「優れた掻き取り能力をもつベルトコンベア用ベルトクリーナー」を考える場合、単に硬いチップを使うだけでは不十分です。
重要なのは、
「チップの材質 × ベルトへの接触状態 × 追従性 × 押付力 × 掻き取り角度」
を一体で設計することです。
実際、現在の高性能ベルトクリーナーでも、超硬チップと分割構造・追従機構を組み合わせる方式が採用されています。
掻き取り能力を高くする5つのポイント
| 要素 | 高性能化の考え方 |
|---|---|
| ① チップ材質 | 摩耗の激しい鉄鉱石・石炭・焼結鉱ではWC-Co系超硬が有力 |
| ② チップ幅 | 幅を小さく分割し、ベルトの凹凸へ個別に追従 |
| ③ 押付力 | 強すぎず弱すぎない一定線圧を維持 |
| ④ 追従機構 | ベルトの蛇行・凹凸・接合部を逃がしながら接触を維持 |
| ⑤ 掻き取り角度 | チップが「食い込む」のではなく、付着物を効率よく剥離する角度に設定 |
特にチップ幅の小分割は重要です。例えばマフレンクリーナーでは15 mm幅に分割したチップによってベルトの凹凸への追従性を高める設計が採用されています。
「高掻き取り型」の設計例
これまで検討されている条件である、
- WC-Co超硬
- 15 mmピッチ
- ベルト速度100 m/min
- 鉄鉱石・石炭・焼結鉱
- 高い掻き取り能力
- 長寿命
を前提にすると、次のような構造を優先します。
ベルト
↓
15 mmごとに独立した超硬チップ
↓
弾性体で個別支持
↓
各チップがベルト凹凸に独立追従
↓
一定の線圧で押し付け
↓
摩耗しても接触角・押付力が大きく変化しない
つまり、
「硬い刃で強く押すクリーナー」ではなく、「超硬チップを15 mm単位でベルトに密着させ、適正な線圧を長時間維持するクリーナー」
が最適な設計です。
さらに海外製品でも、超硬チップだけでなく個別セグメントによる追従や一定角度・一定圧力を維持する機構が高性能化のポイントになっています。
「本当に掻き取り能力が高い」設計にするなら
次の3段階で設計することをおすすめします。
第1段階：接触率を上げる
15 mmピッチでチップを細分化し、ベルト表面の凹凸に追従させる。チップを支持している弾性棒の反力を最適チップ押付け力になるよう工夫が必要です。
第2段階：線圧を最適化する
「強く押す」のではなく、付着物を破断できる最低限の線圧を狙う。
第3段階：摩耗後も性能を維持する
新品時だけ掻き取れる設計ではなく、チップが摩耗しても接触状態と線圧が大きく変化しない構造にする。
この考え方なら、「掻き取り率」「ベルトへの優しさ」「超硬の寿命」の3つを同時に狙えます。
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