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        皮帶輸送機(jī)上清掃器的改進(jìn)與應(yīng)用

        2011-08-29 07:35:52楊成良天津港中煤華能煤碼頭有限公司天津300452
        天津科技 2011年6期
        關(guān)鍵詞:刮片托輥皮帶機(jī)

        楊成良 (天津港中煤華能煤碼頭有限公司 天津300452)

        天津港煤碼頭是為實(shí)現(xiàn)天津港“北煤南移”總體戰(zhàn)略規(guī)劃而建造的專業(yè)化煤炭裝卸碼頭,其作業(yè)方式主要是采用翻車機(jī)、堆取料機(jī)、裝船機(jī)及封閉式的皮帶輸送機(jī)對(duì)煤炭進(jìn)行裝卸傳送,再加上先進(jìn)的灑水噴淋抑塵設(shè)施,就形成了一個(gè)高效環(huán)保的現(xiàn)代化煤炭裝卸碼頭。

        皮帶輸送機(jī)是連接各臺(tái)設(shè)備的紐帶,沿線也比較長(zhǎng)。由于皮帶機(jī)輸送的煤質(zhì)不同,而且有時(shí)煤炭又比較濕,這樣有些粘稠的煤就會(huì)粘在輸送帶上,因此通常在輸送帶的重要部位安裝一些皮帶清掃器,以達(dá)到清潔皮帶表面的目的。

        1 皮帶清掃器在皮帶輸送機(jī)上應(yīng)用的必要性

        根據(jù)煤碼頭的實(shí)際作業(yè)情況,如果皮帶上粘有附著物,將會(huì)形成兩個(gè)不利因素:

        一是造成煤炭?jī)?nèi)混有雜質(zhì)。因?yàn)檎吃谄系拿翰患皶r(shí)清理掉的話,再作業(yè)其他煤種時(shí),就會(huì)混入到后面的煤種當(dāng)中,這對(duì)質(zhì)量要求非常嚴(yán)格的煤種來(lái)說(shuō)是不允許的。

        二是對(duì)設(shè)備形成損害。因?yàn)槠C(jī)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的,中間又有各種承載托輥和改向滾筒,皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)粘在上面的物料就會(huì)進(jìn)入回程的托輥上,把托輥弄臟并粘有這些附著物。物料進(jìn)入托輥殼體內(nèi),從而增大軸承座上的徑向載荷和軸向載荷,使軸承快速磨損,托輥殼體粘上物料會(huì)撕裂和拉毛輸送帶的面膠,加速輸送帶的磨損毀壞。如果粘著物進(jìn)入改向滾筒,就會(huì)粘在滾筒表面上,越粘越多,附著力也越來(lái)越大,其結(jié)果是造成輸送帶跑偏和滾筒串軸,增加輸送帶滾筒軸承的磨損。輸送帶上殘留的物料還會(huì)加大對(duì)滾筒的摩擦力,有時(shí)會(huì)引起輸送帶面膠和滾筒包膠層的撕裂,釀成嚴(yán)重后果。

        如果清掃裝置良好,對(duì)托輥、輸送帶等的使用壽命都可以延長(zhǎng)。由此可見(jiàn),清掃器在帶式輸送機(jī)上有著不可忽視的作用。在運(yùn)行中,如果想人為清除機(jī)尾滾筒的附著物,往往容易發(fā)生嚴(yán)重的人身傷亡事故。為保證皮帶輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),必須將輸送帶上的附著物清掃干凈。因此,在皮帶機(jī)的關(guān)鍵部位安裝皮帶清掃器就是非常必要的。

        2 原有的皮帶清掃器的工作原理及存在問(wèn)題

        2.1 原皮帶清掃器的工作原理

        在煤碼頭皮帶輸送機(jī)投入使用時(shí),只在驅(qū)動(dòng)滾筒和回程皮帶兩處設(shè)計(jì)安裝了皮帶清掃器。該清掃器為懸掛式,依靠自重或配重使其上面的清掃刮片與皮帶接觸,分為H型和V型兩種,通過(guò)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)將粘在皮帶上面的煤刮掉并排除到皮帶外部,以回程皮帶為例(見(jiàn)圖1)。

        圖1 原清掃器工作示意圖

        這種V型皮帶清掃器懸掛在皮帶架上,調(diào)整好距離后依靠自重使其下部的橡膠或聚氨酯刮片與皮帶相接觸,當(dāng)皮帶經(jīng)過(guò)該清掃器時(shí),粘在上面的煤就會(huì)被刮片刮掉并隨兩側(cè)的傾斜角度排到皮帶外面去,從而達(dá)到清潔皮帶表面的目的。

        2.2 原皮帶清掃器存在的問(wèn)題

        2.2.1 由于該皮帶清掃器是懸掛在皮帶架上的,與皮帶的距離已經(jīng)固定,當(dāng)使用一段時(shí)間后,清掃器上的刮片就會(huì)磨損,無(wú)法接觸到皮帶表面,于是該清掃器就失去了它的功效,達(dá)不到清潔皮帶表面的目的。

