譚紅林，陳 瀅，蔣建明，李建平，汪邵唐

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 德興銅礦，江西 德興 334224)

1 引言

帶式輸送機(jī)［3］是德興銅礦泗洲選礦廠主要設(shè)備之一，輸送皮帶在輸送過程中與物料接觸的一面為“臟面”，不與物料接觸的一面為“凈面”。然而，在輸送帶輸送物料過程中尤其是輸送濕礦的時(shí)候，卸料滾筒下方堆礦嚴(yán)重，“凈面”也經(jīng)常會粘附一定量的物料，導(dǎo)致運(yùn)輸皮帶磨損嚴(yán)重而影響皮帶的壽命，人工清理堆礦麻煩費(fèi)時(shí)且不能及時(shí)清理。因此，將粘附在運(yùn)輸皮帶上的礦料清理下來并進(jìn)入給料漏斗內(nèi)很有必要，針對這一問題在卸料滾筒部位設(shè)計(jì)自制安裝清掃器。

2 背景

德興銅礦泗洲選礦廠一期磨浮工段自投產(chǎn)以來肩負(fù)重任，經(jīng)過生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化，設(shè)備的不斷改進(jìn)、更新，現(xiàn)場生產(chǎn)任務(wù)得到了保證，設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。由于生產(chǎn)需要，生產(chǎn)任務(wù)加重，在設(shè)備處理量不變的情況下，只能減少設(shè)備的故障率、維修率，這使得設(shè)備（包括皮帶運(yùn)輸機(jī)）負(fù)荷加重，直接影響給料皮帶運(yùn)輸機(jī)的使用壽命。為了減輕運(yùn)輸皮帶的負(fù)荷，延長運(yùn)輸皮帶的使用壽命，減少檢修時(shí)間，保證生產(chǎn)平穩(wěn)進(jìn)行，針對現(xiàn)場運(yùn)輸機(jī)卸料端堆礦，“凈面”粘礦現(xiàn)象，在卸料滾筒部位自制安裝清掃器［4］。實(shí)踐證明，安裝清掃器后運(yùn)輸皮帶磨損量大大減少，卸料端再沒有堆礦現(xiàn)象，保證了生產(chǎn)順利平穩(wěn)進(jìn)行。

3 清掃器的設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

（1）選擇合適的受力點(diǎn)A（如圖1），保持A點(diǎn)位置穩(wěn)定性可靠，確保清掃過程穩(wěn)定可行；

（2）保證穩(wěn)定的壓緊力和清掃力，以確保良好的清掃效果；

（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要簡單實(shí)用、清掃器工作時(shí)要安全可靠、具有良好的可行性和實(shí)用性；

（4）清掃器安裝、檢修與拆卸都要簡單易行，方便安裝維護(hù)；

（5）為達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，各部分尺寸大小要適中。

圖1 清掃器清掃力學(xué)簡圖

3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算

通過查閱大量的資料和數(shù)據(jù)分析［5］，θ角的確定 ：θ＜10°，優(yōu)選取 5°＜θ＜10°，預(yù)定 θ=5°進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)。

3.2.1 清掃器的受力分析

在A點(diǎn)處，運(yùn)輸皮帶對橡膠清掃塊作用的切向力為Ft’，反之，橡膠清掃塊對運(yùn)輸皮帶的反切向作用力Ft，其作用力的大小是決定橡膠清掃器清掃效果的關(guān)鍵因素之一。清掃力過大，會將運(yùn)輸皮帶鏟裂，對膠帶的壽命造成安全隱患；清掃力過小，膠帶上的粘結(jié)物清理不徹底，清掃效果不好。

清掃塊對膠帶的壓緊力，即在接觸點(diǎn)法線方向的作用力如圖1所示，膠帶對清掃塊的法向作用力FN’，清掃塊對膠帶的壓緊力FN。根據(jù)虎克摩擦定律，壓緊力的大小直接決定了清掃力的大小。因而，壓緊力是決定清掃器清掃效果的核心參數(shù)。

3.2.2 基本數(shù)據(jù)

清掃力：FT：m一般（100～200）kg，取100kg即FT=mg=100kg×10=1000N。

壓強(qiáng) ：P:（26～30）kPa， 取 30kPa。

因?yàn)椋?/p>

Fn=ps=30×103pa×0.02×1.4=840N

Ft=100kg×10=1000N

所以：

Fn—橡膠清掃塊對運(yùn)輸皮帶的壓緊力；

s—清掃塊與膠帶的接觸面積；

Ft—運(yùn)輸皮帶對橡膠清掃塊作用的切向力；

F—切向力和壓緊力的合力。

α—Ft與F的夾角。

3.3 工作原理

如圖2所示，工作時(shí)由于運(yùn)輸皮帶不斷地輸送物料，物料不斷地沖擊橡膠清掃塊，清掃塊的壓緊力由配重提供，這樣橡膠清掃塊就一直保持與膠帶緊貼著，整個(gè)裝置會不停地以鉸鏈為支點(diǎn)上下輕微地?cái)[動，這樣礦料在卸料端不會出現(xiàn)“返料”現(xiàn)象，礦料全部流向給礦漏斗不至于堆積在卸料端下方。

圖2 清掃器示意圖

3.4 安裝步驟

（1）找出運(yùn)輸皮帶與滾筒相 切之點(diǎn)A點(diǎn)，將清掃器安裝在A點(diǎn)下方安裝范圍內(nèi)且與安裝皮帶面垂線成33°夾角左右；

（2）安裝前，根據(jù)橡膠清掃器的尺寸位置，在輸送機(jī)給料漏斗兩側(cè)焊接鉸鏈；

（3）按尺寸要求安裝對接鉸鏈；

（4）安裝清掃器時(shí)［6］，使之與皮帶面微接觸，預(yù)放配重5kg，保持橡膠刮板33°狀態(tài)；

（5）試運(yùn)行時(shí)，以順時(shí)針方向調(diào)整配重重量使橡膠清掃器向上緩緩移動3～5mm左右。

3.5 日常維護(hù)

（1）定期點(diǎn)檢檢查各部件（橡膠清掃塊、鉸鏈等），焊接部位要焊接牢固。

（2）橡膠清掃塊磨損量超過15mm（總厚20mm）時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。

4 結(jié)論

該型皮帶運(yùn)輸機(jī)清掃器自投入使用以來取得良好的效果，并在全廠進(jìn)行了推廣使用。

效果具體如下：

（1）零次維修；

（2）清掃效果好；

（3）更換方便，維護(hù)工作量??；

（4）運(yùn)輸皮帶磨損量少、更換周期延長。

［1］翟寶強(qiáng) ,陳蘇文 .一種簡易皮帶滾筒自動清料器的制作和應(yīng)用[J].四川水泥, 2014(8):16-16.

［2］喬建軍.皮帶輸送機(jī)清掃器的優(yōu)化及應(yīng)用[J].化工管理,2016(33):188-188.

［3］梁庚煌. 運(yùn)輸機(jī)械手冊第一版[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1983:66-66.

［4］于紅燕. 概述帶式輸送機(jī)清掃器[J]. 科學(xué)與財(cái)富, 2014(1):71-71.

［5］范家慶. 皮帶機(jī)新型清掃器系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 科技與企業(yè),2014(17):380-381.

［6］羅輯性 .帶式輸送機(jī)清掃器問題的分析及處理[J].四川水泥,2017(5):146-146.