帶式輸送機清掃裝置的改造

姜力菲

摘要：本文針對帶式輸送機清掃裝置毛刷更換時間長、支撐軸承易損壞的現(xiàn)狀，進行認真研究、反復實驗，最后通過對毛刷軸的改造，用毛刷軸組件代替原有的一根軸，省去了拆卸軸承的步驟，有效減少清掃毛刷更換時間，有利于清掃裝置的維修和保養(yǎng)，同時避免了因反復拆卸軸與軸承可能產(chǎn)生的軸承損壞。

關鍵詞：帶式輸送機；清掃裝置；拆卸；時間

引言：

在日常的工作中，帶式輸送機廣泛地應用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門，具有輸送量大、結(jié)構簡單、維修方便、成本低、通用性強等優(yōu)點。在輸送較細、較輕或一定粘性物料時，為了防止物料粘在皮帶上，一般裝有清掃裝置。在去年參觀濟南黃臺發(fā)電廠和濟鋼公司時我對大型帶式輸送機的清掃裝置進行了仔細觀察，與工人師傅交談后發(fā)現(xiàn)清掃裝置的毛刷普遍存在較易磨損和積垢的問題。磨損或積垢后，毛刷清掃作用大為降低，需要進行更換或拆卸清理。拆卸毛刷時，毛刷軸與支撐軸承為過盈配合，反復拆裝容易造成軸承損壞。另外，清掃裝置毛刷的拆卸、安裝時間一般在120分鐘以上，維修時間較長，對生產(chǎn)造成一定的影響，因此需要對清掃裝置進行創(chuàng)新改造，以便降低清掃毛刷更換維修時間，同時保證軸承壽命，提高設備的穩(wěn)定性和保障維修工作正常進行。

1、帶式輸送機概述

1.1帶式輸送機結(jié)構及原理

目前皮帶輸送機廣泛用于冶金、煤炭、交通、水電、化工等多種工業(yè)部門，是因為皮帶輸送機具有輸送連續(xù)、均勻、生產(chǎn)效率高、運行平穩(wěn)、動力消耗小、運行費用低、維護和檢修較為方便、易于實現(xiàn)遠距離或自動控制等特點。

簡化后的帶式輸送機的結(jié)構主要包括機架、輸送皮帶、主動輥、從動輥、張緊裝置、卸料罩、傳動裝置和清掃裝置等。如圖1所示。

如圖1所示，輸送皮帶以一定的張緊力裝在兩端的主動輥和從動輥上，張緊力T對皮帶輥筒產(chǎn)生一個正壓力P，從而形成摩擦力f=u P（u是皮帶內(nèi)層和輥筒外層材料間的摩擦系數(shù)），使輸送皮帶隨主動輥一起同向運動。皮帶載物面上的物料，同樣是利用物料和皮帶之間的摩擦力來輸送的。

1.2清掃裝置的作用

通過對一線工人的現(xiàn)場咨詢，并研讀國內(nèi)多家大型公司生產(chǎn)報告。發(fā)現(xiàn)帶式輸送機在運行過程中容易粘附物料、灰塵和顆粒物質(zhì)，隨皮帶轉(zhuǎn)動傳給下托輥，下托輥上積垢越來越多會使其外形發(fā)生改變，加劇輸送帶磨損。從輸送帶上撒落下來的物料、灰塵或者顆粒灑落掉到張緊滾筒上或者進入到張緊滾筒內(nèi)部，又會引起輸送帶偏斜和張力不均，導致輸送帶跑偏和損壞。同時輸送帶沿托輥滑動的情況變壞，運動阻力增大，驅(qū)動裝置耗電量相應增加。這樣就需要有清掃裝置及時清理掉輸送帶上的物料、灰塵和顆粒物質(zhì)以避免對輸送機的損壞。如果清掃裝置良好，托輥、輸送帶等的使用壽命都可以延長。

因此清掃裝置在帶式輸送機上有著不可忽略的作用。（1）保持皮帶的干凈，保證皮帶在驅(qū)動滾筒上有適宜的摩擦力，防止皮帶打滑和皮帶跑偏。（2）有效減少粘性、較大物料對皮帶和托輥磨損，有效延長皮帶、托輥的使用壽命。（3）保證皮帶運行平穩(wěn)，不會上下左右跳動以致撕裂皮帶。（4）隨著粘性物的減少，對托輥、輥筒等起到有效保護，保證了設備正常運轉(zhuǎn)，減少設備故障維修。

1.3毛刷式清掃裝置

通過對濟南黃臺發(fā)電廠、濟鋼公司等多家大型工廠進行調(diào)查、并查閱大量專業(yè)資料后發(fā)現(xiàn)，目前工業(yè)生產(chǎn)中采用的帶式輸送機清掃裝置多為毛刷式。毛刷式清掃裝置是一種機械式清掃裝置，它由驅(qū)動裝置（如電動機、減速機、鏈輪）、尼龍毛刷、毛刷軸和軸承組成。一般安裝在主動輥下部，毛刷與輸送帶表面壓緊，毛刷旋轉(zhuǎn)方向與下輸送帶的運動方向相反，可以把輸送帶上粘附的物料等清掃得比較干凈。這種清掃裝置增加了傳動裝置，增大了成本和能耗，對毛刷的維護也有一定的要求，因為在使用過程中毛刷較易磨損，在輸送水分和粘性比較大的物料時，毛刷易被堵塞，影響清掃效果。此時，需要對毛刷進行拆卸、清理，以保證清掃效果。毛刷式清掃裝置示意圖，如圖2所示。

