一种皮带运输机清扫器在泗洲选矿厂的应用

谭红林，陈 滢，蒋建明，李建平，汪邵唐

（江西铜业集团公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224)

1 引言

带式输送机［3］是德兴铜矿泗洲选矿厂主要设备之一，输送皮带在输送过程中与物料接触的一面为“脏面”，不与物料接触的一面为“净面”。然而，在输送带输送物料过程中尤其是输送湿矿的时候，卸料滚筒下方堆矿严重，“净面”也经常会粘附一定量的物料，导致运输皮带磨损严重而影响皮带的寿命，人工清理堆矿麻烦费时且不能及时清理。因此，将粘附在运输皮带上的矿料清理下来并进入给料漏斗内很有必要，针对这一问题在卸料滚筒部位设计自制安装清扫器。

2 背景

德兴铜矿泗洲选矿厂一期磨浮工段自投产以来肩负重任，经过生产工艺的不断优化，设备的不断改进、更新，现场生产任务得到了保证，设备平稳运行。由于生产需要，生产任务加重，在设备处理量不变的情况下，只能减少设备的故障率、维修率，这使得设备（包括皮带运输机）负荷加重，直接影响给料皮带运输机的使用寿命。为了减轻运输皮带的负荷，延长运输皮带的使用寿命，减少检修时间，保证生产平稳进行，针对现场运输机卸料端堆矿，“净面”粘矿现象，在卸料滚筒部位自制安装清扫器［4］。实践证明，安装清扫器后运输皮带磨损量大大减少，卸料端再没有堆矿现象，保证了生产顺利平稳进行。

3 清扫器的设计

3.1 设计原则

（1）选择合适的受力点A（如图1），保持A点位置稳定性可靠，确保清扫过程稳定可行；

（2）保证稳定的压紧力和清扫力，以确保良好的清扫效果；

（3）结构设计要简单实用、清扫器工作时要安全可靠、具有良好的可行性和实用性；

（4）清扫器安装、检修与拆卸都要简单易行，方便安装维护；

（5）为达到经济实惠，各部分尺寸大小要适中。

图1 清扫器清扫力学简图

3.2 设计计算

通过查阅大量的资料和数据分析［5］，θ角的确定 ：θ＜10°，优选取 5°＜θ＜10°，预定 θ=5°进行方案的设计。

3.2.1 清扫器的受力分析

在A点处，运输皮带对橡胶清扫块作用的切向力为Ft’，反之，橡胶清扫块对运输皮带的反切向作用力Ft，其作用力的大小是决定橡胶清扫器清扫效果的关键因素之一。清扫力过大，会将运输皮带铲裂，对胶带的寿命造成安全隐患；清扫力过小，胶带上的粘结物清理不彻底，清扫效果不好。

清扫块对胶带的压紧力，即在接触点法线方向的作用力如图1所示，胶带对清扫块的法向作用力FN’，清扫块对胶带的压紧力FN。根据虎克摩擦定律，压紧力的大小直接决定了清扫力的大小。因而，压紧力是决定清扫器清扫效果的核心参数。

3.2.2 基本数据

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

压强 ：P:（26～30）kPa， 取 30kPa。

因为：

Fn=ps=30×103pa×0.02×1.4=840N

Ft=100kg×10=1000N

所以：

Fn—橡胶清扫块对运输皮带的压紧力；

s—清扫块与胶带的接触面积；

Ft—运输皮带对橡胶清扫块作用的切向力；

F—切向力和压紧力的合力。

α—Ft与F的夹角。

3.3 工作原理

如图2所示，工作时由于运输皮带不断地输送物料，物料不断地冲击橡胶清扫块，清扫块的压紧力由配重提供，这样橡胶清扫块就一直保持与胶带紧贴着，整个装置会不停地以铰链为支点上下轻微地摆动，这样矿料在卸料端不会出现“返料”现象，矿料全部流向给矿漏斗不至于堆积在卸料端下方。

图2 清扫器示意图

3.4 安装步骤

（1）找出运输皮带与滚筒相 切之点A点，将清扫器安装在A点下方安装范围内且与安装皮带面垂线成33°夹角左右；

（2）安装前，根据橡胶清扫器的尺寸位置，在输送机给料漏斗两侧焊接铰链；

（3）按尺寸要求安装对接铰链；

（4）安装清扫器时［6］，使之与皮带面微接触，预放配重5kg，保持橡胶刮板33°状态；

（5）试运行时，以顺时针方向调整配重重量使橡胶清扫器向上缓缓移动3～5mm左右。

3.5 日常维护

（1）定期点检检查各部件（橡胶清扫块、铰链等），焊接部位要焊接牢固。

（2）橡胶清扫块磨损量超过15mm（总厚20mm）时，应及时更换。

4 结论

该型皮带运输机清扫器自投入使用以来取得良好的效果，并在全厂进行了推广使用。

效果具体如下：

（1）零次维修；

（2）清扫效果好；

（3）更换方便，维护工作量小；

（4）运输皮带磨损量少、更换周期延长。

［1］翟宝强 ,陈苏文 .一种简易皮带滚筒自动清料器的制作和应用[J].四川水泥, 2014(8):16-16.

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［3］梁庚煌. 运输机械手册第一版[M]. 北京:化学工业出版社,1983:66-66.

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［5］范家庆. 皮带机新型清扫器系统的研究与应用[J]. 科技与企业,2014(17):380-381.

［6］罗辑性 .带式输送机清扫器问题的分析及处理[J].四川水泥,2017(5):146-146.