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(yè)有限責(zé)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(yè)中物料輸送系統(tǒng)的重要組成部分。生產(chǎn)時(shí)，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(qiáng)的黏性，附著于輸送皮帶上，對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。目前該類輸送皮帶的保養(yǎng)方式主要是人工鏟削清潔，這種清潔方式工作繁瑣、耗時(shí)耗力，且人工使用鏟刀鏟削的過程中，容易對(duì)輸送皮帶造成損傷，影響輸送皮帶的使用壽命。基于以上現(xiàn)狀，研發(fā)了一種新型煙用輸送帶清潔裝置。

1 問題分析

傳統(tǒng)的煙用輸送帶保養(yǎng)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(rùn)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(jìn)行徹底清潔。

在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)方法雖然能較為徹底的清除煙垢，但存在作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)輸送帶損傷大等缺點(diǎn)。針對(duì)此現(xiàn)狀，逐一進(jìn)行分析和攻關(guān)，主要從以下方面研究并提出解決的方法：①減少作業(yè)時(shí)間，提高保養(yǎng)效率；②降低工作強(qiáng)度；③減少對(duì)輸送帶的損傷。

為驗(yàn)證煙垢黏度與含水量的關(guān)系，采用斜面滾球法（圖1）做了煙垢黏度測(cè)試。得到煙垢黏度曲線（圖2）。

圖1 煙垢黏度測(cè)試的斜面滾球法

圖2 煙垢黏度曲線

由圖2 可知當(dāng)煙垢含水量在20%左右時(shí)黏度達(dá)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(guī)律，通過以相應(yīng)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(shè)計(jì)

2 輸送帶清潔裝置設(shè)計(jì)

2.1 工作原理

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

2.2 清潔部分的設(shè)計(jì)

2.2.1 材料選擇

濕潤(rùn)部件材料選擇濕潤(rùn)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(fù)責(zé)刮削濕潤(rùn)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(rùn)完全的頑固煙垢，同時(shí)達(dá)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(shí)也能吸收水漬。

2.2.2 部件設(shè)計(jì)

清潔部分的長(zhǎng)度與輸送帶寬度相同。清潔部分的自重根據(jù)達(dá)到對(duì)輸送帶清潔所需摩擦力計(jì)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(duì)輸送帶的摩擦力f=Fμ。其中，μ 為該尺寸下部件對(duì)輸送帶的總摩擦系數(shù)。

圖4 清潔部分受力分析

圖5 清潔時(shí)間與施加壓力關(guān)系散點(diǎn)圖

通過對(duì)輸送帶清潔時(shí)間與施加壓力測(cè)試結(jié)果（圖5）得知，當(dāng)施加壓力達(dá)到約48 N時(shí)，清潔時(shí)間不再隨壓力的增大而減小，此時(shí)由f=μMg計(jì)算得出最佳工作摩擦力f=14.4 N。經(jīng)統(tǒng)計(jì)大部分輸送帶測(cè)量?jī)A角θ≤45°，以最大傾角θ=45°進(jìn)行計(jì)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(jī)械部分的設(shè)計(jì)

支架采用定位卡塊固定。在輸送帶兩側(cè)邊板各安裝一定位卡塊，清潔輸送帶時(shí)，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(rùn)濕方案，即在濕潤(rùn)部件上安裝一根帶間距均勻小孔的滴管。設(shè)計(jì)一內(nèi)置儲(chǔ)水管，與滴管連接，通過旋鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)水量的控制。

3 應(yīng)用效果

新型煙用輸送帶清潔裝置已經(jīng)在制絲車間部分工序進(jìn)行推廣應(yīng)用（圖6）。使用了該裝置后，濕潤(rùn)、刮削步驟無需人員在場(chǎng)，清潔效果較好，減輕了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度且減少了保養(yǎng)時(shí)間，輸送皮帶的平均清潔時(shí)間由29.85 min下降到8.94 min。輸送帶因保養(yǎng)導(dǎo)致的損傷發(fā)生率也大為降低。

圖6 裝置清潔效果對(duì)比

4 結(jié)語

煙用輸送帶清潔裝置能較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶的保養(yǎng)，同時(shí)也提高了清潔效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了皮帶損傷。基于行業(yè)制絲生產(chǎn)線的相似性，該清潔裝置具備在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用的價(jià)值。同時(shí)也可供采礦、食品加工企業(yè)參考借鑒。