带式输送机清扫装置的改造

姜力菲

摘要：本文针对带式输送机清扫装置毛刷更换时间长、支撑轴承易损坏的现状，进行认真研究、反复实验，最后通过对毛刷轴的改造，用毛刷轴组件代替原有的一根轴，省去了拆卸轴承的步骤，有效减少清扫毛刷更换时间，有利于清扫装置的维修和保养，同时避免了因反复拆卸轴与轴承可能产生的轴承损坏。

关键词：带式输送机；清扫装置；拆卸；时间

引言：

在日常的工作中，带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门，具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。在输送较细、较轻或一定粘性物料时，为了防止物料粘在皮带上，一般装有清扫装置。在去年参观济南黄台发电厂和济钢公司时我对大型带式输送机的清扫装置进行了仔细观察，与工人师傅交谈后发现清扫装置的毛刷普遍存在较易磨损和积垢的问题。磨损或积垢后，毛刷清扫作用大为降低，需要进行更换或拆卸清理。拆卸毛刷时，毛刷轴与支撑轴承为过盈配合，反复拆装容易造成轴承损坏。另外，清扫装置毛刷的拆卸、安装时间一般在120分钟以上，维修时间较长，对生产造成一定的影响，因此需要对清扫装置进行创新改造，以便降低清扫毛刷更换维修时间，同时保证轴承寿命，提高设备的稳定性和保障维修工作正常进行。

1、带式输送机概述

1.1带式输送机结构及原理

目前皮带输送机广泛用于冶金、煤炭、交通、水电、化工等多种工业部门，是因为皮带输送机具有输送连续、均匀、生产效率高、运行平稳、动力消耗小、运行费用低、维护和检修较为方便、易于实现远距离或自动控制等特点。

简化后的带式输送机的结构主要包括机架、输送皮带、主动辊、从动辊、张紧装置、卸料罩、传动装置和清扫装置等。如图1所示。

如图1所示，输送皮带以一定的张紧力装在两端的主动辊和从动辊上，张紧力T对皮带辊筒产生一个正压力P，从而形成摩擦力f=u P（u是皮带内层和辊筒外层材料间的摩擦系数），使输送皮带随主动辊一起同向运动。皮带载物面上的物料，同样是利用物料和皮带之间的摩擦力来输送的。

1.2清扫装置的作用

通过对一线工人的现场咨询，并研读国内多家大型公司生产报告。发现带式输送机在运行过程中容易粘附物料、灰尘和颗粒物质，随皮带转动传给下托辊，下托辊上积垢越来越多会使其外形发生改变，加剧输送带磨损。从输送带上撒落下来的物料、灰尘或者颗粒洒落掉到张紧滚筒上或者进入到张紧滚筒内部，又会引起输送带偏斜和张力不均，导致输送带跑偏和损坏。同时输送带沿托辊滑动的情况变坏，运动阻力增大，驱动装置耗电量相应增加。这样就需要有清扫装置及时清理掉输送带上的物料、灰尘和颗粒物质以避免对输送机的损坏。如果清扫装置良好，托辊、输送带等的使用寿命都可以延长。

因此清扫装置在带式输送机上有着不可忽略的作用。（1）保持皮带的干净，保证皮带在驱动滚筒上有适宜的摩擦力，防止皮带打滑和皮带跑偏。（2）有效减少粘性、较大物料对皮带和托辊磨损，有效延长皮带、托辊的使用寿命。（3）保证皮带运行平稳，不会上下左右跳动以致撕裂皮带。（4）随着粘性物的减少，对托辊、辊筒等起到有效保护，保证了设备正常运转，减少设备故障维修。

1.3毛刷式清扫装置

通过对济南黄台发电厂、济钢公司等多家大型工厂进行调查、并查阅大量专业资料后发现，目前工业生产中采用的带式输送机清扫装置多为毛刷式。毛刷式清扫装置是一种机械式清扫装置，它由驱动装置（如电动机、减速机、链轮）、尼龙毛刷、毛刷轴和轴承组成。一般安装在主动辊下部，毛刷与输送带表面压紧，毛刷旋转方向与下输送带的运动方向相反，可以把输送带上粘附的物料等清扫得比较干净。这种清扫装置增加了传动装置，增大了成本和能耗，对毛刷的维护也有一定的要求，因为在使用过程中毛刷较易磨损，在输送水分和粘性比较大的物料时，毛刷易被堵塞，影响清扫效果。此时，需要对毛刷进行拆卸、清理，以保证清扫效果。毛刷式清扫装置示意图，如图2所示。