        2.2.2 由于皮帶在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中會(huì)發(fā)生上下抖動(dòng),而清掃器又是與皮帶接觸的,所以清掃器也隨著皮帶上下抖動(dòng),這就導(dǎo)致該清掃器與皮帶架的連接容易脫落。脫落后的清掃器在皮帶上滑動(dòng),其頭部的尖端就可能會(huì)劃傷皮帶,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致皮帶撕裂。基于這兩點(diǎn)因素,該清掃器在日常的使用和維護(hù)當(dāng)中,需要經(jīng)常人為地去檢查、調(diào)整及更換,既浪費(fèi)人力、材料成本,又存在安全隱患,影響正常生產(chǎn)。因此對(duì)這種清掃器的改進(jìn)是勢(shì)在必行的。

        3 改進(jìn)后的自動(dòng)補(bǔ)償式皮帶清掃器的工作原理

        3.1 自動(dòng)補(bǔ)償式皮帶清掃器的結(jié)構(gòu)

        自動(dòng)補(bǔ)償式皮帶清掃器改掉了以前的V型結(jié)構(gòu),采用直線型結(jié)構(gòu)傾斜安裝在皮帶機(jī)支架上(見(jiàn)圖2),清掃器刮片選用聚氨酯材料制成,夾裝在清掃器的橫梁上與輸送皮帶緊密接觸。這種聚氨酯材料的清掃刮片韌性好而又耐磨,既能保證皮帶運(yùn)行時(shí)與雜物的沖擊力不會(huì)使刮片折斷,又能延長(zhǎng)使用壽命,足以起到清掃作用。

        圖2 自動(dòng)補(bǔ)償式清掃器工作示意圖

        整臺(tái)清掃器兩端的固定架上安裝了自動(dòng)補(bǔ)償裝置(其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3),該裝置由套筒、壓蓋、鎖緊絲桿、壓緊彈簧、支撐彈簧和連接桿組成,其中壓緊彈簧的彈性系數(shù)要大于支撐彈簧,以保證在施加下壓力時(shí)連接桿能夠靈敏地向下移動(dòng)。

        圖3 自動(dòng)補(bǔ)償裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)

        3.2 自動(dòng)補(bǔ)償式皮帶清掃器的工作原理

        安裝時(shí)將鎖緊絲桿旋轉(zhuǎn)到最外端,以保證調(diào)節(jié)時(shí)有最大行程,再將清掃器頂住皮帶,通過(guò)皮帶的反作用力推動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)償裝置內(nèi)的連接桿,將壓緊彈簧壓縮使其具有一定的預(yù)緊力,該預(yù)緊力的大小可視清掃刮片與輸送皮帶的接觸情況而定。這樣足以保證清掃刮片能夠與輸送皮帶緊密接觸,達(dá)到良好的清掃效果。

        在輸送帶運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,當(dāng)清掃器刮片與皮帶發(fā)生磨損產(chǎn)生縫隙后,預(yù)先壓縮的彈簧就會(huì)釋放,通過(guò)下壓連接桿帶動(dòng)清掃器橫梁繼續(xù)壓緊輸送皮帶,始終使清掃器刮片與皮帶緊密接觸,保證清掃效果。當(dāng)預(yù)先壓緊的彈簧全部釋放后,再通過(guò)人工旋轉(zhuǎn)上面的鎖緊絲桿下壓活動(dòng)壓蓋,繼續(xù)將彈簧壓縮。因?yàn)閴壕o彈簧的彈性系數(shù)k1大于支撐彈簧的彈性系數(shù)k2,根據(jù)F=kx、k1>k2得出x1<x2(x1、x2分別為壓緊彈簧和支撐彈簧的壓縮位移量),所以連接桿在彈簧彈力的作用下還能繼續(xù)向下移動(dòng),又能起到原來(lái)的效果。在實(shí)際工作當(dāng)中,根據(jù)安裝空間的大小,將鎖緊絲桿的行程設(shè)定為100 mm,那么將鎖緊絲桿100 mm的行程全部調(diào)節(jié)到頭,再加上彈簧的伸縮量為50 mm,這樣清掃器也就能夠相應(yīng)的上下移動(dòng)150 mm,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償功能。

        這種帶彈簧的自動(dòng)補(bǔ)償式清掃器的另一功效就是能夠緩解并吸收皮帶運(yùn)行中上下抖動(dòng)帶來(lái)的沖擊,因?yàn)檫B接桿上下兩端都有彈簧,良好的伸縮性可以很大限度地緩解這些沖擊,延長(zhǎng)了清掃器的使用壽命。

        4 增加了皮帶輸送機(jī)上清掃器的安裝部位

        原來(lái)只有在驅(qū)動(dòng)滾筒和回程皮帶兩處設(shè)計(jì)安裝了皮帶清掃器,而每條皮帶機(jī)的沿線都比較長(zhǎng),所以清掃效果并不是很明顯。在改進(jìn)清掃器時(shí),也在皮帶輸送機(jī)的其他關(guān)鍵部位進(jìn)行了加裝(見(jiàn)圖4),這樣采用多點(diǎn)清掃的方式,進(jìn)一步提高了清掃效果。

        圖4 清掃器在皮帶機(jī)上的分布圖

        經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的使用,發(fā)現(xiàn)這種自動(dòng)補(bǔ)償式清掃器比原來(lái)的清掃器起到更好的清掃效果,而且清掃器的使用壽命明顯延長(zhǎng),現(xiàn)在已經(jīng)在煤碼頭的皮帶輸送機(jī)上大范圍使用,使正常的生產(chǎn)作業(yè)得到了進(jìn)一步的保證?!?/p>

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