桥式交叉式三尾车斗轮堆取料机尾车系统清扫装置研究与应用

大唐信阳发电有限责任公司 刘洪波

本文介绍了桥式交叉式三尾车斗轮堆取料机尾车系统易造成粘煤的原因，阐述了桥式交叉式三尾车斗轮堆取料机尾车底部改向滚筒和小皮带机根据生产实际情况进行针对性的清扫装置改造。

概述

斗轮堆取料机是火力发电厂电煤等大宗散装物料堆场存取物料的大型设备，作为一期、二期机组联络煤场安装的斗轮堆取料机需要具有双向堆料、双向取料的功能，故企业在中间煤场安装了桥式交叉式三尾车斗轮堆取料机。桥式交叉式三尾车斗轮堆取料机相较于单尾车和双尾车斗轮堆取料机尾车系统要更为复杂。桥式交叉式三尾车斗轮堆取料机尾车系统布置见图1。

图1 尾车皮带布置示意图

由于系统皮带机在尾车上绕成能够双向向其环绕的小皮带机卸料再由小皮带机向主尾车皮带机卸料的结构，导致尾车底部两个改向滚筒之间的皮带上方煤散落和粉尘外泄量增大；由于小皮带机尺寸较短（5米），只能采用冷粘接，现有的清扫器必须与皮带保持一定的距离，才能保证清扫器不损伤小皮带机皮带，导致小皮带机皮带表面粘煤无法清理干净；小皮带机槽角小（15度）、带速高（3.15米/秒）致使小皮带机粘煤散落较普通皮带机严重；尤其遇到雨雪天气更加严重，设备出力严重受限。

虽然尾车底部两个改向滚筒之间的皮带上安装有遮挡装置和清扫器，但是由于小皮带机下部空间极小遮挡装置无法全覆盖，由于尾车底部两个改向滚筒之间的皮带运行中的跳动，导致落入皮带上的煤泥和煤粉无法清扫干净，被卷入两端的改向滚筒内无法排出，散落的煤干燥时被皮带和改向滚筒反复碾压导致大量扬尘影响文明生产和环保，散落的煤较湿或遇雨雪天气时被卷入皮带和滚筒之间并粘在滚筒上，导致滚筒直径变大且变得非常不规则，致使皮带跑偏，摩擦机架或尾车构件上经常发生皮带接口开胶、边缘磨损撕裂等现象，严重危害设备安全。

滚筒清扫装置设计原理

由于清理的是皮带和滚筒之间的煤泥、煤粉及冬季时的冰雪，普通的清扫器只能将滚筒粘附的煤泥、煤粉及冰雪从滚筒上清理掉，煤泥、煤粉及冰雪落下后又被重新卷入皮带和滚筒之间，无法真正将皮带和滚筒之间的煤泥、煤粉及冰雪清理出来。新的清扫装置必须有将清理下的煤泥、煤粉及冰雪排离滚筒的功能。双向倾斜刮板清扫器具备将滚筒粘附的煤泥、煤粉及冰雪清理下来同时逐步向滚筒两端排出的功能。滚筒清扫装置有若干片刮板，与滚筒中心线呈60度夹角倾斜固定在框架上，以皮带中线为中心两边的刮板向中线倾斜。粘附在改向滚筒的煤泥、煤粉及冰雪被刮板犁下来沿着刮板向皮带两边滚落，经皮带和滚筒卷着再次经清扫器时进一步被刮板犁下来沿着刮板向皮带两边滚落，直至煤泥、煤粉及冰雪被从皮带和滚筒之间清理出落在皮带机两侧。滚筒清扫装置原理见图2。

图2 清扫装置原理示意图

滚筒清扫装置制作与安装

刮板的制作。由于刮板与滚筒中心线呈60度夹角，所以刮板与滚筒的切线为椭圆线段；根据滚筒尺寸不同，椭圆线也不同。椭圆公式为x2/a2+y2/b2=1，b=Φ/2；a=b/cos30°；刮板安装边长度为115毫米，椭圆线段中点距安装边100毫米，两侧边与安装边夹角120度。为防止刮板损伤滚筒包胶，刮板椭圆线段的两端做成圆弧状。清扫装置刮板尺寸见图3。

