一種皮帶清掃器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

趙小雷，林凡禮（莒縣中聯(lián)水泥有限公司，山東 日照 276528）

1 設(shè)計(jì)改造背景

皮帶機(jī)作為原燃料的輸送設(shè)備，在連續(xù)裝卸條件下能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)輸送物料，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸送量大，運(yùn)送距離長(zhǎng)及可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在礦山開(kāi)采，郵電，食品加工等各個(gè)行業(yè)都有著非常廣泛的應(yīng)用。我公司現(xiàn)有的皮帶輸送機(jī)超過(guò)20條，主要分布在石灰石破碎與輸送，輔助材料的入庫(kù)、原料入磨，以及原煤預(yù)均化堆場(chǎng)等作業(yè)地點(diǎn)，皮帶規(guī)格型號(hào)不一，長(zhǎng)則300多m，短的也有50多m（見(jiàn)表1皮帶機(jī)型號(hào)分布一覽表）。龐大的輸送系統(tǒng)，巡檢和維護(hù)成為一項(xiàng)較大的工作量。

從表1可以看出，水泥企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所輸送的物料主要是石灰石，輔助原材料（硅粉污泥、鋁礬土、鐵粉）以及原煤。石灰石開(kāi)采自公司配套石灰石礦山，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，石灰石品位不高，黏土夾層多；輔助材料主要來(lái)源于工業(yè)尾礦，實(shí)現(xiàn)廢物再利用。大量的粉狀物料的輸送導(dǎo)致輸送皮帶回程帶料問(wèn)題普遍存在，回程帶料存在的弊端主要有以下幾點(diǎn)：

（1）影響輸送皮帶使用壽命，主要表現(xiàn)在輸送含水量比較大的物料時(shí)，皮帶沾著的粉料通過(guò)回程在托輥粘著擠壓形成高低不平不規(guī)則的面，受配重拉緊裝置和物料輸送過(guò)程影響，造成皮帶表面與粘著托輥之間受力不均，凸起的部分在皮帶循環(huán)運(yùn)行中對(duì)皮帶的一個(gè)點(diǎn)反復(fù)擠壓，造成皮帶龜裂和皮帶損傷，縮短輸送皮帶使用壽命。

（2）影響環(huán)境治理情況，輸送回程在托輥的影響下物料掉落到托輥下部和回程下部的廊道上，風(fēng)吹清掃過(guò)程中形成二次揚(yáng)塵。

（3）增加勞動(dòng)強(qiáng)度，掉落的物料占用了員工的巡檢時(shí)間，增加體力勞動(dòng)；遇上下雨和物料潮濕產(chǎn)生等的積料更為嚴(yán)重，清理過(guò)程存在的風(fēng)險(xiǎn)較大，某些企業(yè)有過(guò)清掃皮帶尾輪造成卷入傷亡的案例發(fā)生。

（4）托輥受力不均縮短使用周期，粘著的物料致使托輥受力不均，長(zhǎng)此以往對(duì)軸承造成嚴(yán)重?fù)p壞，縮短托輥使用壽命。

表1 我公司皮帶機(jī)信號(hào)分布一覽表

同時(shí)，輥輪粘積物料附著在輥輪的表面使之呈圓錐形會(huì)造成皮帶的跑偏，需要人工隨時(shí)鏟除輥輪表面的粘積物料，保證皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)安全。切忌用擋輥強(qiáng)行對(duì)皮帶進(jìn)行糾偏，這樣不僅會(huì)增加設(shè)備的維修費(fèi)用，也會(huì)嚴(yán)重影響皮帶的使用壽命。如何有效及時(shí)的對(duì)皮帶積灰積料清理至關(guān)重要，在公司技術(shù)人員調(diào)研和技術(shù)攻關(guān)后，新型皮帶清掃器的設(shè)計(jì)思路應(yīng)運(yùn)而生。

