带式输送机头部清扫器的设计

（2）前期关于带式输送机清扫机的调研分析及带式输送机清扫机机构基本方案初步设计
（3）主要零部件的设计及结构图，装配图的绘制
3．参考资料以及说明：
（1）谭庆昌，赵洪志主编机械设计[M]．北京：高等教育出版社，2005.12
（2）杨鹏民. 国外带式输送机输送带清扫装置[J]. 煤炭科学技术，2005，33
c、清煤器更换工作量较大,造成清煤器很容易磨损,而且更换周期也很短。
3）典型的皮带运输搭接方式
典型皮带运输搭接方式见图2-2。
图2-2典型皮带运输搭接方式示意图
1—一部皮带2—二部皮带3—二部皮带清煤器4—一部皮带机尾架
5—一部皮带机尾护罩
从图2-2中看出,清煤器下的煤无法直接溜在一部皮带上,而根据《煤矿安全规程》规定,所有设备的35运转部位都要加装防护装置(即护罩),所以一部皮带加装护罩后,给二部皮带清煤器清扫下来的煤的溜走问题增加了难度。
方案一：采用全机械式清扫装置，具体结构有导杆，梁，清扫杆及弹簧组成。设计理念是通过弹簧拉紧梁与杆，在弹簧与导杆的共同作用下保证A点位置不动。随着清扫块的磨损，致使A点位置逐渐偏离安装位置，此时通过手动调节导杆位置使A点保持最佳位置。
2-3全机械式清扫器示意1——杆 2——可动铰链 3——调节导杆 4——调节齿条
2、滚筒
滚筒组是带式输送机的重要部件，按在输送机中所起的作用，滚筒可以分为传动滚筒和改向滚筒两大类。传动滚筒的作用是将驱动装置提供的扭矩传到输送带上。改向滚筒包括用于输送带在输送机端部的改向、增加传动滚筒包角的导向及拉紧装置的导向。在此次清扫器的设计中，是针对重型带式输送机头部传动滚筒用，滚筒的尺寸决定输送带的宽度和清扫器的宽度，对清扫器的设计有一定的指导性作用。滚筒同样不作为清扫器零件做详细介绍。
造成的结果主要有:
1) 储带仓内积聚大量粉煤,使支撑托辊被埋,造成托辊无法运转,影响胶带使用寿命;
2) 使胶带运行产生跑偏,造成挂边或者撕带事故;
3) 增加胶带运行阻力,增加费用;
4) 清煤量增加,增大了工人的劳动强度;
在清煤器使用中,要注重解决的有三个问题:
1) 清扫效果要好;
2) 清扫器更换方便,维护工作量要小;
目前，清扫器设计的发展趋势是使清扫器能满足专门的需要。有一种新型清扫器采用的是倾斜设计以耐磨，刮刀采用的是弹性氨基甲酸乙脂刮刀，在清扫物料时可保持一定的角度和压力。操作时，刮刀压紧皮带直到它倾斜，其压力可有效的清扫皮带，并可使刮刀寿命延长。另一个发展是使刮刀的角度固定，刮削范围固定，并保持清扫器效能。两个预清扫器和第二级清扫器都采取这种设计，使刮刀耐磨，并使它以固定的角度压紧皮带刮削一定范围的物料。这种设计可有效的清扫任何阶段的皮带并且耐磨。还有一种张力调节装置，采用的是一个强力橡胶偶合器提供清扫压力。该装置对于保持刮刀的寿命作用不大。
（3）刘 兴. 普通带式输送机清扫装置使用分析[J]. 煤矿机械， 2002，14
（4）朱理主编.机械原理[M].北京： 高等教育出版社， 2004.4.
