，兩個旋轉連接管轉動帶動兩個清洗滾筒轉動對皮帶進行清洗，同時啟動兩個吹風泵，風從兩個排風板中排出對皮帶進行吹干完成清洗[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、調節齒輪、傳動齒輪和調節軸，上支撐板固定連接在支撐底板的上端，安裝電機固定連接在上支撐板內，調節齒輪固定連接在安裝電機的輸出軸上，兩個傳動齒輪均和調節齒輪嚙合傳動，兩個傳動齒輪分別固定連接在兩個調節軸上，兩個調節軸的上線兩端分別轉動連接在上支撐板和支撐底板上；啟動安裝電機，調節齒輪帶動兩個傳動齒輪轉動，使兩個調節軸轉動帶動兩個清洗箱轉動，能夠進行兩個清洗箱的合并與分離[5]。

圖3 安裝底座結構示意圖

旋轉清洗箱包括安裝底板、清洗箱、支撐柱、連接螺栓、調節電機、調節柱和滑動板，兩個安裝底板分別與兩個調節軸通過螺紋連接，兩個清洗箱分別固定連接在兩個安裝底板上，多個支撐柱的上下兩端分別固定連接在清洗箱和安裝底板上，兩個清洗箱之間通過多個連接螺栓連接，調節電機固定連接在位于右側的清洗箱上，調節柱設置有兩個，位于右端的調節柱固定連接在調節電機的輸出軸上，位于左端的調節柱固定連接在位于左端的清洗箱上，兩個滑動板分別固定連接在兩個清洗箱內；啟動調節電機，調節柱轉動使調節清洗機構上下移動調節清洗滾筒與皮帶之間的距離，多個支撐柱的設置能夠使裝置更加穩定。

調節清洗機構包括調節耳、連接板、清洗架、旋轉電機、旋轉連接管和清洗滾筒，兩個調節耳分別固定連接在兩個連接板上，兩個連接板均固定連接在清洗架上，兩個旋轉電機均固定連接在清洗架上，兩個旋轉連接管分別固定連接在兩個旋轉電機的輸出軸上，兩個清洗滾筒分別固定連接在兩個旋轉連接管上并且連通，兩個旋轉連接管均轉動連接在清洗架上，位于左端的調節耳滑動連接在位于左端的調節柱上，位于左右端的調節耳通過螺紋連接在位于右端的調節柱上；啟動兩個旋轉電機，兩個旋轉連接管轉動帶動兩個清洗滾筒轉動對皮帶進行清洗。

吹干機構包括吹風泵、排風筒和排風板，排風筒固定連接在吹風泵上，排風板固定連接在排風筒的下端，兩個吹風泵分別固定連接在兩個清洗箱上；啟動兩個吹風泵，風由兩個排風筒排出經過排風板排出對皮帶上的清潔液進行吹干。

2.2 工作原理

進行安裝時啟動安裝電機，調節齒輪帶動兩個傳動齒輪轉動使兩個調節軸轉動將兩個清洗箱轉動之后通過多個連接螺栓連接，將調節清洗機構安裝在旋轉清洗箱內，啟動兩個旋轉電機，兩個旋轉連接管轉動帶動兩個清洗滾筒轉動對皮帶進行清洗，同時啟動兩個吹風泵，風從兩個排風板中排出對皮帶進行吹干完成清洗，啟動安裝電機，調節齒輪帶動兩個傳動齒輪轉動，使兩個調節軸轉動帶動兩個清洗箱轉動，能夠進行兩個清洗箱的合并與分離，啟動調節電機，調節柱轉動使調節清洗機構上下移動調節清洗滾筒與皮帶之間的距離，多個支撐柱的設置能夠使裝置更加穩定，啟動兩個旋轉電機，兩個旋轉連接管轉動帶動兩個清洗滾筒轉動對皮帶進行清洗，啟動兩個吹風泵，風由兩個排風筒排出，吹風泵對皮帶上的清潔液進行吹干。

3 現場應用效果分析

2020 年10 月，對晉能控股煤業公司挖金灣虎龍溝煤礦井下DSJ120/150/2×315型皮帶運輸機的煤料清掃裝置進行了優化改造，將提供的新型皮帶清洗裝置進行了安裝調試，并投入到了實際的現場應用當中。當前，該裝置已正常工作有半年之久，該皮帶清洗裝置對皮帶黏附煤料的清掃效果較好，能及時清理皮帶和滾筒表面上黏附的煤礦殘留，無因皮帶煤料黏附問題導致的皮帶運輸機安全事故的發生。

新型皮帶清洗裝置應用后，煤料清掃效率可達98%；煤料清掃崗位工作人員由3 人調整為1 人，工作人員勞動強度大幅度降低，清掃的自動化程度大幅度提高，有效地消除了因人工操作導致的安全隱患。該裝置的應用，極大避免了運輸階段產生的打滑、膠帶傾斜等故障發生，增強了DSJ120/150/2×315型皮帶運輸機運輸的可靠性和安全性。