2、现状及原因分析

根据相关生产资料和济南卷烟厂工人师傅的现实反馈，通过实践发现，毛刷式清扫装置在设备使用时能够较好的满足带式输送机的清扫要求，但是随着使用时间的加长，毛刷式清扫装置慢慢也暴露出了更换时间长和拆卸易造成轴承损坏等缺点。

2.1毛刷更换时间长

在实际生产中对带式输送机毛刷式清扫装置进行维修，拆卸和安装毛刷时间基本需要2个小时。

2.2轴承易损坏

图2示意图中，轴承座型号为UC204，毛刷轴与轴承座为基孔制配合配合关系为，为过盈配合。拆卸或者装配轴承时，需要将轴承压入。方法不当或多次拆装后，容易引起轴承损坏。

2.3更换时间长的原因

毛刷安装在毛刷轴上，并随毛刷轴旋转，两端带座轴承用于支撑和固定毛刷轴，传动部分通常由链轮、链条和电机减速器组成，负责提供动力。更换毛刷时，首先用两爪拉子将一侧轴承拆卸，然后脱开另一侧链条，将毛刷轴抽出，毛刷轴抽出的同时将毛刷拆卸。因为两侧轴承与毛刷轴为过盈配合，所以拆卸轴承时需要一定时间，同时反复拆卸轴承容易损伤轴承。

3、改造的方法和措施

对各种清扫装置进行统计和研究之后，鉴于空间限制和成本限制，我认为对现有的毛刷式清扫装置进行改造更经济，可行性、实用性更强。

3.1毛刷轴的设计

毛刷采用链式传动，每次保养或毛刷损坏需更换，都要拆卸链条、链轮、带座轴承、毛刷轴等零部件，耗用人力和时间较多。由于更换毛刷时间长的关键步骤在于拆卸轴承和轴，取下毛刷。因此，我对毛刷轴进行改造，目的在于使新的设计能够避免轴承的拆卸，直接取下毛刷。新型毛刷轴如图3所示。

新型清扫装置对毛刷轴进行了改造，将原来的一根毛刷轴重新设计成三段式结构，一端安装轴承，另一端安装轴承和链轮，以输送动力。两端轴与中间轴采用联轴器式连接件，用專门设计的连接件将两端轴与中间轴紧固连接，安装链轮的轴通过连接件带动中间轴旋转，中间轴通过另一个连接件带动另一端轴运动。毛刷装在两组夹套块之间，装在中间轴上。

3.2连接件的设计

依据毛刷轴的方案将连接件设计成夹套式，中间为方形孔，两个夹套块类似于两个半圆，连接时用螺栓紧固，这种方式要求被连接轴需要被加工成方头，螺栓在安装和拆卸时，不受毛刷和墙板的干涉，可以很好的保证连接的同轴度，维修方便。

3.3具体实施

经过最终方案的确定，新型清扫装置毛刷轴、各轴及夹套块零件图如下所示：

4、改造的效果

经过改造，在济南卷烟厂技术人员的帮助下对带式输送机清扫毛刷更换时间进行了跟踪观察和统计，实践证明，改造后，带式输送机更换清扫毛刷时间减少至均在60分钟及以下，比改造前速度提升了1倍，满足了在线维修和清扫保养的需要。

同时，改造后更换或者保养毛刷，只需要拆卸两队夹套块组件，取出中间轴，即可以更换毛刷，省去了拆卸轴承座的步骤，减少了轴承座的反复拆装操作，减少了轴承磨损，提升了轴承的使用寿命。

5、总结

通过对带式传输机清扫装置的现状掌握、认真分析、反复试验，在维持设备原有性能的基础上，尽可能减少大改引起的成本增加和性能不稳定，最后实施对毛刷式清扫装置进行改造。经过实际维修统计，新型清扫装置毛刷轴工作稳定，改造后的清扫装置毛刷的更换时间大大减少，满足了维修和保养的需要，同时保证轴承寿命，提高设备的稳定性、可靠性。保障了维修工作的正常进行，该项改造技术有一定的推广价值。