解析高壓水刮刀能有效解決輸送皮帶漏料揚(yáng)塵

摘要：帶式輸送機(jī)上因黏料問(wèn)題，需要配備多道清掃器來(lái)解決，但是傳統(tǒng)利用清掃器上的刮刀徹底刮除輸送帶表面的黏料效果是不佳，存在漏料和揚(yáng)塵問(wèn)題。主要深度分析高壓水刮刀的結(jié)構(gòu)和性能，利用高壓水刮刀對(duì)輸送帶面物料運(yùn)行軌跡成沖擊面，將黏料沖擊干凈，利用清掃器的輔助功能進(jìn)行刮水漿，達(dá)到干凈和濕潤(rùn)，從而有效解決輸送帶漏料和揚(yáng)塵的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：清掃器高壓水刮刀扇形噴嘴漏料

AnalysisoftheEffectivelySolutionofHigh-PressureWaterScraperstoMaterialLeakageandDustonConveyors

ZENGXianhua

FujianHuadianStorageandTransportationCo.，Ltd.，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujianProvince，350512China

Abstract：Becauseoftheproblemofstickymaterialsonbeltconveyors，multi-channelsweepersareneedtosolveit，buttheeffectofthetraditionaluseofscrapersonthesweepertocompletelyscrapeoffstickymaterialsonthesurfaceofconveyorsisnotgood，withthe?;problemsofmaterialleakageanddust.Thispapermainlyanalyzesthestructureandperformanceofahigh-pressurewaterscraperindepth.Thehigh-pressurewaterscraperisusedtoformanimpactsurfaceoftherunningtrackofmaterialsonthesurfaceofconveyorstoimpactstickymaterialsoff，andtheauxiliaryfunctionofthecleanerisusedtoscrapewaterslurryofftokeepcleanandwet，soastoeffectivelysolvetheproblemsofmaterialleakageanddustonconveyors.

KeyWords：Cleaner;High-pressurewaterscraper;Fan-typenozzle;Materialleakage

引言

通常煤塵，泥漿、粉狀物料，會(huì)粘在輸送帶工作面上，在卸料時(shí)不能卸掉，物料便進(jìn)入空行段的下托輥上，把托輥弄臟并粘有這些附著物。為保證帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在進(jìn)入增面輪之前，必須將輸送帶上的附著物清掃干凈[1]。目前，清掃器是帶式輸送機(jī)的必然部件，來(lái)解決輸煤皮帶表面清潔作用，以避免黏料引起下支撐托輥、滾筒位置嚴(yán)重漏料，造成環(huán)境污染和清理工作。隨著清掃器刮刀更新?lián)Q代，現(xiàn)主流聚氨酯、鋁合金、滾刷的使用，可以提升刮料效果，但清掃原理是相同，通過(guò)刮板強(qiáng)行將皮帶表面的黏料硬刮除，無(wú)法有效解決漏料和揚(yáng)塵[2]。然而近期越來(lái)越多企業(yè)研究采用水與刮刀的配合，得到有效的刮料效果，本文針對(duì)高壓水刮刀的研究，通過(guò)深入分析在不同工況的輸送帶表面黏料沖擊，達(dá)到干凈的效果。輸送設(shè)備清掃器布置圖，如圖1所示。

1現(xiàn)有清掃器的應(yīng)用

1.1刮板式清掃器（聚氨酯刮刀清掃器）

刮板式清掃器是利用幾塊刮板借助于重錘或彈簧拉力與輸送帶工作面保持接觸以清除輸送帶面上的黏黏料物料[3]。其主要結(jié)構(gòu)由聚氨酯刮板、T型鋁合金刀座、圓管、彈簧調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。刮刀一般可用2年，不容易傷皮帶，采用高分子聚氨酯材料，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，配合制合理，易操作，便于安裝和維修。

