（一）设想解决的问题
皮带输送机是传输物料的主要设备之一，它具有输送能力大、效率高、输送距离长、耗能少、工作平稳可靠、操作维修方便等优点。为保证皮带输送机的正常运转，必须将输送带上回程段的附着物清扫干净。因此，在皮带机的关键部位安装皮带清扫器就是非常必要的。清扫装置良好，则托辊、输送带等的使用寿命都可以延长。目前应用最多的是接触式的刮板清扫器，刮板式清扫器结构简单，制造和安装方便，但存在刮料不净、对皮带磨损大、更换频繁等问题。因此传统清扫器在日常的使用和维护当中，需要经常人为地去检查、调整及更换，既浪费人力、材料成本，又存在安全隐患，影响正常生产。
（二）预期效果
针对传统清扫器存在的问题，设计一种清扫器，采用气力吹扫、滚刷清扫、干雾抑尘、负压吸尘等多重清扫和除尘方式，避免了清扫过程中与皮带的摩擦，并使得清扫效果更佳，同时保护周围环境不受污染，提高设备寿命和运行可靠性，降低工人劳动强度。
传统皮带清扫器大多数是接触式刮板清扫器，由于其悬挂在皮带架上，与皮带的距离已经固定，当使用一段时间后，清扫器上的刮片就会磨损，无法接触到皮带表面，清扫器就失去了功效。虽然很多清扫器加装了弹簧装置，仍然存在磨损大、磨损后清扫不干净的问题。另一方面由于皮带在运转当中会发生上下抖动，而清扫器又是与皮带接触的，所以清扫器也随着皮带上下抖动，导致清扫器与皮带架的连接容易断裂、脱落。
该项目设计的清扫器，采取多级清扫的方式，避免了清扫装置与皮带的硬接触，既保证了皮带极高的清洁度又避免了皮带的清扫过程中的磨损问题，使清扫过程始终处于高效、可靠的状态。该清扫器设计的方案为三级清扫：第一级清扫采取气力清扫的方式，使用压缩空气对皮带表面，将皮带及滚刷上绝大部分煤粉清除；第二级清扫采取滚刷清扫，依靠螺旋滚刷的软毛将皮带表面粘附的全部煤粉清扫下来；一般两级足够保障将皮带清扫干净，若因静电吸附等造成清扫不理想，可增设第三级干雾 刷式清扫，干雾抑制了整个清扫过程中的煤尘逸散，并消除皮带表面的静电，避免皮带的静电吸附煤尘，根据皮带表面状况，即平面或曲面，使用滚刷式或盘式的清扫器，将皮带彻底清扫干净。另根据现场情况，设计安装负压吸尘装置，将清扫过程中产生的煤尘进行收集，保证环境卫生。该清扫器可根据现场环境和运行工况，有针对性的单独投用某一清扫功能，也可将几种清扫功能组合投用。
1.第一级气力吹扫
皮带输送机气动清扫器采用主动工作方式，以压缩空气作为动力源，利用空气动力学原理，对途经粘附在底皮带表面的粉粒吹扫，极大的降低了粉粒对皮带、滚筒、托辊的磨损，延长了皮带输送设备的使用寿命。由于气动清扫器和皮带互不接触，不会产生摩擦力，将相应降低电机和减速机的负荷，延长电机及减速机的使用寿命，将节约大量的设备维修费用。同时，经气动清扫器清扫后，皮带巷道的卫生状况得到改善，降低了工人劳动强度。本发明采用的压缩空气作为一种绿色能源，对环境也无污染。
技术要求：
喷气头1 与皮带6 的表面呈40 夹角，喷气头1 的喷嘴距皮带6 的表面为6 毫米，由无缝钢管连通气管2 与空压机，工作时，喷气嘴1 的出口气压保持在0.2-0.3MPa。
(1)气管 (2)气管固定件 (3)耐压管 (4)堵头 (5) 和空压机，其特征在于，喷气头(1) 顶部的喷气嘴为鸭嘴形，喷气头(1) 与气管(2) 连通，气管(2) 通过气管固定件(3) 固定在靠近底皮带(6) 表面的下料口(9) 的上方，耐压管(4) 一端连通气管(2)，另一端连通空压机。
图二 空气清扫安装示意图
2.第二级旋转刷式清扫器
驱动方式分为电动和自动力两种。
——电动
