一字型自调节喷雾清带器的研制

路俊锋

(晋能集团 三元煤业股份有限公司，山西 长治 046000)

煤矿用带式输送机主要用于运输煤炭，为了防止煤炭输送过程中的煤尘飞扬影响作业环境，在整个采掘以及运输和转载环节都安设有喷雾，用来增加煤炭湿度，虽然减少了扬尘，但也导致湿度大的细小煤渣粘连在输送带上，如果卸料时不进行清理，煤泥就会随着胶带运转洒落到滚筒与胶带之间，长此以往，就会造成以下后果：①粘着煤渣进入尾轮和改向滚筒，煤渣会粘在滚筒表面上，且越粘越多，造成输送带跑偏，加重输送带磨损,酿成不良后果；②煤渣进入托辊的壳体内，增大了轴承磨损,托辊壳体粘上煤渣会损伤和拉毛输送带的面胶，加速输送带损坏；③煤渣粘在驱动滚筒上，加大对滚筒的摩擦力，会引起输送带面胶和滚筒包胶层的损坏；④煤渣没有及时清除，在整个工作通道内会形成落煤区，造成环境污染，增加清扫劳动量，影响员工身心健康，增加企业成本。

因此，清带器成为了输送带必备的一项保护装置。清扫器是带式输送机粘着物的清理装置，起到清洁胶带的作用，主要由安装刀架和清扫器刀片构成，可防止物料堆积和结垢，保证胶带在传动滚筒上有足够的摩擦力，并有效减少黏性物料对胶带和托辊的磨损。一种性能良好的清扫器，能够改善作业环境，降低能耗，节约维护成本，保障带式输送机正常、安全、稳定的运行。

1 V型清带器的结构及原理

目前矿用输送机采用最多的当属V型清带器，其结构如图1所示。

V型清带器结构简单，安装方便，价格低廉。一般在胶带机的输入端、尾滚筒前部和中间各安设1个。它是由金属三角框架和清扫胶皮两部分组成的。金属三角框架的一边焊接有固定端，通过连接柱销固定在胶带架上，金属三角框架的两条对称长边上均匀分布1排螺孔，通过螺栓将清扫胶皮固定在框架上。安装时，需调整合适的高度，保证清扫胶皮底部直接与回程胶带相接触，通过清扫胶皮和胶带之间的反向摩擦力，将皮胶带上粘连的煤渣清扫掉。V型清带器的尖端与回程胶带运转方向相反，当回程胶带上的煤渣随胶带运行至V型清带器处，就会被清扫胶皮刮起，与胶带分离，随着胶带的运转被V字型框架分流坠落至胶带两侧。

V型清带器由于其结构过于简单，导致在使用过程中存在诸多弊端。

图1 V型清带器

2 V型清带器在实际使用中的效果分析

1) 胶带长期运行，V型清带器的清扫胶皮磨损严重，导致胶皮与胶带之间缝隙增大，清扫效果随着运行时间变长而变差，必须人工将清带器拆卸下移，重新安装，才能使清带器与胶带再次接触，达到清扫效果。但实际操作中，清带器固定螺栓长期处于煤尘、水气的环境中，早已锈蚀，无法松动，这就给清带器的位置调整工作增加了难度。

2) V型清带器在清扫胶带上的煤渣时，大部分刮起的煤渣会导流至胶带两侧，但还会有少部分被刮起的煤渣粘连在清带器上，长此以往，清带器上的煤渣会远远多于胶带粘连的煤渣，使得清带器无法清扫胶带上的煤渣，反而会将堆积在清带器上的煤渣返送至胶带上，对胶带造成二次污染；不仅如此，清带器上的煤渣还会加剧清扫胶皮与胶带之间的摩擦，造成胶带的磨损，遇到坚硬碎石甚至会划伤胶带，严重缩短胶带的使用寿命。由于清带器的安装位置不便于维护操作，人员难以及时清理清带器上的煤渣，这就导致在用的清带器有效使用周期短、频繁更换任务重，实际使用效果无法满足胶带安全运行需求。

3) 清带器的V字型结构将刮起的煤渣分流到了胶带两侧，而胶带运行期间是禁止人员进入胶带里侧的，这就导致胶带维护人员在胶带运行期间无法清理被V型清带器分流到胶带里侧的煤渣。这不仅影响了文明生产，导致实际与质量标准化背道而驰，而且当煤渣堆积过多后会再次附着于胶带底部，影响胶带的安全运行。

3 一字型自调节喷雾清带器的研制

为了解决上述问题，三元煤业公司结合实际，经过反复论证试验，研发出一字型自调式喷雾清带器，充分满足了输送机安全可靠运行的要求。

一字型自调式喷雾清带器是由一字型自调式清带器和喷雾装置两部分组成，见图2。

图2 一字型自调节喷雾清带器

1) 一字型自调式清带器，是将V型框架改成斜一字型框架[1]，并在固定部位添加了弹簧机构，只需在输送机机头和机尾处各安1个即可。V型清带器是V型框架，将胶带上的粘连煤渣刮起后由V字尖端分流成两部分，随着V字框架两条侧边流至胶带两侧。而一字型清带器，框架成斜一字型，刮起的煤渣可沿着斜一字型框架顺溜至胶带一侧。安装时，可以人工调整，将一字型清带器的方向调整成可以将刮起的煤渣导流至便于工人维护清理的一侧，大多数为胶带行人侧，从而避免了胶带里帮不便于清煤的麻烦，消除了胶带运行期间里帮清煤所带来的安全隐患。

2) 一字型自调式清带器，在与胶带架的安装部位增加了弹簧机构，使得清带器可以依靠弹簧应力自行调整清扫胶皮与胶带之间的间隙[2]，避免了V型清带器因长时间使用导致清扫胶皮与胶带间隙增大而需要卸载重新安装的麻烦，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

3) 在清带器具架上均匀布置4个气水两相喷头，见图3，喷头对准清带器与胶带接触位置，4个喷头同时通有水和风，人工操作与胶带同启同停。喷雾装置的高压水流不仅可以高效冲洗干净清带器上的残留煤渣，还可以软化胶带上粘连的煤渣，使其更容易被清带器刮起，进而保证刮起的煤渣不粘连清渣器和胶带，使清带器始终都能高效清扫胶带。同时，持续的水雾环境能够降低清扫胶皮因与胶带摩擦产生的高温，减少清扫胶皮以及输送带的磨损，从而延长清带器和输送带的使用寿命。

图3 气水两相喷雾装置

4 应用实例

一字型自调节喷雾清带器安装便捷、维护简单，在三元煤业井下的胶带输送机上已经大量安装使用，效果明显。一方面节本增效，提高了清带器的效能，增强了胶带机的服务年限，降低了投资成本；另一方面降低了胶带维护人员的投入，提高了胶带机运行的可靠性，减少了胶带输送机的安全隐患。