2、現(xiàn)狀及原因分析

根據(jù)相關生產(chǎn)資料和濟南卷煙廠工人師傅的現(xiàn)實反饋，通過實踐發(fā)現(xiàn)，毛刷式清掃裝置在設備使用時能夠較好的滿足帶式輸送機的清掃要求，但是隨著使用時間的加長，毛刷式清掃裝置慢慢也暴露出了更換時間長和拆卸易造成軸承損壞等缺點。

2.1毛刷更換時間長

在實際生產(chǎn)中對帶式輸送機毛刷式清掃裝置進行維修，拆卸和安裝毛刷時間基本需要2個小時。

2.2軸承易損壞

圖2示意圖中，軸承座型號為UC204，毛刷軸與軸承座為基孔制配合配合關系為，為過盈配合。拆卸或者裝配軸承時，需要將軸承壓入。方法不當或多次拆裝后，容易引起軸承損壞。

2.3更換時間長的原因

毛刷安裝在毛刷軸上，并隨毛刷軸旋轉(zhuǎn)，兩端帶座軸承用于支撐和固定毛刷軸，傳動部分通常由鏈輪、鏈條和電機減速器組成，負責提供動力。更換毛刷時，首先用兩爪拉子將一側(cè)軸承拆卸，然后脫開另一側(cè)鏈條，將毛刷軸抽出，毛刷軸抽出的同時將毛刷拆卸。因為兩側(cè)軸承與毛刷軸為過盈配合，所以拆卸軸承時需要一定時間，同時反復拆卸軸承容易損傷軸承。

3、改造的方法和措施

對各種清掃裝置進行統(tǒng)計和研究之后，鑒于空間限制和成本限制，我認為對現(xiàn)有的毛刷式清掃裝置進行改造更經(jīng)濟，可行性、實用性更強。

3.1毛刷軸的設計

毛刷采用鏈式傳動，每次保養(yǎng)或毛刷損壞需更換，都要拆卸鏈條、鏈輪、帶座軸承、毛刷軸等零部件，耗用人力和時間較多。由于更換毛刷時間長的關鍵步驟在于拆卸軸承和軸，取下毛刷。因此，我對毛刷軸進行改造，目的在于使新的設計能夠避免軸承的拆卸，直接取下毛刷。新型毛刷軸如圖3所示。

新型清掃裝置對毛刷軸進行了改造，將原來的一根毛刷軸重新設計成三段式結(jié)構，一端安裝軸承，另一端安裝軸承和鏈輪，以輸送動力。兩端軸與中間軸采用聯(lián)軸器式連接件，用專門設計的連接件將兩端軸與中間軸緊固連接，安裝鏈輪的軸通過連接件帶動中間軸旋轉(zhuǎn)，中間軸通過另一個連接件帶動另一端軸運動。毛刷裝在兩組夾套塊之間，裝在中間軸上。

3.2連接件的設計

依據(jù)毛刷軸的方案將連接件設計成夾套式，中間為方形孔，兩個夾套塊類似于兩個半圓，連接時用螺栓緊固，這種方式要求被連接軸需要被加工成方頭，螺栓在安裝和拆卸時，不受毛刷和墻板的干涉，可以很好的保證連接的同軸度，維修方便。

3.3具體實施

經(jīng)過最終方案的確定，新型清掃裝置毛刷軸、各軸及夾套塊零件圖如下所示：

4、改造的效果

經(jīng)過改造，在濟南卷煙廠技術人員的幫助下對帶式輸送機清掃毛刷更換時間進行了跟蹤觀察和統(tǒng)計，實踐證明，改造后，帶式輸送機更換清掃毛刷時間減少至均在60分鐘及以下，比改造前速度提升了1倍，滿足了在線維修和清掃保養(yǎng)的需要。

同時，改造后更換或者保養(yǎng)毛刷，只需要拆卸兩隊夾套塊組件，取出中間軸，即可以更換毛刷，省去了拆卸軸承座的步驟，減少了軸承座的反復拆裝操作，減少了軸承磨損，提升了軸承的使用壽命。

5、總結(jié)

通過對帶式傳輸機清掃裝置的現(xiàn)狀掌握、認真分析、反復試驗，在維持設備原有性能的基礎上，盡可能減少大改引起的成本增加和性能不穩(wěn)定，最后實施對毛刷式清掃裝置進行改造。經(jīng)過實際維修統(tǒng)計，新型清掃裝置毛刷軸工作穩(wěn)定，改造后的清掃裝置毛刷的更換時間大大減少，滿足了維修和保養(yǎng)的需要，同時保證軸承壽命，提高設備的穩(wěn)定性、可靠性。保障了維修工作的正常進行，該項改造技術有一定的推廣價值。