电动旋转刷式清扫器能有效的清扫滚筒表面和输送带底面粘附物，由电动机驱动圆柱型尼龙刷，刷尖与带面轻微接触，尼龙刷的旋转方向与回程输送带的运行方向相反，从而将粘在带面上的微粒料刷下，达到彻底清洁的目的。电动旋转刷式清扫器由电机、蜗轮式减速机、联轴器、刷辊、带调心轴承的轴承座等构成，刷辊是由进口耐磨尼龙丝沿轴身呈螺旋形布置而成，电机与减速机为本体构成驱动装置，通过联轴器与刷辊的一端相连。刷辊的另一端通过带调心轴承的轴承座支撑。
图三 滚刷
——自动力
在胶带运输机机架上安装一个驱动滚轮和从动轮，驱动滚轮紧紧压在胶带运输机下皮带改向滚筒或皮带的上面，与其摩擦产生转动，驱动滚筒与从动轮通过三角带进行传动；从动轮的轮轴布置在下皮带下面，轮轴周面设有毛刷，毛刷紧贴在下皮带的底面上。
（1）胶带输送机运转时，驱动滚轮靠摩擦力与运行皮带同向转动，带动驱动三角带转动，通过三角带传递带动从动轮实现转动，从而带动旋转清扫器转动。
（2）旋转清扫器借助胶带输送机运行实现传动，无需另加动力；胶带输送机运行时，旋转清扫器即同时运转，胶带输送机停机时，旋转清扫器也同时停止运转；清理效果理想，特别是清理钉扣式皮带接头处的效果好，同时对输送皮带不会造成磨损伤害，特别适合煤矿井下原煤运输采用胶带输送机的卫生清理困难的作业场所。
3.第三级清扫
正常情况下，一、二级清扫即可保证清扫效果，如果因为静电吸附等原因造成清扫效果不满足要求，可以增设第三级清扫，根据皮带的呈现水平、凹面的状态，选择直滚刷、圆盘或变径刷，达到适应皮带，与其接触全面不留死角的目的，保证清扫效果。
4.除尘设施
采用“无动力除尘装置 干雾抑尘”保证现场清洁卫生。可根据粉尘浓度情况投入适时喷雾，进一步强化除尘效果。
无动力除尘原理：物料在落料管跌落时产生大量的负压气流，通过在落料管开抽吸口，将清扫过程中产生的扬尘在密闭空间内在负压气流的引导下，进入落料管与物料重新混合在一起，一是避免了扬尘，保证现场环境卫生，二是对物料经行了回收，避免了损失。也可增设干雾设备，不但降低扬尘，而且增加粉尘重量，在重力作用和抽吸的作用下粉尘沉降下来，无须附加任何动力设施。
无动力除尘性能特点：
（1）无须人工操作，无动力，无须配套动力设备。
（2）一次性投资，工艺简捷有效，无二次污染，有利于环境保护。
（3）检测控制准确，自动回旋彻底，除尘效果显著。
（4）不占地，只占皮带上方空间面积；维护少，节省维护费用。
（5）施工周期短，投资少，使用安全可靠。
1.保护皮带，对皮带无损伤；
2.采用多级可选择清扫方式，清扫效率高；
3.极高的使用寿命，维护量小；
4.对环境无污染，自带吸尘功能；无动力设计，节能高效。
该清扫器在公司应用后，运行可靠，除了定期检查及做简单调整，几乎未进行检修，节约了大量的运行和检修费用。本产品制造简单，成本低，投资小，安装方便，具有可靠高效、无磨损、无污染特点，可生产部分样品，首先在公司内部进行试用，经过进一步完善后，向其他厂矿企业及市场进行推广，可应用到任何使用带式输送机的场合。
使用该皮带输送机气动清扫器与以前的复合橡胶清扫器比较，该装置对0.03-2.5毫米的焦粉的清扫率可达到95% 以上，比复合橡胶清扫器提高了60%，使用寿命提高了120多倍，每年一条宽1.4 米的皮带输送机比以前节省材料及维修费用5 万元。
普通清扫器价格普遍在0.5万元～0.8万元，一般使用3—6个月即需更换备件或整机。卸储煤装置安装有29台带式输送机用于电站和化工装置的煤炭运输，因清扫器产生检修维护费用一年在100万元左右，而且由于清扫不良，会产生较多设备故障，影响生产稳定。该清扫器安装后几乎不需要维护费用，由于其避免了设备故障，保证了生产稳定，一年产生的经济效益在100万元以上。
图一 空气清扫安装示意图
图二 清扫器结构简图
图三 清扫器负压除尘结构简图
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