煤矿皮带机综合清扫装置的研究与应用

煤矿皮带机综合清扫装置的研究与应用

原瑞昌

山西焦煤华晋焦煤吉宁煤业有限责任公司 042100

摘要：皮带机是一种柔性运输设备，其具有连续性运输、运输能力强和便于铺设的特点，已成为煤矿井下煤炭运输的重要设施。然而，由于煤矿井下煤炭运输任务量繁重、粉尘浓度过高，皮带机在运行过程中容易发生各种故障，常见的故障主要有跑偏、断带及打滑等。皮带清扫器的设计、安装是防止皮带上的煤和杂物带入机尾滚筒的重要部件，是影响正常生产的关键，若皮带下面的堆积的煤量过多，会极大的降低设备使用寿命，甚至危及从业人员的安全。因此，需要对煤矿皮带机清扫器进行升级改造，本文重点探讨了皮带清扫器的改造思路及方法。

关键词：煤矿；皮带机；清扫装置

引言

皮带清扫器即刮料板，主要用在皮带机头部和尾部。皮带清扫器放在皮带机头部主要用于刮皮带正面的粘料、杂物；皮带清扫器放在皮带机尾部主要用于刮除皮带背的积料、杂物，防止带入机尾滚筒。其作用是1、清扫器是带式输送机的主要部件之一，为了防止物料输送过程中的扬尘及生产工艺上要求，输送的大部分物料是需要保持一定含水量的，如皮带上的煤含水率约12%左右，这样势必造成含水物料黏附在皮带上，若不清扫会在皮带运转过程中和回程托辊碰撞后不断洒落。2、清扫效果不好会带来如下缺陷：皮带下面的残积的物料多，造成现场环境恶劣，伤害现场人员的身体，增加维护人员的劳动强度，并易造成现场人员的意外伤害事故。因物料在皮带上的粘积，会造成回程托辊和滚筒与皮带间进行带料摩擦，极大降低皮带、相关滚筒、回程托辊的使用寿命，带来不少的成本消耗。因物料撒漏太多，降低皮带的运输效率。

1原皮带机清扫器分类及安装要求

头部清扫器：头部清扫器用于皮带卸载滚筒回程皮带上面的清扫工作，该清扫器随皮带机配套，清扫器配套有重锤涨紧或弹簧涨紧。数量：普通皮带机1道、强力皮带机2道，清扫介质：普通皮带机使用胶条、强力皮带机使用合金或聚氨酯。中部清扫器：也用于清理皮带非工作面，使下皮带面粘的物料尽量少地传送到下部托辊及改向滚筒上去。安装位置：与皮带中部卸载点后方5米范围内，或皮带机机身（距离机头）2/3位置。数量：普通皮带机至少1道、强力皮带机至少2道，清扫介质：普通皮带机使用胶条、强力皮带机使用胶条或聚氨酯。尾部空段清扫器：负责皮带机机尾前非工作面的清扫。数量：至少1道。清扫介质：普通皮带机使用胶条、强力皮带机使用胶条或聚氨酯。安装位置：机尾缓冲托辊架前方5米范围内。

