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(xì)粉狀物料也可能會因靜電吸附在膠帶上。當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(xì)小物料,清掃效果較好。
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)?!癡”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?!癡”字型刮板式清掃裝置多作為第二道刮板式清料裝置使用。
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(xì)小物料的清理效果不佳。
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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)小物料從膠帶工作面脫落,細(xì)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。
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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)小物料易進入膠帶扣的凹槽處。
為解決膠帶輸送機膠帶工作面細(xì)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(xì)小粘附物料“吹”出來,解決膠帶工作面細(xì)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(dāng)。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(rèn)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(xì)小物料以及膠帶扣凹槽內(nèi)的細(xì)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(xì)物料,相當(dāng)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
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(xì)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(xì)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(xì)小物料,大幅提高清掃效果。■