一種煙用輸送帶清潔裝置

韓淵明，郭福龍，鐘智敏

（江西中煙工業有限責任公司贛州卷煙廠，江西贛州 341000）

0 引言

煙用輸送帶是煙草工業中物料輸送系統的重要組成部分。生產時，輸送帶在煙油、煙灰、煙用香糖料及高水分物料等因素的共同作用下，極易形成大量塊狀煙垢。煙垢具有很強的黏性，附著于輸送皮帶上，對設備運行產生較大影響。目前該類輸送皮帶的保養方式主要是人工鏟削清潔，這種清潔方式工作繁瑣、耗時耗力，且人工使用鏟刀鏟削的過程中，容易對輸送皮帶造成損傷，影響輸送皮帶的使用壽命。基于以上現狀，研發了一種新型煙用輸送帶清潔裝置。

1 問題分析

傳統的煙用輸送帶保養主要工作流程為使用噴壺將水霧化均勻噴灑在輸送帶表面，待煙垢濕潤軟化后用鏟子人工鏟除，將鏟下煙垢清掃完后再使用拖把進行徹底清潔。

在生產實踐中發現，傳統方法雖然能較為徹底的清除煙垢，但存在作業時間長、工作效率低、勞動強度大、對輸送帶損傷大等缺點。針對此現狀，逐一進行分析和攻關，主要從以下方面研究并提出解決的方法：①減少作業時間，提高保養效率；②降低工作強度；③減少對輸送帶的損傷。

為驗證煙垢黏度與含水量的關系，采用斜面滾球法（圖1）做了煙垢黏度測試。得到煙垢黏度曲線（圖2）。

圖1 煙垢黏度測試的斜面滾球法

圖2 煙垢黏度曲線

由圖2 可知當煙垢含水量在20%左右時黏度達到最大值，而后隨著含水量的增加，黏度逐漸降低。為此，決定利用這一規律，通過以相應的清潔部件代替人工清潔步驟，研制一種新型煙用輸送帶清潔裝置（圖3）。

圖3 裝置設計

2 輸送帶清潔裝置設計

2.1 工作原理

該裝置為可拆卸半固定被動清潔裝置，由清潔部分和機械部分組成。其中清潔部分以相應的部件代替人工清潔的濕潤、鏟削、煙垢收集和清理等4 個步驟，達到快速高效清潔煙用輸送帶的效果。

2.2 清潔部分的設計

2.2.1 材料選擇

濕潤部件材料選擇濕潤效果好、易清潔、成本低的棉布。刮削部件分為初次刮削和二次刮削。初次刮削使用棕毛刷，負責刮削濕潤完全的煙垢；二次刮削使用聚氨酯片，模擬人工鏟削，刮削未濕潤完全的頑固煙垢，同時達到清理、收集煙垢的效果。清理部件材料選擇棉布，清理殘留污垢的同時也能吸收水漬。

2.2.2 部件設計

清潔部分的長度與輸送帶寬度相同。清潔部分的自重根據達到對輸送帶清潔所需摩擦力計算可得。由受力分析（圖4）可知，輸送帶受到清潔部分的給予的垂直作用力F=Mgcosθ，清潔部分對輸送帶的摩擦力f=Fμ。其中，μ 為該尺寸下部件對輸送帶的總摩擦系數。

圖4 清潔部分受力分析

圖5 清潔時間與施加壓力關系散點圖

通過對輸送帶清潔時間與施加壓力測試結果（圖5）得知，當施加壓力達到約48 N時，清潔時間不再隨壓力的增大而減小，此時由f=μMg計算得出最佳工作摩擦力f=14.4 N。經統計大部分輸送帶測量傾角θ≤45°，以最大傾角θ=45°進行計算，M=f/gcosθμ=3.49 kg，即清潔部分在滿足清潔能力與效率前提下的最佳自重為3.49 kg。

2.3 機械部分的設計

支架采用定位卡塊固定。在輸送帶兩側邊板各安裝一定位卡塊，清潔輸送帶時，丁字形支架的橫梁兩端直接放入卡塊固定。供水部件采用末端滴灌潤濕方案，即在濕潤部件上安裝一根帶間距均勻小孔的滴管。設計一內置儲水管，與滴管連接，通過旋鈕開關實現對水量的控制。

3 應用效果

新型煙用輸送帶清潔裝置已經在制絲車間部分工序進行推廣應用（圖6）。使用了該裝置后，濕潤、刮削步驟無需人員在場，清潔效果較好，減輕了現場操作人員的勞動強度且減少了保養時間，輸送皮帶的平均清潔時間由29.85 min下降到8.94 min。輸送帶因保養導致的損傷發生率也大為降低。

圖6 裝置清潔效果對比

4 結語

煙用輸送帶清潔裝置能較好的實現對輸送帶的保養，同時也提高了清潔效率，降低了勞動強度，減少了皮帶損傷。基于行業制絲生產線的相似性，該清潔裝置具備在行業內推廣應用的價值。同時也可供采礦、食品加工企業參考借鑒。