皮帶空氣式清掃器的研制

張丙泉 路志國

（兗州煤業(yè)股份有限公司東灘煤礦，山東 鄒城 273500）

兗礦集團(tuán)東灘煤礦主物料運(yùn)輸以帶式輸送機(jī)為主，皮帶在長期的工作過程中容易粘上粉塵、物料。當(dāng)前帶式輸送機(jī)的清掃器采用傳統(tǒng)的皮帶或聚氨酯材料制成，易磨損，清掃效果差，影響工作效率，降低設(shè)備的使用壽命，同時嚴(yán)重污染現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境，增加了工作量。因此，需要研制一款新型的皮帶空氣式清掃器。

1 傳統(tǒng)皮帶清掃器的狀況及存在的問題

東灘煤礦帶式輸送機(jī)清掃器主要采用聚氨酯材料制成，在工作時利用皮帶與清掃器之間產(chǎn)生的接觸摩擦壓力來實(shí)現(xiàn)物料的清理，起到了一定的清掃效果。從長期的表現(xiàn)情況來看，該種清掃器存在以下問題：

（1）該種清掃器的工作原理是利用接觸摩擦壓力實(shí)現(xiàn)清掃，大量的摩擦在清掃器與皮帶、滾筒、托輥等之間發(fā)生，加速了設(shè)備金屬的磨損損耗，直接降低了帶式輸送機(jī)和清掃器的使用壽命。

（2）當(dāng)煤粒等物料顆粒在接觸面經(jīng)過時或是附著于皮帶表面時，會影響清掃器的清掃效果，造成皮帶走廊衛(wèi)生狀況差，崗位操作人員勞動強(qiáng)度大。物料中含水分比較大時，這種現(xiàn)象尤為突出。

（3）未清理干凈的物料隨地漏進(jìn)入煤泥水回收系統(tǒng)，導(dǎo)致下游工藝的煤泥水處理設(shè)備電流居高不下，壓濾回收壓力增大。

（4）聚氨酯材料清掃器清掃效果雖較皮帶自制清掃器效果好，但因材料質(zhì)地較硬，對皮帶的磨損和傷害也更大。成本高昂，每套價(jià)格約為1萬元左右。

2 皮帶空氣式清掃器的研制

為解決傳統(tǒng)清掃器存在的弊病，經(jīng)對比各類型清掃器使用效果，結(jié)合該礦現(xiàn)狀，因地制宜地利用現(xiàn)場已有風(fēng)源，首先在1201矸石皮帶和329中煤皮帶上設(shè)計(jì)制作空氣式清掃器。

2.1 皮帶空氣式清掃器的原理和結(jié)構(gòu)

該空氣式清掃器由電磁閥、送風(fēng)鋼管、風(fēng)管快速接頭、清掃器鋼管和端頭固定器組成。電磁閥選用與鋼管管徑相匹配的防爆電磁閥；風(fēng)源風(fēng)壓要求必須達(dá)到0.4MPa以上，經(jīng)風(fēng)量計(jì)算選配送風(fēng)鋼管和清掃器鋼管?？諝馐角鍜咂魇抢酶邏嚎諝鈴钠鋰娮焐涑隹諝馍淞魉a(chǎn)生的動力，將帶式輸送機(jī)傳送帶上的水和顆粒物料吹落，實(shí)現(xiàn)清掃的目的。該清掃器采用的是非接觸摩擦方式來實(shí)現(xiàn)清掃，降低了帶式輸送機(jī)的金屬磨損，可以有效地延長帶式輸送機(jī)的使用壽命，同時提高了運(yùn)輸效率，降低了清煤工的勞動強(qiáng)度。

