可调节清洁托辊黏附装置的设计及应用

可调节清洁托辊黏附装置的设计及应用

杨雪松 李亚斌

红塔烟草(集团)有限责任公司大理卷烟厂 云南省大理市  671000

[摘要]皮带输送机普遍应用于烟草制丝生产线中，而托辊作为皮带输送机重要组成部分，容易黏附多种杂质，导致皮带跑偏、变形、撕裂，并可能影响生产。设计一款托辊自动清洁装置并应用，其缓冲回弹功能可保证装置持续并有效工作；该装置在实际生产中具备较强通用性，结构巧妙，可实现快捷拆装，极大的方便了日常保养和维修。

[关键词]带式输送机；托辊；黏附；可调节

[引言]带式输送机作为输送物料的主要设备，贯穿整条流水线，其结构简单、形式多样定，是制丝生产线最重要的辅联设备之一。而托辊作为带式输送机皮带支撑、张紧、调偏的重要部件，在带式输送机工作过程中起着举足轻重的作用，当托辊清洁不及时会引起积垢、皮带跑偏等问题。

1.带式输送机结构和原理

带式输送机[1]又称皮带输送机，由机架、驱动辊筒、托板、输送带、托辊、驱动装置、清扫装置等组成，如图1所示。

图1带式输送机结构示意图

1.带座轴承 2.调节丝杆 3.输送带 4.托辊 5.托板 6.减速机 7.驱动辊筒

带式输送机通过减速机来驱动主传动轴，在主转动轴与输送带之间相互磨擦作用下，使套在主传动轴上的输送带作连续运动，从而实现连续输送物料。带式输送机具有传动效率高，运转平稳，功率损失小等特点。托辊是在皮带运输机工作时用来承托皮带，使皮带的下垂量不超过规定限度，来保证皮带能够平稳运行。因此托辊外圆柱面的圆柱度与外圆跳动值都会影响皮运机的运行稳定性。

2.皮带及托辊的清洁过程

皮运机工作时皮带表面会逐渐粘附烟灰、烟油等杂质，而托辊直接与皮带接触，当前皮带清洁主要依靠与皮带相互运动的毛刷进行同步运行清洁，但由于毛刷容易受挤压变形而无法实现高效清洁，残留在皮带上的粘附物就会随之粘附到托辊外圆表面，无法满足生产需求。针对此情况，目前采用传统工作方式：在设备保养时由人工用水泡发后用铲刀刮除粘附物。人工去污方式虽然有一定清洁作用，但存在操作不便、效率低下，而铲刀去污极易损伤托辊表面造成托辊变形、外圆周表面粗糙度增大（降低托辊使用寿命）等问题。

3.设计思路与方案确定

3.1 整体思路

通过借鉴，设计一个自动调节保持接触的接触式刮板清洁装置对托辊表面的粘附物进行清洁，且清扫面积可覆盖到托辊全部范围，从而降低托辊日均污渍粘附量，示意图见图2。

图2柔性托辊清洁装置示意图

利用接触式刀状工具与托辊外圆周表面形成切面并且直接接触，对粘附污渍进行接触式清洁，同时弹性装置产生的弹力为清扫去污单元提供一个有限且可变的压力，使其与托辊保持接触的同时又不至于对托辊造成损伤。

3.2 调节机构方案比较

调节机构可设计为螺杆调节与伸缩杆调节两种方式，螺杆调节在螺杆丝牙长度范围内可以任意调节，能实现无极调节，并且应力相对分散，通过位移量运动仿真及最大应力仿真分析，在1.5kN拉力下，最大位移量为2.4mm，平均最大应力为135.1MPa；而伸缩杆调节为阶梯级调节，无法无极调节，且在每个固定位置存在应力集中，卡槽点及销钉应力集中过大，在1.5kN拉力下，试验最大位移量为3.1mm，平均最大应力为225.0MPa。

通过分析可确定螺杆调节不存在应力集中过大问题，且可实现无极调节，因此选择螺杆调节方式。

4.改进实施及应用

4.1 装置组成零件清单

4.2 零件组装

根据零件清单，备齐所需各零件后进行组装，安装示意图见图3。

1.固定板 2.L型连接板3.4.6.螺栓5.底座连接板7.调节装置底板8.调节螺杆9.弹簧10.顶板11.夹紧装置连接板12.L型夹紧装置定板13.夹板14.夹紧螺栓15.柔性刮板

图3柔性托辊清洁装置安装示意图

4.3 可调节清洁托辊黏附装置的应用效果

该装置中升降螺杆调节力度，方便控制又精准。升降螺杆不仅方便安装调控，适应于多种安装空间，可根据所需力度精确调整弹簧形变量从而控制刮片施加在托辊表面的压力，保证清洁装置的有效性。弹簧缓冲控制力度，横向纵向可调节。通过弹簧形变量的有限性对刮片与托辊之间的摩擦力有所限制，保证托辊不会由于摩擦力过大造成磨损；同时也留有一定的缓冲空间，避免偶然性的杂物夹入造成磨损或托辊停止转动等，可实现横向和纵向位置的调节，保证了清洁装置的柔性。

5.结语

通过安装设计的柔性托辊清洁装置以后，进行试验分析，柔性托辊清洁刮板装置对粘附在托辊上的污渍有很好的去除能力，能够持续有效地去除粘附在托辊上的污渍，使日均粘附量从活动前的104.0g,降低到3.1g，且该装置具有较好的推广性，可以对车间其他黏附量较大的托辊进行安装。

该装置的安装，降低了人工清洁成本，质量得到保障保证，通过该装置的使用，避免了由于粘附过多污渍引起皮带跑偏，造成漏料，降低了由于皮带打滑导致停机和堵料的风险，避免粘附物随皮带混入物料造成黄斑烟隐患。使用该装置后，避免污渍残留对设备

腐蚀，同时避免在清洁过程中铲刀划伤皮带，延长了设备使用周期。

6.参考文献

[1] 孙可文.带式输送机的传动理论与设计计算[M].煤炭工业出版社, 1991.

[2] 张文广.带式输送机设计浅谈[J]. 内蒙古石油化工,2014(7).

[3] 付川星等.烟机设备修理工专业知识，河南科学技术出版社，2013.4