本發(fā)明屬于礦用皮帶輸送機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)熱式防凍粘改向滾筒及螺旋清掃器。

背景技術(shù)：

在我國的內(nèi)蒙古、黑龍江、新疆等北方地區(qū)分布有大量的煤礦，由于冬季普遍低溫寒冷，一些煤礦所在區(qū)域的室外溫度甚至低至零下40℃左右，在如此低溫環(huán)境下，煤炭運(yùn)輸設(shè)備需要面對嚴(yán)重的煤凍粘問題。

由于煤顆粒內(nèi)存在水分，在堆積壓力作用下，煤顆粒混合物將牢固的凍結(jié)在輸送機(jī)的皮帶承載面和改向滾筒表面，這會對煤炭的運(yùn)輸安全性和運(yùn)輸效率造成嚴(yán)重的影響。

以內(nèi)蒙古錫林浩特境內(nèi)的煤礦為例，當(dāng)冬季來臨后，輸送機(jī)的改向滾筒表面就經(jīng)常發(fā)生煤凍粘，一般經(jīng)過兩個小時(shí)左右的時(shí)間，就可以在改向滾筒表面形成直徑約40mm且十分堅(jiān)硬的煤凍粘結(jié)塊，而煤凍粘結(jié)塊的存在極易造成皮帶的跑偏、跳動甚至扎傷撕裂，當(dāng)皮帶以4.5m/s運(yùn)行時(shí)，一旦皮帶出現(xiàn)扎傷撕裂時(shí)但沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間內(nèi)皮帶就可能產(chǎn)生幾百米的撕裂，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

為了減少煤凍粘結(jié)塊帶來的不良影響，傳統(tǒng)方式只能選擇頻繁停機(jī)，然后由人工進(jìn)行鑿除，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且頻繁停機(jī)還會嚴(yán)重影響到煤炭運(yùn)輸效率。

為此，相關(guān)技術(shù)人員相繼提出了一些更有效的煤凍粘防治方法，但主要針對的是皮帶承載面的煤凍粘問題，例如向皮帶承載面上噴灑防凍液等手段，而對于改向滾筒表面的煤凍粘問題，相關(guān)研究就比較匱乏了。

公開號為cn103350495a的中國專利申請，其公開了一種煤礦大滾筒超高分子量聚乙烯垂直包覆方法，通過在改向滾筒表面包覆超高分子量聚乙烯材料層的方式減少煤凍粘的發(fā)生，但是包覆材料和包覆工藝都需要花費(fèi)高昂的成本，因此上述專利方案將難以在煤礦企業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用。

公開號為cn205771732u的中國專利，其公開了一種滾筒清掃裝置，當(dāng)改向滾筒表面出現(xiàn)煤凍粘結(jié)塊時(shí)，隨著改向滾筒的轉(zhuǎn)動，煤凍粘結(jié)塊將碰觸螺旋清掃葉片，使螺旋清掃葉片被動旋轉(zhuǎn)，煤凍粘結(jié)塊受螺旋清掃葉片切削擠壓破碎作用，將被迫脫離改向滾筒表面，并逐漸被螺旋清掃葉片帶走排除。但是，隨著使用時(shí)間的推移，脫離了改向滾筒表面的煤凍粘結(jié)塊還會凍粘堆積在螺旋清掃葉片的間隙內(nèi)，隨著凍粘堆積越來越多，螺旋清掃葉片對改向滾筒表面煤凍粘結(jié)塊的清掃排除能力也會越來越差，直到失去效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種發(fā)熱式防凍粘改向滾筒及螺旋清掃器，首次將溫度因素對凍粘基體表面的凍粘影響引入了方案設(shè)計(jì)，使改向滾筒及螺旋清掃器具備了發(fā)熱能力，通過發(fā)熱使改向滾筒表面及螺旋清掃器葉片間隙的煤凍粘結(jié)塊的凍粘強(qiáng)度降低或融化脫離，大幅度提高了煤凍粘結(jié)塊的清除可靠性，并有效杜絕了煤凍粘問題對煤炭的運(yùn)輸安全性和運(yùn)輸效率造成的不良影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種發(fā)熱式防凍粘改向滾筒及螺旋清掃器，改向滾筒和螺旋清掃器通過軸承座平行安裝在輸送機(jī)機(jī)架上，且螺旋清掃器與改向滾筒的間距可調(diào)；在所述改向滾筒內(nèi)設(shè)置有滾筒發(fā)熱組件，在所述螺旋清掃器內(nèi)設(shè)置有清掃器發(fā)熱組件，在所述輸送機(jī)機(jī)架上設(shè)置有溫控箱；在所述改向滾筒的滾筒轉(zhuǎn)軸上安裝有第一導(dǎo)電滑環(huán)，第一導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子通過第一線束與滾筒發(fā)熱組件相連，第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子相對于輸送機(jī)機(jī)架固定設(shè)置，第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子通過第二線束與溫控箱相連；在所述螺旋清掃器的清掃器轉(zhuǎn)軸上安裝有第二導(dǎo)電滑環(huán)，第二導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子通過第三線束與清掃器發(fā)熱組件相連，第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子相對于輸送機(jī)機(jī)架固定設(shè)置，第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子通過第四線束與溫控箱相連。