4．本设计任务书于2011年12月19日发出，应于2011年12月29日前完成，然后进行答辩。
指导教师王建春签发2011年12月19日
课程设计评语：
关键词：输送带清扫器聚安脂橡胶刮板金属刮板
第一章
清扫器可以分为刮板式、锟式、刷式、振动式、螺旋式、风动式和综合式。这些清扫器对于粘性很大的物料的清扫还是不能取得很好的效果。寻求防止输送带和运输机构结构元件脏污的新清扫方法和清扫装置具有重要的意义，目前国内已经进入超声波、热气流（射线）、真空侧和磁力等清扫方法的研究阶段。
课程设计总评成绩：
指导教师签字：
年月
摘要
输送带清扫器，是带式输送机的一个重要的辅助设备。输送带输送的材料往往带有粘性物质,如煤尘、泥浆、粉状物料,其中一部分会粘在输送带工作面上,在卸料时不能完全卸掉,这时,粘着物料便进入输送带空行段的下托辊上,把托辊弄脏并粘有这些附着物。使用清扫器有助于保护带式输送机,减少回程托辊和滚筒的堵塞,减少回程胶带面上物料掉落导致的物流撒落问题。
2011-2012课程设计说明书
带式输送机清扫器的设计
院（系）
专业
班级
学生姓名
指导老师
2011年 12月15 日
课程设计任务书
兹发给班学生课程设计任务书，内容如下：
1．设计题目：带式输送机清扫器的设计
2．应完成的项目：
（1）说明书计算准确，文字通畅，书写工整，字数不小于3000字；图纸正确清晰，符合国家制图标准及规定
3) 清扫下来的粉煤要有出路。
1、现状分析
1) 传统清煤器的结构、位置
图2-1传统清煤器结构示意图
1—机头卸载滚筒2—双联驱动滚筒3—上胶带4—下胶带5—上托
辊6—下托辊7—清煤器下支点(固定在机架上)8—杠杆2
9—清煤器10—清煤器上支点(固定在机架上) 11—弹簧
从图2-1可以看出,清煤器一般安装在滚筒后侧。清煤器是用两块夹板中间固定一块胶带构成清煤器架,使用销轴和杠杆结构使清煤器胶带贴在回空胶带上进行清扫,用弹簧的张力使清煤器与回空带之间产生一定压力,并能够使清煤器胶带磨损后进行压力补偿。
清扫器做框式结构
图2-6框架结构清扫器
1-M12-10型螺栓10条;2—夹板;3—清煤皮;4—框架
4、使用效果
由于清扫器安装在卸载滚筒上,清下来的煤直接上了皮带;清扫器作成框式结构,使清扫器成为二道,清扫效果很明显;清扫器可以在两端凸出夹板,磨损后,反转一下可以继续使用,两侧都磨损后再更换,减少更换清煤皮时间。使用反臂杠杆是为了安装时,不占用两部皮带的搭接空间,减小巷道高度。清扫器可以压紧在滚筒上,接触压力大,清扫效果非常好。
输送带的清扫装置种类和方法各有不同的优缺点,而输送带常用于输送不同煤质的煤, 为了把输送带清扫干净,最好是采用几种清扫器结合使用的清扫方案。
但是，在清扫器使用中,要注重解决的有三个问题:
1、 清扫效果要好;
2、 清扫器更换方便,维护工作量要小;
3、 清扫下来的粉煤要有出路。
综上所述，清扫方法和清扫装置的研究还有很大的空间，具有非常重要的意义。
第二章 清扫器结构及设计
2.1型清扫器总体设计
2.1.1清扫器方案的确定
清扫胶带上粘结的煤粉。众所周知,从采掘工作面运出来的原煤都含有不同程度的水分,很容易把细小的粉煤粘结在胶带表面。如果不把粘结在胶带上的粉煤清扫干净,胶带在回空段(即底皮带),将把粉煤带入储带仓下以及整个底皮带下托辊中,一般主要沉积在储带仓中。
