膠帶輸送機清掃裝置的改進

劉磊，張中華，軒永行

膠帶輸送機作為一種可連續(xù)輸送塊狀、顆粒狀物料的通用設(shè)備，具有運輸效率高、運輸距離長、動力消耗低、運行平穩(wěn)可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于水泥工業(yè)生產(chǎn)中。

在膠帶輸送機運行過程中，其所運送的物料可能會因含水量高而粘附在膠帶上，部分細粉狀物料也可能會因靜電吸附在膠帶上。當這些粘附物料未在膠帶輸送機卸料端被及時清除時，則會對膠帶輸送機的運行產(chǎn)生較多不利影響，具體影響如下：

當粘附物料進入膠帶輸送機托輥殼內(nèi)時，會增加軸承座上的徑向載荷，加速軸承磨損；當粘附物料粘在托輥殼體上時，會加速膠帶磨損，縮短膠帶使用壽命；當粘附物料粘在膠帶輸送機尾部改向滾筒表面時，物料會越粘越多，附著力也會越來越大，造成膠帶跑偏，影響設(shè)備運行安全。另外，在膠帶輸送機運行過程中，部分附著力不強的粘附物料，隨著膠帶的振動及膠帶工作面與回程托輥運行時產(chǎn)生的摩擦，會隨時脫落，造成揚塵，影響環(huán)境衛(wèi)生。因此，安裝膠帶輸送機清掃裝置十分必要。

常見的膠帶輸送機清掃裝置多為傳統(tǒng)刮板式清掃裝置，傳統(tǒng)刮板式清掃裝置雖結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，但其清掃效果卻不甚理想，為此，筆者提出了增加氣力清掃裝置的設(shè)想。實際應(yīng)用表明，膠帶輸送機增加氣力清掃裝置后，可有效清除細小物料，清掃效果較好。

1 傳統(tǒng)刮板式清掃裝置及其缺陷

1.1 傳統(tǒng)刮板式清掃裝置的基本結(jié)構(gòu)及工作方式

傳統(tǒng)刮板式清掃裝置結(jié)構(gòu)示意如圖1 所示。為便于清掃下來的物料進入下料溜子，傳統(tǒng)刮板式清掃裝置一般安裝在膠帶輸送機下料端滾筒附近。其外形多呈“一”字型，刮刀采用耐磨型合金材料制作，略寬于膠帶，刮刀面與膠帶工作面近似“緊貼”狀態(tài)，沒有實際接觸，以防磨損膠帶。

圖1 傳統(tǒng)刮板式清掃裝置結(jié)構(gòu)示意

傳統(tǒng)刮板式清掃裝置外形也可呈“V”字型，安裝在膠帶下方，刮刀面與膠帶工作面近似“緊貼”狀態(tài)。“V”字開口朝向膠帶回程方向，被刮下的物料落在膠帶兩側(cè)地面，便于清理。“V”字型刮板式清掃裝置多作為第二道刮板式清料裝置使用。

1.2 傳統(tǒng)刮板式清掃裝置的應(yīng)用

傳統(tǒng)刮板式清掃裝置是目前應(yīng)用較為廣泛的清掃裝置，其外形與安裝位置可能有所不同，但其工作原理大致相同。傳統(tǒng)刮板式清掃裝置大多安裝在膠帶輸送機頭部滾筒附近。我公司安裝了兩道傳統(tǒng)刮板式清掃裝置，安裝位置如圖2所示。

圖2 我公司刮板式清掃裝置結(jié)構(gòu)示意圖

為節(jié)約生產(chǎn)成本，我公司傳統(tǒng)刮板式清掃裝置由公司機械工程師設(shè)計、維修工焊接制作而成，其刮板材質(zhì)為廢舊膠帶，質(zhì)地相對柔軟，可“緊貼”膠帶工作面安裝。其中，刮板1 呈“一”字型，安裝在膠帶輸送機頭部滾筒，80%以上大顆粒粘附物料被刮下，直接落入下料溜子，無需人工二次清掃；刮板2呈“V”字型，安裝在膠帶下方，“緊貼”膠帶工作面，進一步清掃粘附物料。采用上述兩道傳統(tǒng)刮板式清掃裝置后，膠帶表面的大顆粒物料得到了有效清理，但對細小物料的清理效果不佳。

1.3 傳統(tǒng)刮板式清掃裝置的缺陷

我公司雖然安裝了兩道傳統(tǒng)刮板式清掃裝置，但清掃效果仍欠佳，尤其是調(diào)配庫底的衛(wèi)生狀況堪憂。仔細觀察調(diào)配庫底的地面積料發(fā)現(xiàn)，在膠帶輸送機下方區(qū)域，特別是在膠帶的托輥正下方，存在的積料全部是來自膠帶表面的細小顆粒，大顆粒物料已被兩道刮板式清掃裝置清掃干凈。從膠帶輸送機的實際運行情況看，即使將刮板與膠帶之間的間隙調(diào)整為近乎于零，但經(jīng)過一段時間的運行磨損，二者之間的間隙也變得越來越大，對粘附在膠帶工作面的細小物料的清掃能力也會越來越弱。在膠帶回轉(zhuǎn)過程中，受膠帶輸送機本身的振動和與托輥之間的摩擦影響，細小物料從膠帶工作面脫落，細小物料積聚并產(chǎn)生揚塵，設(shè)備表面浮灰明顯，影響調(diào)配庫底整體環(huán)境。

