胶带输送机清扫装置的改进

刘磊，张中华，轩永行

胶带输送机作为一种可连续输送块状、颗粒状物料的通用设备，具有运输效率高、运输距离长、动力消耗低、运行平稳可靠、结构简单、操作方便等诸多优点，广泛应用于水泥工业生产中。

在胶带输送机运行过程中，其所运送的物料可能会因含水量高而粘附在胶带上，部分细粉状物料也可能会因静电吸附在胶带上。当这些粘附物料未在胶带输送机卸料端被及时清除时，则会对胶带输送机的运行产生较多不利影响，具体影响如下：

当粘附物料进入胶带输送机托辊壳内时，会增加轴承座上的径向载荷，加速轴承磨损；当粘附物料粘在托辊壳体上时，会加速胶带磨损，缩短胶带使用寿命；当粘附物料粘在胶带输送机尾部改向滚筒表面时，物料会越粘越多，附着力也会越来越大，造成胶带跑偏，影响设备运行安全。另外，在胶带输送机运行过程中，部分附着力不强的粘附物料，随着胶带的振动及胶带工作面与回程托辊运行时产生的摩擦，会随时脱落，造成扬尘，影响环境卫生。因此，安装胶带输送机清扫装置十分必要。

常见的胶带输送机清扫装置多为传统刮板式清扫装置，传统刮板式清扫装置虽结构简单、安装方便，但其清扫效果却不甚理想，为此，笔者提出了增加气力清扫装置的设想。实际应用表明，胶带输送机增加气力清扫装置后，可有效清除细小物料，清扫效果较好。

1 传统刮板式清扫装置及其缺陷

1.1 传统刮板式清扫装置的基本结构及工作方式

传统刮板式清扫装置结构示意如图1 所示。为便于清扫下来的物料进入下料溜子，传统刮板式清扫装置一般安装在胶带输送机下料端滚筒附近。其外形多呈“一”字型，刮刀采用耐磨型合金材料制作，略宽于胶带，刮刀面与胶带工作面近似“紧贴”状态，没有实际接触，以防磨损胶带。

图1 传统刮板式清扫装置结构示意

传统刮板式清扫装置外形也可呈“V”字型，安装在胶带下方，刮刀面与胶带工作面近似“紧贴”状态。“V”字开口朝向胶带回程方向，被刮下的物料落在胶带两侧地面，便于清理。“V”字型刮板式清扫装置多作为第二道刮板式清料装置使用。

1.2 传统刮板式清扫装置的应用

传统刮板式清扫装置是目前应用较为广泛的清扫装置，其外形与安装位置可能有所不同，但其工作原理大致相同。传统刮板式清扫装置大多安装在胶带输送机头部滚筒附近。我公司安装了两道传统刮板式清扫装置，安装位置如图2所示。

图2 我公司刮板式清扫装置结构示意图

为节约生产成本，我公司传统刮板式清扫装置由公司机械工程师设计、维修工焊接制作而成，其刮板材质为废旧胶带，质地相对柔软，可“紧贴”胶带工作面安装。其中，刮板1 呈“一”字型，安装在胶带输送机头部滚筒，80%以上大颗粒粘附物料被刮下，直接落入下料溜子，无需人工二次清扫；刮板2呈“V”字型，安装在胶带下方，“紧贴”胶带工作面，进一步清扫粘附物料。采用上述两道传统刮板式清扫装置后，胶带表面的大颗粒物料得到了有效清理，但对细小物料的清理效果不佳。

1.3 传统刮板式清扫装置的缺陷

我公司虽然安装了两道传统刮板式清扫装置，但清扫效果仍欠佳，尤其是调配库底的卫生状况堪忧。仔细观察调配库底的地面积料发现，在胶带输送机下方区域，特别是在胶带的托辊正下方，存在的积料全部是来自胶带表面的细小颗粒，大颗粒物料已被两道刮板式清扫装置清扫干净。从胶带输送机的实际运行情况看，即使将刮板与胶带之间的间隙调整为近乎于零，但经过一段时间的运行磨损，二者之间的间隙也变得越来越大，对粘附在胶带工作面的细小物料的清扫能力也会越来越弱。在胶带回转过程中，受胶带输送机本身的振动和与托辊之间的摩擦影响，细小物料从胶带工作面脱落，细小物料积聚并产生扬尘，设备表面浮灰明显，影响调配库底整体环境。

