一字型自調(diào)節(jié)噴霧清帶器的研制

路俊鋒

(晉能集團(tuán) 三元煤業(yè)股份有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

煤礦用帶式輸送機(jī)主要用于運(yùn)輸煤炭，為了防止煤炭輸送過程中的煤塵飛揚(yáng)影響作業(yè)環(huán)境，在整個(gè)采掘以及運(yùn)輸和轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)都安設(shè)有噴霧，用來增加煤炭濕度，雖然減少了揚(yáng)塵，但也導(dǎo)致濕度大的細(xì)小煤渣粘連在輸送帶上，如果卸料時(shí)不進(jìn)行清理，煤泥就會(huì)隨著膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)灑落到滾筒與膠帶之間，長(zhǎng)此以往，就會(huì)造成以下后果：①粘著煤渣進(jìn)入尾輪和改向滾筒，煤渣會(huì)粘在滾筒表面上，且越粘越多，造成輸送帶跑偏，加重輸送帶磨損,釀成不良后果；②煤渣進(jìn)入托輥的殼體內(nèi)，增大了軸承磨損,托輥殼體粘上煤渣會(huì)損傷和拉毛輸送帶的面膠，加速輸送帶損壞；③煤渣粘在驅(qū)動(dòng)滾筒上，加大對(duì)滾筒的摩擦力，會(huì)引起輸送帶面膠和滾筒包膠層的損壞；④煤渣沒有及時(shí)清除，在整個(gè)工作通道內(nèi)會(huì)形成落煤區(qū)，造成環(huán)境污染，增加清掃勞動(dòng)量，影響員工身心健康，增加企業(yè)成本。

因此，清帶器成為了輸送帶必備的一項(xiàng)保護(hù)裝置。清掃器是帶式輸送機(jī)粘著物的清理裝置，起到清潔膠帶的作用，主要由安裝刀架和清掃器刀片構(gòu)成，可防止物料堆積和結(jié)垢，保證膠帶在傳動(dòng)滾筒上有足夠的摩擦力，并有效減少黏性物料對(duì)膠帶和托輥的磨損。一種性能良好的清掃器，能夠改善作業(yè)環(huán)境，降低能耗，節(jié)約維護(hù)成本，保障帶式輸送機(jī)正常、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 V型清帶器的結(jié)構(gòu)及原理

目前礦用輸送機(jī)采用最多的當(dāng)屬V型清帶器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

V型清帶器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，價(jià)格低廉。一般在膠帶機(jī)的輸入端、尾滾筒前部和中間各安設(shè)1個(gè)。它是由金屬三角框架和清掃膠皮兩部分組成的。金屬三角框架的一邊焊接有固定端，通過連接柱銷固定在膠帶架上，金屬三角框架的兩條對(duì)稱長(zhǎng)邊上均勻分布1排螺孔，通過螺栓將清掃膠皮固定在框架上。安裝時(shí)，需調(diào)整合適的高度，保證清掃膠皮底部直接與回程膠帶相接觸，通過清掃膠皮和膠帶之間的反向摩擦力，將皮膠帶上粘連的煤渣清掃掉。V型清帶器的尖端與回程膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反，當(dāng)回程膠帶上的煤渣隨膠帶運(yùn)行至V型清帶器處，就會(huì)被清掃膠皮刮起，與膠帶分離，隨著膠帶的運(yùn)轉(zhuǎn)被V字型框架分流墜落至膠帶兩側(cè)。

V型清帶器由于其結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，導(dǎo)致在使用過程中存在諸多弊端。

圖1 V型清帶器

2 V型清帶器在實(shí)際使用中的效果分析

1) 膠帶長(zhǎng)期運(yùn)行，V型清帶器的清掃膠皮磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致膠皮與膠帶之間縫隙增大，清掃效果隨著運(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)而變差，必須人工將清帶器拆卸下移，重新安裝，才能使清帶器與膠帶再次接觸，達(dá)到清掃效果。但實(shí)際操作中，清帶器固定螺栓長(zhǎng)期處于煤塵、水氣的環(huán)境中，早已銹蝕，無法松動(dòng)，這就給清帶器的位置調(diào)整工作增加了難度。

