皮帶輸送機(jī)托輥煙垢在線清理裝置的研制

閆雙輝

摘 要： 皮帶輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于卷煙制絲線，生產(chǎn)過程中煙末會(huì)粘附在皮帶輸送機(jī)托輥上，針對(duì)托輥煙垢難清理、耗時(shí)長(zhǎng)等問題，通過計(jì)算設(shè)計(jì)、模擬試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，最終成功研制了煙垢在線清理裝置。具有較強(qiáng)推廣性。

關(guān)鍵詞： 輸送機(jī)；托輥；煙垢；清理

引言

皮帶輸送機(jī)是煙草制絲生產(chǎn)過程中物料的常用輸送工具，其結(jié)構(gòu)靈活，原理簡(jiǎn)單，操作方便，在制絲生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用。皮帶輸送機(jī)由滾筒、皮帶、壓條、托輥、盛末板、機(jī)架、皮帶張緊裝置等組成，常用于長(zhǎng)距離物料輸送，托輥的類型為過渡托輥，其作用是支撐皮帶，避免皮帶的下垂度超過額定限度，以保證皮帶平穩(wěn)地運(yùn)行。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

物料輸送過程中，少許物料碎末會(huì)隨皮帶傳動(dòng)并粘附在皮帶輸送機(jī)托輥上，形成無規(guī)則的煙垢，如圖1所示。

煙垢的堆積會(huì)改變皮帶與托輥間的局部摩擦力，增大皮帶磨損，減小皮帶的使用壽命；同時(shí)大量的煙垢堆積會(huì)造成皮帶張緊程度不一，容易造成皮帶跑偏，進(jìn)而影響物料的輸送。因此，及時(shí)清理托輥煙垢才能確保設(shè)備的穩(wěn)定性。

2 提出方案

針對(duì)以上問題，組織車間技術(shù)人員商議，旨在設(shè)計(jì)制作一款便于設(shè)備保養(yǎng)，減少勞動(dòng)量，縮減工時(shí)的工裝。

對(duì)此我們進(jìn)行了縝密分析，結(jié)合目前保養(yǎng)方式：以刮板對(duì)煙垢進(jìn)行刮削，其作業(yè)模式為間歇性點(diǎn)接觸，可優(yōu)化為連續(xù)性線接觸，也就是實(shí)現(xiàn)刮板與托輥充分接觸。托輥運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力源為與皮帶的摩擦力，若刮板與托輥接觸過于緊密時(shí)，會(huì)導(dǎo)致托輥卡死，這便要求刮板可實(shí)現(xiàn)微調(diào)。

經(jīng)過對(duì)思路的整理匯總，裝置初步模型逐步顯現(xiàn)。該裝置置于皮帶輸送機(jī)接末槽上，裝置分為機(jī)架，刮板架，拉簧及其他連接零件。機(jī)架與刮板架形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，兩者通過拉簧連接；隨著煙垢的逐漸刮削，“煙垢”半徑逐漸減小，刮板在拉簧的作用下，實(shí)現(xiàn)微小轉(zhuǎn)動(dòng)，確保了刮板與托輥的接觸，從而實(shí)現(xiàn)刮板對(duì)托輥煙垢的充分清理。

2.1 機(jī)架

結(jié)合方案總述，我們首先對(duì)機(jī)架進(jìn)行分析，機(jī)架在裝置中起著連接工裝和皮帶輸送機(jī)的作用，機(jī)架放置于盛末槽之上。穩(wěn)定的承載機(jī)構(gòu)是工裝作業(yè)的前提。

對(duì)車間皮帶輸送機(jī)接末槽寬度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其有效寬度最小值為700mm，接末槽距皮帶有效高度最小值為220mm。為保證裝置在工作中的適應(yīng)性及靈活性，機(jī)架寬度定為600mm，且高度不能大于220mm。

