皮带运输机用皮带清洗装置的分析与应用

左英杰

（晋能控股煤业公司挖金湾虎龙沟煤业有限公司，山西 大同 038000）

引言

井下煤碳被采出后主要是通过可伸缩式皮带输送机输送，由于皮带输送机在运行的过程中，难免会出现皮带跑偏等其他原因造成的皮带撒货现象，煤炭或者杂质等撒在底部皮带上，随着皮带往机尾运动，为了避免煤炭等进入皮带机尾部，造成皮带损坏所带来的影响安全生产以及煤炭产出量等问题，需要在机尾安装刮煤装置，但是常规的清洗装置效果不佳，同时装置安装困难，不方便安装拆卸，必须对其进行优化改进。

1 皮带运输送机的结构参数

晋能控股煤业公司挖金湾虎龙沟煤矿生产规模为120 万t/年，煤矿井下综采工作面的煤料通过皮带运输机进行运输作业，有效地保障了煤矿运输效率。该矿主要采用DSJ120/150/2×315型皮带运输机，该设备参数为：电机功率为315×2=630 kW；输送量为1 500 t/h；皮带宽度1 200 mm；带速3.3 m/s；滚筒直径Φ1 080 mm。

从DSJ120/150/2×315型皮带运输机的工作情况来看，该设备运行稳定，运输效率理想，但该设备皮带存在比较严重的煤料黏附问题，该设备采用的传统刮煤板（图1）对皮带黏附煤料进行清扫，效果不佳。该皮带煤料黏附清洗装置主要是存在以下的问题：刮煤板与滚筒表面距离控制精准度不高，煤料清理效果变化幅度较大，并且容易发生接触碰撞，存在安全隐患；刮板不同区域磨损程度不均匀且难以检测，磨损情况有起伏变化，清理效果有浮动；需要结合人工方式清理煤渣，工人劳动强度大，存在安全隐患，自动化程度不高[1-2]。

图1 DSJ120/150/2×315 皮带运输机清煤装置结构简图

2 新型皮带清洗装置的分析

2.1 结构分析

针对DSJ120/150/2×315 皮带运输机传统清煤装置中存在的问题，提供了一种新型皮带清洗装置，其结构如图2 所示。该装置主要包括安装底座、旋转清洗箱、调节清洗机构和吹干机构四大部分。

图2 皮带运输机清洗装置整体结构示意图

从图2 可知，旋转清洗箱固定连接在安装底座上，调节清洗机构通过螺纹与旋转清洗箱传动，吹干机构设置有两个，两个吹干机构4 均固定连接在旋转清洗箱的上端。进行安装时启动安装电机，调节齿轮带动两个传动齿轮转动使两个调节轴转动将两个清洗箱转动之后通过多个连接螺栓连接，将调节清洗机构安装在旋转清洗箱内，启动两个旋转电机，两个旋转连接管转动带动两个清洗滚筒转动对皮带进行清洗，同时启动两个吹风泵，风从两个排风板中排出对皮带进行吹干完成清洗[3-4]。

从图3 可知，安装底座包括支撑底板、上支撑板、安装电机、调节齿轮、传动齿轮和调节轴，上支撑板固定连接在支撑底板的上端，安装电机固定连接在上支撑板内，调节齿轮固定连接在安装电机的输出轴上，两个传动齿轮均和调节齿轮啮合传动，两个传动齿轮分别固定连接在两个调节轴上，两个调节轴的上线两端分别转动连接在上支撑板和支撑底板上；启动安装电机，调节齿轮带动两个传动齿轮转动，使两个调节轴转动带动两个清洗箱转动，能够进行两个清洗箱的合并与分离[5]。

图3 安装底座结构示意图

旋转清洗箱包括安装底板、清洗箱、支撑柱、连接螺栓、调节电机、调节柱和滑动板，两个安装底板分别与两个调节轴通过螺纹连接，两个清洗箱分别固定连接在两个安装底板上，多个支撑柱的上下两端分别固定连接在清洗箱和安装底板上，两个清洗箱之间通过多个连接螺栓连接，调节电机固定连接在位于右侧的清洗箱上，调节柱设置有两个，位于右端的调节柱固定连接在调节电机的输出轴上，位于左端的调节柱固定连接在位于左端的清洗箱上，两个滑动板分别固定连接在两个清洗箱内；启动调节电机，调节柱转动使调节清洗机构上下移动调节清洗滚筒与皮带之间的距离，多个支撑柱的设置能够使装置更加稳定。

调节清洗机构包括调节耳、连接板、清洗架、旋转电机、旋转连接管和清洗滚筒，两个调节耳分别固定连接在两个连接板上，两个连接板均固定连接在清洗架上，两个旋转电机均固定连接在清洗架上，两个旋转连接管分别固定连接在两个旋转电机的输出轴上，两个清洗滚筒分别固定连接在两个旋转连接管上并且连通，两个旋转连接管均转动连接在清洗架上，位于左端的调节耳滑动连接在位于左端的调节柱上，位于左右端的调节耳通过螺纹连接在位于右端的调节柱上；启动两个旋转电机，两个旋转连接管转动带动两个清洗滚筒转动对皮带进行清洗。

吹干机构包括吹风泵、排风筒和排风板，排风筒固定连接在吹风泵上，排风板固定连接在排风筒的下端，两个吹风泵分别固定连接在两个清洗箱上；启动两个吹风泵，风由两个排风筒排出经过排风板排出对皮带上的清洁液进行吹干。

2.2 工作原理

进行安装时启动安装电机，调节齿轮带动两个传动齿轮转动使两个调节轴转动将两个清洗箱转动之后通过多个连接螺栓连接，将调节清洗机构安装在旋转清洗箱内，启动两个旋转电机，两个旋转连接管转动带动两个清洗滚筒转动对皮带进行清洗，同时启动两个吹风泵，风从两个排风板中排出对皮带进行吹干完成清洗，启动安装电机，调节齿轮带动两个传动齿轮转动，使两个调节轴转动带动两个清洗箱转动，能够进行两个清洗箱的合并与分离，启动调节电机，调节柱转动使调节清洗机构上下移动调节清洗滚筒与皮带之间的距离，多个支撑柱的设置能够使装置更加稳定，启动两个旋转电机，两个旋转连接管转动带动两个清洗滚筒转动对皮带进行清洗，启动两个吹风泵，风由两个排风筒排出，吹风泵对皮带上的清洁液进行吹干。

3 现场应用效果分析

2020 年10 月，对晋能控股煤业公司挖金湾虎龙沟煤矿井下DSJ120/150/2×315型皮带运输机的煤料清扫装置进行了优化改造，将提供的新型皮带清洗装置进行了安装调试，并投入到了实际的现场应用当中。当前，该装置已正常工作有半年之久，该皮带清洗装置对皮带黏附煤料的清扫效果较好，能及时清理皮带和滚筒表面上黏附的煤矿残留，无因皮带煤料黏附问题导致的皮带运输机安全事故的发生。

新型皮带清洗装置应用后，煤料清扫效率可达98%；煤料清扫岗位工作人员由3 人调整为1 人，工作人员劳动强度大幅度降低，清扫的自动化程度大幅度提高，有效地消除了因人工操作导致的安全隐患。该装置的应用，极大避免了运输阶段产生的打滑、胶带倾斜等故障发生，增强了DSJ120/150/2×315型皮带运输机运输的可靠性和安全性。