所述滾筒發(fā)熱組件包括第一碳纖維發(fā)熱電纜、發(fā)熱電纜支撐筒、第一隔熱層及第一溫度傳感器；所述發(fā)熱電纜支撐筒通過支撐筒輻板固定套裝在滾筒轉(zhuǎn)軸上，所述改向滾筒筒體通過滾筒輻板固定套裝在滾筒轉(zhuǎn)軸上；所述發(fā)熱電纜支撐筒與改向滾筒筒體之間留有發(fā)熱電纜安裝間隙，所述第一碳纖維發(fā)熱電纜鋪設(shè)在發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)，所述第一隔熱層鋪設(shè)在第一碳纖維發(fā)熱電纜與發(fā)熱電纜支撐筒之間；所述第一溫度傳感器位于發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)；在所述滾筒轉(zhuǎn)軸內(nèi)開設(shè)有第一穿線孔，所述第一線束穿裝于第一穿線孔中；所述第一溫度傳感器及第一碳纖維發(fā)熱電纜依次通過第一線束、第一導(dǎo)電滑環(huán)及第二線束與溫控箱相連。

所述第一溫度傳感器的數(shù)量至少為兩個，且沿改向滾筒的周向均布設(shè)置。

所述清掃器發(fā)熱組件包括第二碳纖維發(fā)熱電纜、第二隔熱層及第二溫度傳感器；所述螺旋清掃器的螺旋葉片筒體固定套裝在清掃器轉(zhuǎn)軸上，在螺旋葉片筒體與清掃器轉(zhuǎn)軸之間留有發(fā)熱電纜安裝間隙，所述第二碳纖維發(fā)熱電纜鋪設(shè)在發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)，所述第二隔熱層鋪設(shè)在第二碳纖維發(fā)熱電纜與清掃器轉(zhuǎn)軸之間；所述第二溫度傳感器位于發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)；在所述清掃器轉(zhuǎn)軸內(nèi)開設(shè)有第二穿線孔，所述第三線束穿裝于第二穿線孔中；所述第二溫度傳感器及第二碳纖維發(fā)熱電纜依次通過第三線束、第二導(dǎo)電滑環(huán)及第四線束與溫控箱相連。

所述第二溫度傳感器的數(shù)量至少為兩個，且沿螺旋葉片筒體的周向均布設(shè)置。

所述螺旋葉片筒體的兩端筒口分別通過錐形定位環(huán)及緊固螺母與清掃器轉(zhuǎn)軸固定連接。

所述螺旋葉片筒體外部的清掃葉片采用對稱式正反螺旋葉片結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，首次將溫度因素對凍粘基體表面的凍粘影響引入了方案設(shè)計(jì)，使改向滾筒及螺旋清掃器具備了發(fā)熱能力，通過發(fā)熱使改向滾筒表面及螺旋清掃器葉片間隙的煤凍粘結(jié)塊的凍粘強(qiáng)度降低或融化脫離，大幅度提高了煤凍粘結(jié)塊的清除可靠性，并有效杜絕了煤凍粘問題對煤炭的運(yùn)輸安全性和運(yùn)輸效率造成的不良影響。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能環(huán)保、安全可靠及經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的發(fā)熱式防凍粘改向滾筒及螺旋清掃器的裝配示意圖；