2.2 風(fēng)管安裝

皮帶風(fēng)管采用3/4’管路，由廠房風(fēng)包出口引入風(fēng)壓穩(wěn)定裝置，沿皮帶走廊進(jìn)入機(jī)頭傳動系統(tǒng)一側(cè)。329皮帶風(fēng)管采用3/4’管路，由廠房新引入的風(fēng)壓穩(wěn)定裝置引入，至329機(jī)頭傳動系統(tǒng)一側(cè)。管路入口設(shè)有電磁閥，電磁閥并入帶式輸送機(jī)的控制回路，與帶式輸送機(jī)閉鎖運(yùn)行。管路終端并有壓力表。各引風(fēng)口及機(jī)頭位置均安裝有球閥供開關(guān)調(diào)節(jié)之用，空氣式清掃器裝置系統(tǒng)風(fēng)管安裝示意圖如圖1所示。

圖1 空氣式清掃裝置系統(tǒng)風(fēng)管安裝示意圖

2.3 空氣式清掃器的制作

空氣式清掃器裝置使用1/2’鋼管制作，經(jīng)試驗(yàn)孔徑設(shè)計(jì)為4mm，孔距設(shè)計(jì)為40mm。布置孔眼的鋼管長度為皮帶寬度減去100mm。在距離孔眼150～200mm的距離上可以形成有效風(fēng)幕，易于實(shí)現(xiàn)無間清掃，同時在清掃器終端安裝有排污閥門，將清掃的相應(yīng)污漬排放出去。

2.4 風(fēng)向調(diào)節(jié)

利用制作好的空氣式清掃器安裝支架將風(fēng)動清掃器安裝在距皮帶150mm處的位置，孔眼方向與皮帶成逆向45°角，現(xiàn)場安裝見圖2所示。通過安裝支架可方便實(shí)現(xiàn)清掃器與皮帶垂直距離及角度調(diào)節(jié)。

3 皮帶空氣式清掃器的注意事項(xiàng)

該皮帶空氣式清掃器在使用時必須要合適的風(fēng)源，進(jìn)氣風(fēng)壓要求達(dá)到0.5～0.6MPa，當(dāng)前該礦的壓風(fēng)機(jī)提供的是0.7MPa的風(fēng)壓，因此需要新引入一套風(fēng)壓穩(wěn)定裝置來實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓要求，同時保持風(fēng)壓的連續(xù)穩(wěn)定，否則將會影響到清掃器的工作效果。

帶式輸送機(jī)在正常運(yùn)行過程中（輸送機(jī)上有物料時）不能隨意關(guān)閉風(fēng)源，必須一直保持通風(fēng)狀態(tài)，一旦關(guān)閉風(fēng)源，空氣式清掃器分風(fēng)孔會有大量煤泥進(jìn)入，造成堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

圖2 空氣式清掃器現(xiàn)場安裝示意圖

4 效果分析

自空氣式清掃器在該礦帶式輸送機(jī)現(xiàn)場投入使用以來，實(shí)際效果非常明顯：（1）在穩(wěn)定可靠的清掃效果（與傳統(tǒng)的清掃器相比）前提下，不會傷及皮帶、滾筒、托輥及清掃器本身。這樣，不僅延長了設(shè)備和清掃器的使用壽命，而且對降低工人勞動強(qiáng)度、改善安全文明生產(chǎn)、防止煤泥水二次污染等起到積極的作用。（2）空氣式清掃器的應(yīng)用更加環(huán)保，傳統(tǒng)清掃器在應(yīng)用過程中會因?yàn)槟p而產(chǎn)生殘?jiān)?，掉落在運(yùn)輸物料中產(chǎn)生污染，而空氣式清掃器則是通過氣流非接觸吹落進(jìn)行清掃，可以有效地避免該問題的發(fā)生。

5 結(jié)語

目前該礦已有1201矸石皮帶、329中煤皮帶兩條皮帶上采用了新型風(fēng)動式清掃器，從對比情況來看，2臺新式風(fēng)動式清掃器的應(yīng)用可以取代傳統(tǒng)原聚氨酯清掃器12部，設(shè)備價(jià)值11萬元。因減少了對皮帶的磨損，1201矸石皮帶壽命可延長1倍，由2年延長至4年，年節(jié)約材料成本約2萬元。