矿用带式输送机新型清扫器设计及应用
孙世彪
（山西潞安化工集团司马煤业有限公司，山西 长治 047500）
带式输送机运转过程中，输送带会被附着在其身上的碎煤块磨损，皮带磨损不仅会严重影响其使用寿命，也会产生易引起皮带起火的摩擦热，故及时清扫皮带浮煤是延长皮带使用年限、消除起火隐患的重要手段。传统皮带清扫器虽结构简单、成本低廉，但清扫效果一般，且遇皮带张紧或其他调整时易对皮带形成压迫，对皮带造成不可逆损伤。本文以1207 运输顺槽带式输送机为研究对象，在原有皮带清扫器的基础上，设计了一套新型清扫器。
潞安集团司马煤业公司1207 运输顺槽位于井田二采区南翼，东部为1205 工作面采空区，南部为井田边界，西部为1208 工作面（准备阶段），北部为二采区大巷。
1207 运输顺槽设计长度为1 260 m，巷道断面规格为宽×高=4.5 m×3.5 m，巷道掘进煤层为3 号煤层，平均厚度为6.39 m，平均倾角为7°，煤层顶底板岩性如表1 所示。
表1 1207 运输顺槽掘进的3 号煤层顶底板岩性
1207 运输顺槽采用综合机械化掘进工艺，巷道内安装一部SSJ-100 型掘进机进行煤矸清理；
由于巷道掘进的3 号煤层结构复杂，在掘进机过程中受掘进机喷雾洒水、顶板淋水等影响，掘进机后煤矸含水率高，导致运输煤矸中煤泥量大，大量煤泥附着在输送带上，造成输送机出现跑偏、打滑现象，甚至出现输送带断带等事故，严重制约着巷道安全快速掘进。
带式输送机原清扫装置主要采用钢板制作固定架，将废旧锚杆切割后与弹簧焊接在一起，与固定架连接后固定在皮带下方。该清扫装置制造成本费用低、安装方便，但是在实际应用时，由于输送带高速运转时造成清带装置振动现象严重，致使装置松动，达不到预期清煤效果。
为了进一步提高带式输送机清煤效果，司马矿通过技术研究，决定对原清扫装置进行优化改进，安装了一套新型清扫器。
2.1 装置结构组成
1207 运输顺槽带式输送机安装的新型清扫器主要由安装座、连接杆、支架、刮板、连接套筒、调节螺母（共计两个）、保护部件、牵引绳、连接环（共计两个）等部分组成，如图1 所示。
图1 带式输送机安装的新型清扫器结构示意图
1）连接杆的上下两端分别穿设在安装座内，且连接杆与安装座固定连接；
连接杆沿上下方向竖直布置或者连接杆的延伸方向与带式输送机的输送带正交布置[1]。
2）支架的一端与连接杆相连，且支架与连接杆正交布置，支架的延伸方向与带式输送机的输送方向之间具有预设夹角。支架的延伸方向与输送带的运动方向之间的预设夹角为C，且0°＜C＜90°；
该夹角可以根据输送煤炭的大小和输送量进行调整。
3）刮板与支架相连，刮板远离支架的一端与带式输送机的输送带相接触。由于刮板与输送带之间始终有摩擦力，导致刮板容易磨损，刮板与支架可拆卸地相连，便于更换刮板。
4）连接套筒套设在连接杆上，且连接套筒位于两个安装座之间，连接套筒在连接杆上可以上下移动，并且连接套筒与连接杆之间枢接。支架的右端与连接套筒固定连接[2]。
5）连接套筒能够上下移动，且连接套筒相对于连接杆可转动，从而便于调整刮板与输送带之间的夹角以及调节刮板与输送带之间的摩擦力，从而能有效减少皮带的磨损，既能提高清扫效果，又有提高输送带的使用寿命。
6）支架上设有多个安装孔，多个安装孔在左右方向上均匀间隔布置，刮板上设有多个连接孔，多个连接孔在左右方向上均匀间隔布置，螺栓穿过安装孔与连接孔将刮板与支架相连。
7）保护部件包括牵引绳第一连接环和第二连接环，第一连接环与支架相连，第二连接环与安装座相连，牵引绳设在第一和第二连接环之间；
牵引绳的长度可以根据支架下端面与输送带之间的距离进行调整。
2.2 装置工作原理
1）在启动带式输送机之前，将带式输送机清扫装置与带式输送机连接，使支架和刮板均位于输送带上方，且刮板的下端面与输送带之间相接触。随后启动带式输送机，输送带上残留煤炭及煤炭中杂质通过刮板时，刮板将阻挡残留的煤炭及煤炭中杂质通过刮板，由于刮板与输送带之间存在夹角，且输送带持续运转，被阻挡的煤炭及杂质在输送带的带动及刮板的导向作用下排出输送带，从而完成了输送带的清扫。
2）当需要调整刮板与输送带之间的摩擦力时，例如，当需要增大刮板与输送带之间的摩擦力，则使第一调节螺母和第二调节螺母同时向下运动，缩短支架与输送带之间的距离[3]。反之，当需要减小调整刮板与输送带之间的摩擦力时，则使第一调节螺母和第二调节螺母同时向上运动，增加支架与输送带之间的距离。
3）当需要调整刮板与输送带之间的角度时，松开第一调节螺母，逆时针或顺时针转动支架即可调整刮板与输送带之间的角度[4]。
1）成本费用分析：带式输送机新型清扫器不具有液压、电控等系统，结构相对简单，整套装置生产成本费用为0.21 万元，费用低；
而且该装置安装方便，实际操作简单，故障率低便于检修维护；
同时该装置可适用于不同型号的带式输送机中，实用性好。
2）清煤效果分析：2020 年6 月11 日司马矿对1207 运输顺槽内的SSJ-100 型带式输送机安装了两套新型清扫器，截至2020 年12 月14 日通过6 个月实际应用效果来看：该装置在使用过程中稳固性好、故障率低，使用期间未发生一起因输送带附着煤泥出现跑偏、打滑以及断带事故；
相比原清扫装置，该装置清煤效果好，输送带跑偏、打滑事故率降低至5%以下，预计全年可节约输送机维修费用达20 余万元。
司马矿对1207 运输顺槽内带式输送机设计了一套新型清扫器，该装置能够及时清理输送带表面的煤泥水，保证输送带与滚筒之间具有足够摩擦力，实际应用效果表明，该装置投入使用后对输送带煤泥具有很好的清理效果，解决了因输送带煤泥水清理不干净，导致输送带跑偏、打滑甚至断带事故，提高了输送带运行稳定性，该装置得到了矿及集团公司领导一致认可，并在其他煤矿进行推广应用。
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