2) V型清帶器在清掃膠帶上的煤渣時(shí)，大部分刮起的煤渣會(huì)導(dǎo)流至膠帶兩側(cè)，但還會(huì)有少部分被刮起的煤渣粘連在清帶器上，長(zhǎng)此以往，清帶器上的煤渣會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于膠帶粘連的煤渣，使得清帶器無法清掃膠帶上的煤渣，反而會(huì)將堆積在清帶器上的煤渣返送至膠帶上，對(duì)膠帶造成二次污染；不僅如此，清帶器上的煤渣還會(huì)加劇清掃膠皮與膠帶之間的摩擦，造成膠帶的磨損，遇到堅(jiān)硬碎石甚至?xí)潅z帶，嚴(yán)重縮短膠帶的使用壽命。由于清帶器的安裝位置不便于維護(hù)操作，人員難以及時(shí)清理清帶器上的煤渣，這就導(dǎo)致在用的清帶器有效使用周期短、頻繁更換任務(wù)重，實(shí)際使用效果無法滿足膠帶安全運(yùn)行需求。

3) 清帶器的V字型結(jié)構(gòu)將刮起的煤渣分流到了膠帶兩側(cè)，而膠帶運(yùn)行期間是禁止人員進(jìn)入膠帶里側(cè)的，這就導(dǎo)致膠帶維護(hù)人員在膠帶運(yùn)行期間無法清理被V型清帶器分流到膠帶里側(cè)的煤渣。這不僅影響了文明生產(chǎn)，導(dǎo)致實(shí)際與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化背道而馳，而且當(dāng)煤渣堆積過多后會(huì)再次附著于膠帶底部，影響膠帶的安全運(yùn)行。

3 一字型自調(diào)節(jié)噴霧清帶器的研制

為了解決上述問題，三元煤業(yè)公司結(jié)合實(shí)際，經(jīng)過反復(fù)論證試驗(yàn)，研發(fā)出一字型自調(diào)式噴霧清帶器，充分滿足了輸送機(jī)安全可靠運(yùn)行的要求。

一字型自調(diào)式噴霧清帶器是由一字型自調(diào)式清帶器和噴霧裝置兩部分組成，見圖2。

圖2 一字型自調(diào)節(jié)噴霧清帶器

1) 一字型自調(diào)式清帶器，是將V型框架改成斜一字型框架[1]，并在固定部位添加了彈簧機(jī)構(gòu)，只需在輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處各安1個(gè)即可。V型清帶器是V型框架，將膠帶上的粘連煤渣刮起后由V字尖端分流成兩部分，隨著V字框架兩條側(cè)邊流至膠帶兩側(cè)。而一字型清帶器，框架成斜一字型，刮起的煤渣可沿著斜一字型框架順溜至膠帶一側(cè)。安裝時(shí)，可以人工調(diào)整，將一字型清帶器的方向調(diào)整成可以將刮起的煤渣導(dǎo)流至便于工人維護(hù)清理的一側(cè)，大多數(shù)為膠帶行人側(cè)，從而避免了膠帶里幫不便于清煤的麻煩，消除了膠帶運(yùn)行期間里幫清煤所帶來的安全隱患。

2) 一字型自調(diào)式清帶器，在與膠帶架的安裝部位增加了彈簧機(jī)構(gòu)，使得清帶器可以依靠彈簧應(yīng)力自行調(diào)整清掃膠皮與膠帶之間的間隙[2]，避免了V型清帶器因長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致清掃膠皮與膠帶間隙增大而需要卸載重新安裝的麻煩，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

3) 在清帶器具架上均勻布置4個(gè)氣水兩相噴頭，見圖3，噴頭對(duì)準(zhǔn)清帶器與膠帶接觸位置，4個(gè)噴頭同時(shí)通有水和風(fēng)，人工操作與膠帶同啟同停。噴霧裝置的高壓水流不僅可以高效沖洗干凈清帶器上的殘留煤渣，還可以軟化膠帶上粘連的煤渣，使其更容易被清帶器刮起，進(jìn)而保證刮起的煤渣不粘連清渣器和膠帶，使清帶器始終都能高效清掃膠帶。同時(shí)，持續(xù)的水霧環(huán)境能夠降低清掃膠皮因與膠帶摩擦產(chǎn)生的高溫，減少清掃膠皮以及輸送帶的磨損，從而延長(zhǎng)清帶器和輸送帶的使用壽命。

圖3 氣水兩相噴霧裝置

4 應(yīng)用實(shí)例

一字型自調(diào)節(jié)噴霧清帶器安裝便捷、維護(hù)簡(jiǎn)單，在三元煤業(yè)井下的膠帶輸送機(jī)上已經(jīng)大量安裝使用，效果明顯。一方面節(jié)本增效，提高了清帶器的效能，增強(qiáng)了膠帶機(jī)的服務(wù)年限，降低了投資成本；另一方面降低了膠帶維護(hù)人員的投入，提高了膠帶機(jī)運(yùn)行的可靠性，減少了膠帶輸送機(jī)的安全隱患。