皮帶輸送機托輥煙垢在線清理裝置的研制

閆雙輝

摘 要： 皮帶輸送機廣泛應用于卷煙制絲線，生產過程中煙末會粘附在皮帶輸送機托輥上，針對托輥煙垢難清理、耗時長等問題，通過計算設計、模擬試驗以及現場試驗，最終成功研制了煙垢在線清理裝置。具有較強推廣性。

關鍵詞： 輸送機；托輥；煙垢；清理

引言

皮帶輸送機是煙草制絲生產過程中物料的常用輸送工具，其結構靈活，原理簡單，操作方便，在制絲生產過程中廣泛應用。皮帶輸送機由滾筒、皮帶、壓條、托輥、盛末板、機架、皮帶張緊裝置等組成，常用于長距離物料輸送，托輥的類型為過渡托輥，其作用是支撐皮帶，避免皮帶的下垂度超過額定限度，以保證皮帶平穩地運行。

1 生產現狀

物料輸送過程中，少許物料碎末會隨皮帶傳動并粘附在皮帶輸送機托輥上，形成無規則的煙垢，如圖1所示。

煙垢的堆積會改變皮帶與托輥間的局部摩擦力，增大皮帶磨損，減小皮帶的使用壽命；同時大量的煙垢堆積會造成皮帶張緊程度不一，容易造成皮帶跑偏，進而影響物料的輸送。因此，及時清理托輥煙垢才能確保設備的穩定性。

2 提出方案

針對以上問題，組織車間技術人員商議，旨在設計制作一款便于設備保養，減少勞動量，縮減工時的工裝。

對此我們進行了縝密分析，結合目前保養方式：以刮板對煙垢進行刮削，其作業模式為間歇性點接觸，可優化為連續性線接觸，也就是實現刮板與托輥充分接觸。托輥運轉動力源為與皮帶的摩擦力，若刮板與托輥接觸過于緊密時，會導致托輥卡死，這便要求刮板可實現微調。

經過對思路的整理匯總，裝置初步模型逐步顯現。該裝置置于皮帶輸送機接末槽上，裝置分為機架，刮板架，拉簧及其他連接零件。機架與刮板架形成轉動副，兩者通過拉簧連接；隨著煙垢的逐漸刮削，“煙垢”半徑逐漸減小，刮板在拉簧的作用下，實現微小轉動，確保了刮板與托輥的接觸，從而實現刮板對托輥煙垢的充分清理。

2.1 機架

結合方案總述，我們首先對機架進行分析，機架在裝置中起著連接工裝和皮帶輸送機的作用，機架放置于盛末槽之上。穩定的承載機構是工裝作業的前提。

對車間皮帶輸送機接末槽寬度進行統計，其有效寬度最小值為700mm，接末槽距皮帶有效高度最小值為220mm。為保證裝置在工作中的適應性及靈活性，機架寬度定為600mm，且高度不能大于220mm。

2.2 刮板

刮板為裝置的執行機構，由刮板支架和刮板組成，刮板支架設刮板槽及頂絲（M6）以固定刮板。刮板支架通過螺栓與機架連接，為確保機架和刮板支架轉動靈活，在其連接孔內增設軸套。刮板支架選用不銹鋼30*15方鋼；為避免刮板對托輥造成刮痕，刮板材質硬度應小于托輥材質，故將刮板材質選為鋁硅合金。

2.3 拉簧

裝置運行時，拉簧拉力為關鍵因素。拉力過小刮板與托輥接觸效果不佳，不利于煙垢刮削；若拉力過大，導致刮板吃刀量較大，造成刮板卡死。所以說，拉簧的拉力及初始位置都影響著作業的穩定性。因此拉簧的位置及拉力應該便于調整。

結合以上分析，為確保作業的穩定性，需增設拉簧調節螺栓，拉簧調節螺栓通過兩鎖緊螺母固定于刮板架之上。通過調節螺栓和鎖緊螺母的配合，可實現對拉簧初始位置及拉力的調節。從而實現刮板與托輥的有效接觸。經計算，拉簧尺寸為2*15*100。

2.4 方案匯總

如圖4所示，工作過程中，機架通過壓桿機構固定在皮帶輸送機盛末槽上，通過調節螺栓和壓桿頂絲的伸長量平衡機架，使刮板與托輥保持平行。利用刮板與托輥之間相對運動產生的摩擦力刮削煙垢，當煙垢變薄時，拉簧會拉動刮板支架，支架與機架間形成的角度變小，使刮板靠近托輥，兩者實現持續接觸。皮帶輸送機運行過程中托輥會發生不規則跳動，跳動時托輥擠壓刮板，此時刮板支架與機架角度略微增大，避免裝置與托輥卡死。托輥恢復正常時刮板支架又在拉簧作用下迅速復位，持續接觸托輥，完成刮削作業。

3 實施加工

裝置方案確定后，結合車間皮帶輸送機尺寸，繪制了機架，刮板支架，刮板零件圖，依零件圖加工制作了機架，刮板支架，刮板；并對各連接零件進行了采購。

4 現場試驗

各零部件加工完成后，對裝置進行了裝配，如圖2所示。裝置裝配完成后，對裝置性能進行現場試驗，裝置的穩定、機架與刮板支架轉動靈活。

裝配完成后，用彈簧調節螺栓進行多次微調后，對裝置進行了上機試驗。結果顯示，對10個托輥進行保養，其平均耗時4.9min。而且實現了在線保養，大大減小了操作工工作量。

5 總結

裝置的應用實現了托輥煙垢在線柔性保養，作業過程中，若出現托輥跳動，拉簧可對托輥進行保護，同時確保了作業的穩定性。大大減小了保養用時，保養用時由20.3min減少至4.9min。

改變刮板長度即可試用于不同寬度的皮帶輸送機，合理調整機架尺寸和刮板材質，即可將其應用于使用皮帶輸送機的其他各類行業。

于2018年1月申請了專利，專利號為“201820084167.4”，便于裝置進一步推廣。