2.2 刮板

刮板為裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由刮板支架和刮板組成，刮板支架設(shè)刮板槽及頂絲（M6）以固定刮板。刮板支架通過螺栓與機(jī)架連接，為確保機(jī)架和刮板支架轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，在其連接孔內(nèi)增設(shè)軸套。刮板支架選用不銹鋼30*15方鋼；為避免刮板對(duì)托輥造成刮痕，刮板材質(zhì)硬度應(yīng)小于托輥材質(zhì)，故將刮板材質(zhì)選為鋁硅合金。

2.3 拉簧

裝置運(yùn)行時(shí)，拉簧拉力為關(guān)鍵因素。拉力過小刮板與托輥接觸效果不佳，不利于煙垢刮削；若拉力過大，導(dǎo)致刮板吃刀量較大，造成刮板卡死。所以說，拉簧的拉力及初始位置都影響著作業(yè)的穩(wěn)定性。因此拉簧的位置及拉力應(yīng)該便于調(diào)整。

結(jié)合以上分析，為確保作業(yè)的穩(wěn)定性，需增設(shè)拉簧調(diào)節(jié)螺栓，拉簧調(diào)節(jié)螺栓通過兩鎖緊螺母固定于刮板架之上。通過調(diào)節(jié)螺栓和鎖緊螺母的配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)拉簧初始位置及拉力的調(diào)節(jié)。從而實(shí)現(xiàn)刮板與托輥的有效接觸。經(jīng)計(jì)算，拉簧尺寸為2*15*100。

2.4 方案匯總

如圖4所示，工作過程中，機(jī)架通過壓桿機(jī)構(gòu)固定在皮帶輸送機(jī)盛末槽上，通過調(diào)節(jié)螺栓和壓桿頂絲的伸長(zhǎng)量平衡機(jī)架，使刮板與托輥保持平行。利用刮板與托輥之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力刮削煙垢，當(dāng)煙垢變薄時(shí)，拉簧會(huì)拉動(dòng)刮板支架，支架與機(jī)架間形成的角度變小，使刮板靠近托輥，兩者實(shí)現(xiàn)持續(xù)接觸。皮帶輸送機(jī)運(yùn)行過程中托輥會(huì)發(fā)生不規(guī)則跳動(dòng)，跳動(dòng)時(shí)托輥擠壓刮板，此時(shí)刮板支架與機(jī)架角度略微增大，避免裝置與托輥卡死。托輥恢復(fù)正常時(shí)刮板支架又在拉簧作用下迅速復(fù)位，持續(xù)接觸托輥，完成刮削作業(yè)。

3 實(shí)施加工

裝置方案確定后，結(jié)合車間皮帶輸送機(jī)尺寸，繪制了機(jī)架，刮板支架，刮板零件圖，依零件圖加工制作了機(jī)架，刮板支架，刮板；并對(duì)各連接零件進(jìn)行了采購。

4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

各零部件加工完成后，對(duì)裝置進(jìn)行了裝配，如圖2所示。裝置裝配完成后，對(duì)裝置性能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，裝置的穩(wěn)定、機(jī)架與刮板支架轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

裝配完成后，用彈簧調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行多次微調(diào)后，對(duì)裝置進(jìn)行了上機(jī)試驗(yàn)。結(jié)果顯示，對(duì)10個(gè)托輥進(jìn)行保養(yǎng)，其平均耗時(shí)4.9min。而且實(shí)現(xiàn)了在線保養(yǎng)，大大減小了操作工工作量。

5 總結(jié)

裝置的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了托輥煙垢在線柔性保養(yǎng)，作業(yè)過程中，若出現(xiàn)托輥跳動(dòng)，拉簧可對(duì)托輥進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)確保了作業(yè)的穩(wěn)定性。大大減小了保養(yǎng)用時(shí)，保養(yǎng)用時(shí)由20.3min減少至4.9min。

改變刮板長(zhǎng)度即可試用于不同寬度的皮帶輸送機(jī)，合理調(diào)整機(jī)架尺寸和刮板材質(zhì)，即可將其應(yīng)用于使用皮帶輸送機(jī)的其他各類行業(yè)。

于2018年1月申請(qǐng)了專利，專利號(hào)為“201820084167.4”，便于裝置進(jìn)一步推廣。