圖2為本發(fā)明的發(fā)熱式防凍粘改向滾筒的立體圖；

圖3為本發(fā)明的發(fā)熱式防凍粘改向滾筒的正向剖視圖；

圖4為本發(fā)明的螺旋清掃器的立體圖；

圖5為本發(fā)明的螺旋清掃器的正向剖視圖；

圖6為實(shí)施例中的溫控接線原理圖；

圖中，1—改向滾筒，2—螺旋清掃器，3—輸送機(jī)機(jī)架，4—溫控箱，5—滾筒轉(zhuǎn)軸，6—第一導(dǎo)電滑環(huán)，7—第一線束，8—第二線束，9—清掃器轉(zhuǎn)軸，10—第二導(dǎo)電滑環(huán)，11—第三線束，12—第四線束，13—第一碳纖維發(fā)熱電纜，14—發(fā)熱電纜支撐筒，15—第一隔熱層，16—第一溫度傳感器，17—支撐筒輻板，18—改向滾筒筒體，19—滾筒輻板，20—第一穿線孔，21—第二碳纖維發(fā)熱電纜，22—第二隔熱層，23—第二溫度傳感器，24—螺旋葉片筒體，25—第二穿線孔，26—錐形定位環(huán)，27—單片機(jī)，28—電壓轉(zhuǎn)換器，29—第一繼電器，30—第二繼電器，31—皮帶，32—煤凍粘結(jié)塊，33—緊固螺母。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1～5所示，一種發(fā)熱式防凍粘改向滾筒及螺旋清掃器，改向滾筒1和螺旋清掃器2通過軸承座平行安裝在輸送機(jī)機(jī)架3上，且螺旋清掃器2與改向滾筒1的間距可調(diào)；在所述改向滾筒1內(nèi)設(shè)置有滾筒發(fā)熱組件，在所述螺旋清掃器2內(nèi)設(shè)置有清掃器發(fā)熱組件，在所述輸送機(jī)機(jī)架3上設(shè)置有溫控箱4；在所述改向滾筒1的滾筒轉(zhuǎn)軸5上安裝有第一導(dǎo)電滑環(huán)6，第一導(dǎo)電滑環(huán)6的轉(zhuǎn)子通過第一線束7與滾筒發(fā)熱組件相連，第一導(dǎo)電滑環(huán)5的定子相對于輸送機(jī)機(jī)架3固定設(shè)置，第一導(dǎo)電滑環(huán)5的定子通過第二線束8與溫控箱4相連；在所述螺旋清掃器2的清掃器轉(zhuǎn)軸9上安裝有第二導(dǎo)電滑環(huán)10，第二導(dǎo)電滑環(huán)10的轉(zhuǎn)子通過第三線束11與清掃器發(fā)熱組件相連，第二導(dǎo)電滑環(huán)10的定子相對于輸送機(jī)機(jī)架3固定設(shè)置，第二導(dǎo)電滑環(huán)10的定子通過第四線束12與溫控箱4相連。

所述滾筒發(fā)熱組件包括第一碳纖維發(fā)熱電纜13、發(fā)熱電纜支撐筒14、第一隔熱層15及第一溫度傳感器16；所述發(fā)熱電纜支撐筒14通過支撐筒輻板17固定套裝在滾筒轉(zhuǎn)軸5上，所述改向滾筒1筒體18通過滾筒輻板19固定套裝在滾筒轉(zhuǎn)軸5上；所述發(fā)熱電纜支撐筒14與改向滾筒1筒體18之間留有發(fā)熱電纜安裝間隙，所述第一碳纖維發(fā)熱電纜13鋪設(shè)在發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)，所述第一隔熱層15鋪設(shè)在第一碳纖維發(fā)熱電纜13與發(fā)熱電纜支撐筒14之間；所述第一溫度傳感器16位于發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)；在所述滾筒轉(zhuǎn)軸5內(nèi)開設(shè)有第一穿線孔20，所述第一線束7穿裝于第一穿線孔20中；所述第一溫度傳感器16及第一碳纖維發(fā)熱電纜13依次通過第一線束7、第一導(dǎo)電滑環(huán)5及第二線束8與溫控箱4相連。