图3 清扫装置刮板尺寸图

不同滚筒对应的a值和b值（单位：毫米）

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小皮带机清扫装置设计原理

经过认真研究，结合设备及现场实际情况将小皮带机清扫装置设计为通透柔性接触型清扫片。为了防止清扫装置损伤小皮带机皮带接口，清扫装置与小皮带机皮带的接触面采用橡胶带制作，且清扫装置与小皮带机皮带的接触边线与小皮带机皮带接口需要保证一定夹角；此外清扫装置长期与小皮带机皮带接触摩擦必须能够承受一定的张力，故将清扫器与小皮带机皮带接触的清扫片采用带有尼龙纤维的橡胶带制作，清扫片为长方形，长方形边与橡胶带的尼龙纤维呈45度夹角，沿清扫片的长边开3排正方形的孔，正方形的边分别与沿清扫片的边呈45度夹角；正方形孔大小既要保证小皮带机皮带上附着的煤泥、煤粉能够全部通过，又不能过大，导致清扫片强度不够，根据长期观测数据，正方形孔的边长为8毫米较为适宜；相邻两正方形孔的间距保持20毫米为宜。沿清扫片两条长边，距长边40毫米直线上钻一排直径10毫米的安装孔，安装在固定框架上。清扫片设计原理见图4。

图4 清扫片设计原理图（图中黑色部位为开孔部位）

小皮带机清扫装置制作与安装

小皮带机清扫装置清扫片使用尼龙橡胶皮带制作，沿与皮带边缘呈45度夹角裁下一条宽500毫米的皮带，裁下的皮带从中间撕开成两片，每片至少带两层尼龙层；截掉锐角做成长方形，长方形的长度不要超过皮带宽度，以煤流两边各多出100毫米即可；在四周预留80毫米左右后在中间按照原理图进行开孔；然后沿长方形长边钻安装孔；用50角钢制作安装架，安装清扫片时用扁钢作为压条，防止清扫片脱落。实物和现场制作图见图5。

图5 小皮带机清扫装置实物图

安装时清扫片的两根固定角钢一上一下，角钢不能与皮带接触，距离皮带100毫米左右，清扫片的中间部分保持与皮带接触。

清扫装置的效果与意义

滚筒清扫器在系统皮带运行时或斗轮机行走时将尾车底部改向滚筒上粘结的煤泥、煤粉和冰雪随着滚筒的转动铲削下来，同时顺着清扫刮板向滚筒两端方向滑落分离，中间清扫刮板并不能一次将煤泥、煤粉或冰雪清理出滚筒与系统皮带之间，未能清理出的煤泥、煤粉或冰雪被皮带碾压重新粘在滚筒上，重新粘在滚筒上的煤泥、煤粉或冰雪随着滚筒的转动再次经过滚筒清扫器时，煤泥、煤粉或冰雪又被铲削下来，如此反复，直至粘结的煤泥、煤粉或冰雪被清理出滚筒和皮带之间，从系统皮带两侧落下来。避免了煤泥和煤粉长时间碾压导致的扬尘，保证了滚筒不因粘结煤泥和煤粉导致的皮带跑偏和剐蹭而损伤皮带。该滚筒清扫装置可应用于所有易粘结煤粉、煤泥和冰雪的滚筒清理，具有同样的清理效果。

清扫片将小皮带机上粘附的煤粉、煤泥等挤下来，并通过清扫片上的孔排离皮带清扫器，能够有效地清理小皮带机上的煤泥和煤粉。此外，此型皮带清扫器为通透柔性接触型，与皮带接触的部分是柔性的，且仅有清扫片的中间部分与皮带接触，所以不会对皮带接口造成损伤，即使其他原因造成的皮带接口损伤，在经过此型皮带清扫器时也不会使皮带接口损伤进一步扩大。该小皮带机清扫装置可应用于所有易粘结煤粉、煤泥和冰雪的皮带机清理，具有同样的清理效果。