2皮带机清扫器升级改造的思路

改造后的清扫器，包括预紧装置、清扫带和轴杠，其中，清扫带与带式输送机的输送带表面接触，清扫带固定在轴杠上，轴杠的两端固定在预紧装置上。预紧装置通过轴杠调节清扫带与带式输送机的输送带表面接触的紧密程度，清扫带与皮带下表面面接触，清除皮带表面粘附的物料，极大地降低了对皮带表面的伤害，同时清扫能力增强。清扫带包括上沿口、下沿口和清扫面，沿皮带传输方向，清扫面一端为上沿口，清扫面另一端为下沿口，在输送带动态运行过程中，清扫带的上沿口被物料填实，清扫能力进一步提高，在清扫带内部不断有粘附的物料流入，同时也有粘附的物料流出，经过清扫带的下沿口时，物料会洒落，起到对输送带上粘附物料的清扫作用。清扫带的宽度等于或略宽于皮带的宽度，清扫面的截面为弧形。弧形的清扫面增大了清扫能力，延长了清扫带的使用寿命。预紧装置包括预紧行程框、预紧弹簧、预紧螺栓和预紧螺母，预紧行程框内贯穿有一根预紧螺栓，预紧行程框内的预紧螺栓上从下向上依次设有预紧螺母、预紧弹簧和轴杠，预紧行程框与轴杠之间预留有行程。通过调整预紧螺母，调节清扫带与皮带接触的紧密度。预紧装置的预紧行程框固定于皮带下方，保持清扫带与皮带接触。轴杠的顶部两端与支撑杆连接，支撑杆的顶部与支撑面连接，支撑面与清扫带可拆卸式连接。支撑面与清扫带可拆卸式连接，当清扫带需要更换时，直接从支撑面拆卸下来更换即可，方便快捷。轴杠还包括调整螺杆，轴杠垂直于清扫带的方向上均匀分布有通孔，调整螺杆一端与支撑面连接，支撑面与清扫带可拆卸式连接，调整螺杆另一端穿过通孔后，通过调整螺母固定在轴杠上。调整螺杆一端与支撑面可以对清扫带进一步起到支撑的作用，另外，通过调整螺杆进一步微调清扫带与皮带的紧密度，可提高清除效果。

3皮带机清扫器升级改造示意图

图1 结构示意图

图2 清扫面实施方式之一

图3 清扫面实施方式之二

1、清扫带；11、上沿口；12、下沿口；13、清扫面；14、物料流出口；2、预紧装置；21、预紧行程框；22、预紧弹簧；23、预紧螺栓；24、预紧螺母；3、轴杠；31、支撑杆；32、支撑面；33、调整螺杆；34、通孔；35、调整螺母。

如1-3图所示，该清扫器由清扫带1、预紧装置2和轴杠3组成。清扫带1与输送带1形成面接触，预紧装置2安装在胶带机漏斗两侧，清扫器安装时，以清扫带1与输送带事先接触为基准，清扫带1与输送带的接触效果由预紧装置2先进行预紧，然后再用轴杠3上调整螺栓35调整。

4皮带机清扫器升级改造有益效果

(1)稳定性：由于清扫带是靠弹簧预紧力紧紧地压在卸料滚筒的输送带上，所以贴密情况可靠，减震效果明显；

(2)经济性：新型清扫器结构简单，零部件较少，制造成本较低，且后期的维护也较为方便，拆卸简单，更换便捷，同时充分利用了废旧资源；

(3)安全性：该清扫器操作安全可靠，具有多方面的适应性，且占用维修人员的时间少，零件的维护、更换在短时间内就可完成。因此，只需检查人员做好检查记录，使清扫器始终具有良好的工作状态即可；

(4)通用性：不像其它清扫器只能适用于单向运转的带式输送机，此清扫器可适用于可逆带式输送机上；

(5)结构原理简单、制作成本低、易于实现。

结束语

现有技术中对皮带上粘附料清除，多采用刮刀刮除，刮刀与皮带接触难免会对皮带造成磨损 ；还有就是利用杠杆原理，带动旋转轴旋转，达到刮料板与皮带压紧的效果，通过增加或减少配重块调整其压力，其不足之处在于，刮料板虽然将粘附的物料刮下来了，但受到重力作用仍然下落到皮带上，久之亦会粘附在皮带上，刮料板与皮带线接触，仍然存在皮带表面和刮料板本身磨损的问题。本文通过对原皮带机清扫器进行技术改造，加装预紧装置，清扫带和轴杠，在稳定性、经济性、安全性、通用性等方面具有很大优势。

参考文献

[1]李峰.煤矿皮带输送机事故的防护措施探讨[J].科技创新与应用,2018

[2]刘善勇,冀凯,赵贯喜.皮带机机尾立体保护装置研制与应用[J].山东煤炭科技,2018