所述第一溫度傳感器16的數(shù)量至少為兩個，且沿改向滾筒1的周向均布設(shè)置。

所述清掃器發(fā)熱組件包括第二碳纖維發(fā)熱電纜21、第二隔熱層22及第二溫度傳感器23；所述螺旋清掃器2的螺旋葉片筒體24固定套裝在清掃器轉(zhuǎn)軸9上，在螺旋葉片筒體24與清掃器轉(zhuǎn)軸9之間留有發(fā)熱電纜安裝間隙，所述第二碳纖維發(fā)熱電纜21鋪設(shè)在發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)，所述第二隔熱層22鋪設(shè)在第二碳纖維發(fā)熱電纜21與清掃器轉(zhuǎn)軸9之間；所述第二溫度傳感器23位于發(fā)熱電纜安裝間隙內(nèi)；在所述清掃器轉(zhuǎn)軸9內(nèi)開設(shè)有第二穿線孔25，所述第三線束11穿裝于第二穿線孔25中；所述第二溫度傳感器23及第二碳纖維發(fā)熱電纜21依次通過第三線束11、第二導(dǎo)電滑環(huán)10及第四線束12與溫控箱4相連。

所述第二溫度傳感器23的數(shù)量至少為兩個，且沿螺旋葉片筒體24的周向均布設(shè)置。

所述螺旋葉片筒體24的兩端筒口分別通過錐形定位環(huán)26及緊固螺母33與清掃器轉(zhuǎn)軸9固定連接。

所述螺旋葉片筒體24外部的清掃葉片采用對稱式正反螺旋葉片結(jié)構(gòu)。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次使用過程：

本實(shí)施例中，第一溫度傳感器16和第二溫度傳感器23的數(shù)量均為兩個，且第一溫度傳感器16和第二溫度傳感器23均具有180°的安裝相位角。溫控箱4內(nèi)包含有單片機(jī)27、電壓轉(zhuǎn)換器28、第一繼電器29和第二繼電器30，如圖6所示，為本實(shí)施例的第一碳纖維發(fā)熱電纜13、第二碳纖維發(fā)熱電纜21、第一溫度傳感器16、第二溫度傳感器23及溫控箱4的溫控接線原理圖。

當(dāng)輸送機(jī)內(nèi)安裝有本發(fā)明的發(fā)熱式防凍粘改向滾筒及螺旋清掃器后，在皮帶31正常運(yùn)行時(shí)，改向滾筒1正向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)改向滾筒1表面形成煤凍粘結(jié)塊32后，煤凍粘結(jié)塊32將碰觸清掃葉片，使清掃葉片被動旋轉(zhuǎn)，同時(shí)煤凍粘結(jié)塊32也將被迫脫離改向滾筒1表面，并逐漸被清掃葉片帶走排除。

為了避免煤凍粘結(jié)塊32在改向滾筒1表面的繼續(xù)生成，降低表面煤凍粘結(jié)塊32的凍粘強(qiáng)度，或使其融化自行脫離，同時(shí)避免煤凍粘結(jié)塊32凍結(jié)堆積在清掃葉片的間隙內(nèi)，啟動改向滾筒1及螺旋清掃器2的溫控發(fā)熱功能，通過第一溫度傳感器16和第二溫度傳感器23分別監(jiān)測改向滾筒1筒體18及螺旋清掃器2的螺旋葉片筒體24的溫度，而溫度信號將直接傳遞給溫控箱4的單片機(jī)27，通過單片機(jī)27控制第一碳纖維發(fā)熱電纜13和第二碳纖維發(fā)熱電纜21的發(fā)熱效率，并使改向滾筒1筒體18及螺旋清掃器2的螺旋葉片筒體24的發(fā)熱溫度始終處于設(shè)定范圍，最終通過發(fā)熱使改向滾筒1表面及螺旋清掃器2葉片間隙的煤凍粘結(jié)塊32的凍粘強(qiáng)度降低或融化脫離，大幅度提高了煤凍粘結(jié)塊32的清除可靠性，并有效杜絕了煤凍粘問題對煤炭的運(yùn)輸安全性和運(yùn)輸效率造成的不良影響。

實(shí)施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均包含于本案的專利范圍中。