一種皮帶運輸機清掃器在泗洲選礦廠的應用

譚紅林，陳 瀅，蔣建明，李建平，汪邵唐

（江西銅業集團公司 德興銅礦，江西 德興 334224)

1 引言

帶式輸送機［3］是德興銅礦泗洲選礦廠主要設備之一，輸送皮帶在輸送過程中與物料接觸的一面為“臟面”，不與物料接觸的一面為“凈面”。然而，在輸送帶輸送物料過程中尤其是輸送濕礦的時候，卸料滾筒下方堆礦嚴重，“凈面”也經常會粘附一定量的物料，導致運輸皮帶磨損嚴重而影響皮帶的壽命，人工清理堆礦麻煩費時且不能及時清理。因此，將粘附在運輸皮帶上的礦料清理下來并進入給料漏斗內很有必要，針對這一問題在卸料滾筒部位設計自制安裝清掃器。

2 背景

德興銅礦泗洲選礦廠一期磨浮工段自投產以來肩負重任，經過生產工藝的不斷優化，設備的不斷改進、更新，現場生產任務得到了保證，設備平穩運行。由于生產需要，生產任務加重，在設備處理量不變的情況下，只能減少設備的故障率、維修率，這使得設備（包括皮帶運輸機）負荷加重，直接影響給料皮帶運輸機的使用壽命。為了減輕運輸皮帶的負荷，延長運輸皮帶的使用壽命，減少檢修時間，保證生產平穩進行，針對現場運輸機卸料端堆礦，“凈面”粘礦現象，在卸料滾筒部位自制安裝清掃器［4］。實踐證明，安裝清掃器后運輸皮帶磨損量大大減少，卸料端再沒有堆礦現象，保證了生產順利平穩進行。

3 清掃器的設計

3.1 設計原則

（1）選擇合適的受力點A（如圖1），保持A點位置穩定性可靠，確保清掃過程穩定可行；

（2）保證穩定的壓緊力和清掃力，以確保良好的清掃效果；

（3）結構設計要簡單實用、清掃器工作時要安全可靠、具有良好的可行性和實用性；

（4）清掃器安裝、檢修與拆卸都要簡單易行，方便安裝維護；

（5）為達到經濟實惠，各部分尺寸大小要適中。

圖1 清掃器清掃力學簡圖

3.2 設計計算

通過查閱大量的資料和數據分析［5］，θ角的確定 ：θ＜10°，優選取 5°＜θ＜10°，預定 θ=5°進行方案的設計。

3.2.1 清掃器的受力分析

在A點處，運輸皮帶對橡膠清掃塊作用的切向力為Ft’，反之，橡膠清掃塊對運輸皮帶的反切向作用力Ft，其作用力的大小是決定橡膠清掃器清掃效果的關鍵因素之一。清掃力過大，會將運輸皮帶鏟裂，對膠帶的壽命造成安全隱患；清掃力過小，膠帶上的粘結物清理不徹底，清掃效果不好。

清掃塊對膠帶的壓緊力，即在接觸點法線方向的作用力如圖1所示，膠帶對清掃塊的法向作用力FN’，清掃塊對膠帶的壓緊力FN。根據虎克摩擦定律，壓緊力的大小直接決定了清掃力的大小。因而，壓緊力是決定清掃器清掃效果的核心參數。

3.2.2 基本數據

清掃力：FT：m一般（100～200）kg，取100kg即FT=mg=100kg×10=1000N。

壓強 ：P:（26～30）kPa， 取 30kPa。

因為：

Fn=ps=30×103pa×0.02×1.4=840N

Ft=100kg×10=1000N

所以：

Fn—橡膠清掃塊對運輸皮帶的壓緊力；

s—清掃塊與膠帶的接觸面積；

Ft—運輸皮帶對橡膠清掃塊作用的切向力；

F—切向力和壓緊力的合力。

α—Ft與F的夾角。

3.3 工作原理

如圖2所示，工作時由于運輸皮帶不斷地輸送物料，物料不斷地沖擊橡膠清掃塊，清掃塊的壓緊力由配重提供，這樣橡膠清掃塊就一直保持與膠帶緊貼著，整個裝置會不停地以鉸鏈為支點上下輕微地擺動，這樣礦料在卸料端不會出現“返料”現象，礦料全部流向給礦漏斗不至于堆積在卸料端下方。

圖2 清掃器示意圖

3.4 安裝步驟

（1）找出運輸皮帶與滾筒相 切之點A點，將清掃器安裝在A點下方安裝范圍內且與安裝皮帶面垂線成33°夾角左右；

（2）安裝前，根據橡膠清掃器的尺寸位置，在輸送機給料漏斗兩側焊接鉸鏈；

（3）按尺寸要求安裝對接鉸鏈；

（4）安裝清掃器時［6］，使之與皮帶面微接觸，預放配重5kg，保持橡膠刮板33°狀態；

（5）試運行時，以順時針方向調整配重重量使橡膠清掃器向上緩緩移動3～5mm左右。

3.5 日常維護

（1）定期點檢檢查各部件（橡膠清掃塊、鉸鏈等），焊接部位要焊接牢固。

（2）橡膠清掃塊磨損量超過15mm（總厚20mm）時，應及時更換。

4 結論

該型皮帶運輸機清掃器自投入使用以來取得良好的效果，并在全廠進行了推廣使用。

效果具體如下：

（1）零次維修；

（2）清掃效果好；

（3）更換方便，維護工作量小；

（4）運輸皮帶磨損量少、更換周期延長。

［1］翟寶強 ,陳蘇文 .一種簡易皮帶滾筒自動清料器的制作和應用[J].四川水泥, 2014(8):16-16.

［2］喬建軍.皮帶輸送機清掃器的優化及應用[J].化工管理,2016(33):188-188.

［3］梁庚煌. 運輸機械手冊第一版[M]. 北京:化學工業出版社,1983:66-66.

［4］于紅燕. 概述帶式輸送機清掃器[J]. 科學與財富, 2014(1):71-71.

［5］范家慶. 皮帶機新型清掃器系統的研究與應用[J]. 科技與企業,2014(17):380-381.

［6］羅輯性 .帶式輸送機清掃器問題的分析及處理[J].四川水泥,2017(5):146-146.