2 設(shè)計(jì)方案

為降低生產(chǎn)線員工勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)輸送皮帶使用壽命，降低輸送皮帶回程帶料問(wèn)題消除清料過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)了這樣一種輔助動(dòng)力清掃器：利用皮帶機(jī)頭輪或尾輪軸，設(shè)計(jì)安裝一活動(dòng)的皮帶輪，由此產(chǎn)生的動(dòng)力帶動(dòng)清掃器轉(zhuǎn)動(dòng)（見(jiàn)圖1），兩軸之間設(shè)計(jì)成大小輪的方式以產(chǎn)生不同的線速度，達(dá)到清理皮帶積料的目的。

圖1 新型皮帶清掃器裝置

這種設(shè)計(jì)不僅降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)輸送皮帶使用壽命，而且有效的清除輸送皮帶物料粘積的問(wèn)題，解決了回程帶料的問(wèn)題，消除清料過(guò)程中存在的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)清掃器可以使粘積物料集中清理，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

新型皮帶清掃器的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要如下：

（1）解決驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，傳動(dòng)使用的輔助動(dòng)力來(lái)源于頭尾輪軸承座與輥筒之間的軸，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪為分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)可拆卸式皮帶輪，每半皮帶輪上焊接固定耳，使之能緊緊扣在輥筒的軸上，使用螺栓緊固，安裝方便快捷。

（2）解決傳動(dòng)裝置，可使用廢皮帶和皮帶扣對(duì)接作為傳動(dòng)皮帶，既解決了在不拆裝頭尾輪的情況下就能更換傳動(dòng)裝置的方法，又做到了廢舊皮帶的循環(huán)利用。

（3）清掃輥，為塑料耐磨絲，可根據(jù)要求定做，清掃輥中軸可以加工平行卡槽或螺旋卡槽式，主要由耐磨刷的形狀決定。在輸送皮帶上安裝軸承座，清掃輥兩端鑲嵌軸承，其中一端鑲嵌被動(dòng)皮帶輪，皮帶輪內(nèi)徑可使用外套固定式，便于拆裝方便，在不動(dòng)軸承座的基礎(chǔ)上使用分體鏈接裝置，螺栓固定，便于拆裝更換。

（4）延長(zhǎng)卸料口，在原卸料口上焊接三角鐵，為降低費(fèi)用，使用舊皮帶用六角鉆尾螺絲連接到三角鐵上，防止因加長(zhǎng)接料板刮傷皮帶。

3 結(jié)語(yǔ)

新型皮帶清掃器的設(shè)計(jì)不僅降低輸送皮帶回程帶料問(wèn)題消除清料過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，而且降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度。提高了輸送皮帶使用壽命，在輸送含水量比較大的物料時(shí)，皮帶沾著的粉料通過(guò)新型皮帶清掃器清理下來(lái)，防止皮帶表面與托輥之間形成受力不均，造成皮帶龜裂和皮帶損傷和縮短輸送皮帶使用壽命，減少托輥受力不均對(duì)軸承造成的損壞。同時(shí)，收集下來(lái)的物料不至于落到托輥下部和回程下部的廊道上而減少二次揚(yáng)塵，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

新型皮帶清掃器不僅在熟料生產(chǎn)線得到了廣泛的應(yīng)用，莒縣中聯(lián)廢棄石灰石綜合利用項(xiàng)目和骨料篩分項(xiàng)目的上馬，標(biāo)志著莒縣中聯(lián)構(gòu)建“水泥＋”產(chǎn)業(yè)綜合一體化運(yùn)營(yíng)模式的探索邁出實(shí)質(zhì)性步伐，為莒縣中聯(lián)開(kāi)創(chuàng)了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)是莒縣中聯(lián)為適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展變化，積極拓展產(chǎn)業(yè)鏈條，提升社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的重大舉措，項(xiàng)目將大量使用輸送皮帶輸送物料，新型皮帶清掃器的設(shè)計(jì)將為廢棄石灰石綜合利用的順利投產(chǎn)保駕護(hù)航。