5——滑动铰链 6——弹簧 7——梁图
该方案的优点是：
1、结构简单，成本低廉，便于制造。
2、该机构采用了二次清扫使清扫效果更为彻底。
缺点与存在问题：
1、该机构约束较少致使机构的位置不确定尤其在设计时不易确定其具体位置，不能实现清扫过程，甚至可能在使用过程中发生事故。
2、弹簧采用拉伸弹簧，增加了安装难度，不易实现方便安装的要求
输送机清扫器包括定滑轮组、钢丝绳、连杆、橡胶刮板组件、配重、对开式滑动轴承、金属刮板组件等部件，下面简要介绍各部件及其作用。
1、输送带
输送带是输送机的重要部件，在输送机中输送带的成本占整个设备成本的 ，一些特定的工作条件要求输送带具有耐磨、耐热、阻燃、耐油以及耐臭氧等特性。在输送机运转过程中，输送带所受的载荷是极复杂的，它除受纵向拉伸应力外，还受经过滚筒和托辊的弯曲应力。大多数输送带的损坏表现为工作面层和边缘磨损，受大块、尖利物料的冲击引起击穿、撕裂和剥离。在清扫器的设计中，要选择合适的清扫块材料，尽量避免输送带的磨损。输送带不作为其零件做详细介绍。
然而由于地质条件和生产成本的制约，各种新型清扫装置都不能推广使用，目前国内大多数输送机清扫器都采用合金橡胶清扫器，存在诸多问题。研究合理的清扫装置为我国煤矿高效生产亟待进行。
国外广泛使用的是篦子式刮板清扫装置，这种清扫装置比普通的刮板清扫装置效果好。原苏联曾设计了一种输送机式刮板清扫装置，用于3m/s以上的高带速，清扫强粘性物料效果较好，其缺点是结构复杂，笨重。输送机式刷式清扫装置在美国、德国、英国和日本都曾获得了专利权。德国曾研究了一种水力清扫装置，安装在卸载滚筒附近，它结构简单，但需附设供水和排矿泥设备。西德卡连邦公司1975年曾出产一种转轮式胶带清扫器，由于清扫器转动灵活，橡胶磨损后清扫器也能像新的一样平稳运行，长期连续工作也不降低清扫效果，而且清扫器使用寿命长，不会发生卷胶带事故。其缺点是不能安装在机头部。
2）传统清煤器的缺陷
a、清煤器由一道清扫胶带构成,而且由于底皮带是回空带,胶带在清煤器的压力下上漂,清煤器压力不够,清扫效果较差。
b、清煤器在卸载滚筒后侧,根据安装条件一般要距离卸载滚筒1m多,清扫下的煤需要加工一个小溜煤斗,把煤溜到下一部皮带上,但有时因井下空间高度不够,而无法实现把清扫下来的煤溜走。
2、解决问题的方法
针对以上问题,有两个解决办法：一是使清煤器前移,使清下来的煤直接溜在前一部皮带上拉走;二是增加巷道高度,使前后两部皮带的转载点在一定范围内有充分的高度。然后加工一个溜煤簸箕让清下来的煤通过簸箕溜入前一部皮带。但是有的时候受井下空间限制和施工工艺的限制,增加巷道高度困难很大。
分析讨论的几种方案：
金属刮板组件包括一块材料为 的耐磨钢、金属刮板座、金属刮板轴、压杆、压缩弹簧、压缩弹簧轴、刮板座与刮板轴的固定螺栓、压杆与金属刮板轴的固定螺栓。
方案二：采用机械式滑动导杆机构，结构如图2-5所示：
图2-4机械式滑动导杆清扫器示意图
1--导向槽 2——导杆 3——摆杆
4——液压缸 5——底座
该方案的优点是：
1、安装方便，易于实现清扫功能。
2、由于摆杆加入，使得操作更为简单，大大减少了工人的工作量。
缺点与存在问题：
1、导向槽不易固定，需要设计一专门的机架来实现.
2、这种液压缸提供动力的方法会在产品运行过程中发生干涉，存在着安全隐患。