2 细小物料粘附原因分析

胶带输送机在输送水泥熟料、燃煤炉渣、石灰石等原材料时，部分粉状物料会粘附在胶带上，经振动、摩擦后脱落到地面。经分析，这些细小物料粘附在胶带上主要有以下原因：

（1）物料水分大。为减少运输途中的扬尘污染，在对燃煤炉渣等易产生扬尘的原材料进行装车运输前，一般都会进行喷水处理。作喷水处理后，虽然达到了运输途中抑制扬尘的目的，但是增加了物料的水分，给后续生产带来了不利影响。

（2）细小颗粒物料易产生静电，吸附在胶带表面。在原材料运输和使用过程中，原材料与储料库库壁之间、不同原材料之间会产生静电，从而产生吸附效应。

（3）胶带表面有微裂纹。胶带经长时间使用后，其表面会产生许多微裂纹，微裂纹的数量随着胶带使用年限的增长而越来越多，微裂纹的深度也会越来越深，细小物料易隐藏于微裂纹中。

（4）胶带接头处胶带扣的凹槽内易进入物料。胶带接头有机械接头（胶带扣接头）、冷粘接头、热硫化接头等多种形式。水泥调配库底调配胶带输送机功率不高，采用胶带扣方式接头，操作方便且经济合理，但受限于胶带扣的结构，细小物料易进入胶带扣的凹槽处。

3 改进措施

为解决胶带输送机胶带工作面细小颗粒物料不易清理的问题，公司提出了增加气力清扫装置的设想，即充分利用气流，把“藏”在胶带微裂纹和胶带扣凹槽内的细小粘附物料“吹”出来，解决胶带工作面细小颗粒物料粘（吸）附问题。

通过测算，公司增设了一台风压约400Pa的离心式鼓风机，风机出口气体通过ϕ40mm的气管（气管可用钢管或软管）引至前滚筒下方。此处用一段钢性材质导向气管，导向气管长度与胶带宽度相当。在导向气管上，每隔3cm 钻一个小圆孔，圆孔方向与胶带走向垂直，鼓风机开启后，导向气管上会形成一排气流。

初次安装时，未将导向气管放在前滚筒正下方，试运行一段时间后发现，虽然总体的积料量比之前有所减少，但托辊下方和地面上仍有积料，托辊处积料呈高低相间的驼峰状。经分析，认为造成托辊下方和地面积料的原因是由于导向气管位置与开孔不合理，因此，对导向气管进行了二次改进。

二次调整改进时，首先调整导向气管的位置。胶带输送机工作时，胶带在与前滚筒直接接触的180°范围内处于高度张紧状态时，其表面的微裂纹撑开最大。我们结合现场工艺布置及安装难度，将导向气管移至前滚筒的正下方。其次是改进开孔，在导向气管上割两道约3mm宽的狭缝。鼓风机开启后，导向气管会产生两股气流。气流1与胶带表面垂直，用以清扫正处于撑开状态的胶带微裂纹中的细小物料以及胶带扣凹槽内的细小物料；气流2与胶带形成约40°的夹角，用以清扫吸附在胶带表面的细物料，相当于进行两遍气力清扫。由于导向气管所处位置的下方即是下料溜子，被清理下来的物料将直接落入下料溜子内，不存在地面积料的问题。气力清扫装置结构示意如图3所示。

图3 气力清扫装置结构示意

4 改进效果

使用气力清扫装置后，胶带输送机运行近一个月来，地面积料明显减少，特别是在胶带托辊处下方区域，清扫效果非常好。以调配库底为例，气力清扫装置有效减少了扬尘，库内环境明显改善，大幅减少了清扫的工作量，达到了预期改进效果。

传统刮板式清扫装置，对于清理胶带输送机胶带工作面的大颗料物料有效，但对粘附在胶带工作面上的细小物料，特别是对隐藏在胶带微裂纹内及胶带接头处胶带扣凹槽内的细小物料，清扫效果不佳。通过在传统刮板式清扫装置的基础上，增加气力清扫装置，可有效清扫上述部位的细小物料，大幅提高清扫效果。■