2 細小物料粘附原因分析

膠帶輸送機在輸送水泥熟料、燃煤爐渣、石灰石等原材料時，部分粉狀物料會粘附在膠帶上，經(jīng)振動、摩擦后脫落到地面。經(jīng)分析，這些細小物料粘附在膠帶上主要有以下原因：

（1）物料水分大。為減少運輸途中的揚塵污染，在對燃煤爐渣等易產(chǎn)生揚塵的原材料進行裝車運輸前，一般都會進行噴水處理。作噴水處理后，雖然達到了運輸途中抑制揚塵的目的，但是增加了物料的水分，給后續(xù)生產(chǎn)帶來了不利影響。

（2）細小顆粒物料易產(chǎn)生靜電，吸附在膠帶表面。在原材料運輸和使用過程中，原材料與儲料庫庫壁之間、不同原材料之間會產(chǎn)生靜電，從而產(chǎn)生吸附效應(yīng)。

（3）膠帶表面有微裂紋。膠帶經(jīng)長時間使用后，其表面會產(chǎn)生許多微裂紋，微裂紋的數(shù)量隨著膠帶使用年限的增長而越來越多，微裂紋的深度也會越來越深，細小物料易隱藏于微裂紋中。

（4）膠帶接頭處膠帶扣的凹槽內(nèi)易進入物料。膠帶接頭有機械接頭（膠帶扣接頭）、冷粘接頭、熱硫化接頭等多種形式。水泥調(diào)配庫底調(diào)配膠帶輸送機功率不高，采用膠帶扣方式接頭，操作方便且經(jīng)濟合理，但受限于膠帶扣的結(jié)構(gòu)，細小物料易進入膠帶扣的凹槽處。

3 改進措施

為解決膠帶輸送機膠帶工作面細小顆粒物料不易清理的問題，公司提出了增加氣力清掃裝置的設(shè)想，即充分利用氣流，把“藏”在膠帶微裂紋和膠帶扣凹槽內(nèi)的細小粘附物料“吹”出來，解決膠帶工作面細小顆粒物料粘（吸）附問題。

通過測算，公司增設(shè)了一臺風(fēng)壓約400Pa的離心式鼓風(fēng)機，風(fēng)機出口氣體通過?40mm的氣管（氣管可用鋼管或軟管）引至前滾筒下方。此處用一段鋼性材質(zhì)導(dǎo)向氣管，導(dǎo)向氣管長度與膠帶寬度相當。在導(dǎo)向氣管上，每隔3cm 鉆一個小圓孔，圓孔方向與膠帶走向垂直，鼓風(fēng)機開啟后，導(dǎo)向氣管上會形成一排氣流。

初次安裝時，未將導(dǎo)向氣管放在前滾筒正下方，試運行一段時間后發(fā)現(xiàn)，雖然總體的積料量比之前有所減少，但托輥下方和地面上仍有積料，托輥處積料呈高低相間的駝峰狀。經(jīng)分析，認為造成托輥下方和地面積料的原因是由于導(dǎo)向氣管位置與開孔不合理，因此，對導(dǎo)向氣管進行了二次改進。

二次調(diào)整改進時，首先調(diào)整導(dǎo)向氣管的位置。膠帶輸送機工作時，膠帶在與前滾筒直接接觸的180°范圍內(nèi)處于高度張緊狀態(tài)時，其表面的微裂紋撐開最大。我們結(jié)合現(xiàn)場工藝布置及安裝難度，將導(dǎo)向氣管移至前滾筒的正下方。其次是改進開孔，在導(dǎo)向氣管上割兩道約3mm寬的狹縫。鼓風(fēng)機開啟后，導(dǎo)向氣管會產(chǎn)生兩股氣流。氣流1與膠帶表面垂直，用以清掃正處于撐開狀態(tài)的膠帶微裂紋中的細小物料以及膠帶扣凹槽內(nèi)的細小物料；氣流2與膠帶形成約40°的夾角，用以清掃吸附在膠帶表面的細物料，相當于進行兩遍氣力清掃。由于導(dǎo)向氣管所處位置的下方即是下料溜子，被清理下來的物料將直接落入下料溜子內(nèi)，不存在地面積料的問題。氣力清掃裝置結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。

圖3 氣力清掃裝置結(jié)構(gòu)示意

4 改進效果

使用氣力清掃裝置后，膠帶輸送機運行近一個月來，地面積料明顯減少，特別是在膠帶托輥處下方區(qū)域，清掃效果非常好。以調(diào)配庫底為例，氣力清掃裝置有效減少了揚塵，庫內(nèi)環(huán)境明顯改善，大幅減少了清掃的工作量，達到了預(yù)期改進效果。

傳統(tǒng)刮板式清掃裝置，對于清理膠帶輸送機膠帶工作面的大顆料物料有效，但對粘附在膠帶工作面上的細小物料，特別是對隱藏在膠帶微裂紋內(nèi)及膠帶接頭處膠帶扣凹槽內(nèi)的細小物料，清掃效果不佳。通過在傳統(tǒng)刮板式清掃裝置的基礎(chǔ)上，增加氣力清掃裝置，可有效清掃上述部位的細小物料，大幅提高清掃效果。■