1.2合金清掃器

硬質(zhì)合金刮板清掃器安裝在皮帶輸送機(jī)的頭部，刮板材料采用硬質(zhì)合金，有單片和雙片兩種形式，通過(guò)調(diào)整配重塊改變刮板對(duì)輸送帶的壓力，達(dá)到徹底清掃物料的效果[4]。主要由合金刮板、刮板架、橡膠彈性體、橫梁、可調(diào)節(jié)固定架等組成。其結(jié)構(gòu)新穎，獨(dú)有緩沖補(bǔ)償裝置，抗輸送帶沖擊振蕩性能好，清潔效果好，不易傷害輸送帶。刮板磨損后有兩側(cè)金屬刮片能有效防止損傷皮帶，很好防止堆積和結(jié)垢。

1.3旋轉(zhuǎn)式清掃器

旋轉(zhuǎn)式滾刷清掃器是一種新型產(chǎn)品，近幾年我國(guó)才開(kāi)始投入使用，有效地清掃輸送帶底面黏附物，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)圓柱形尼龍刷，刷尖與帶面輕微接觸，尼龍刷的旋轉(zhuǎn)方向與回程輸送帶的運(yùn)行方向相反，從而將黏在帶面上清理干凈[5]。旋轉(zhuǎn)式滾刷清掃器由電機(jī)、減速機(jī)、清掃滾筒、聯(lián)軸器、軸承座、調(diào)節(jié)架組成，特點(diǎn)是一體化設(shè)計(jì)，安裝調(diào)整方便，不會(huì)造成膠帶跑偏現(xiàn)象，安全可靠、使用壽命長(zhǎng)、維修費(fèi)用低、清掃效果好。

1.4清掃器弊端

清掃器在使用中刀頭磨損較快。部分場(chǎng)所安裝多道清掃器，安裝清掃器過(guò)緊會(huì)出現(xiàn)皮帶接頭開(kāi)裂，造成皮帶撕裂問(wèn)題。清掃器和膠帶沒(méi)有正確接觸，不能有效清掃，刮刀磨損嚴(yán)重不能滿足使用[6]。特殊貨種（礦粉、石灰、石渣、粉狀物料）在皮帶機(jī)運(yùn)輸過(guò)程中易黏附于皮帶表面，清掃器產(chǎn)品雖然結(jié)構(gòu)上不斷升級(jí)改造，但是清掃原理是相同，通過(guò)強(qiáng)行將皮帶表面的黏料硬刮除，存在明顯缺點(diǎn)：一是損傷皮帶；二是清掃效果不佳；三是維修量大。

2高壓水刮刀應(yīng)用

2.1高壓水刮刀

高壓水刮刀是扇形噴嘴和支架的一種簡(jiǎn)稱，在增壓泵作用下，使扇形噴嘴組噴射形成鋒利刀片，產(chǎn)生較大水沖擊力，故稱高壓水刮刀。其與皮帶形成斜切方向布置，水刀將黏料沖掉，剩余的水漿由清掃裝置刮除干凈，解決表面黏料，保持濕潤(rùn)度，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備不會(huì)揚(yáng)塵[7]。高壓水刮刀主要高壓水泵、支架、扇形噴嘴、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電氣集成PLC控制柜組成。

2.2高壓水刮刀原理

高壓水刮刀是利用PLC控制裝置控制水壓，運(yùn)行時(shí)根據(jù)物料情況，在皮帶物料輸送時(shí)，水泵自動(dòng)啟動(dòng)穩(wěn)壓，電動(dòng)閥打開(kāi)，水刮刀噴嘴組進(jìn)行噴水沖擊輸送帶表面，使大部分黏料被沖擊掉落下來(lái)，小部分黏料變成稀漿，經(jīng)清掃器將水漿料刮下來(lái)，流入下一層皮帶，根源上去除黏料，同時(shí)保持輸送帶表面濕潤(rùn)，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒、托輥組下方不會(huì)產(chǎn)生物料飛濺、掉落、揚(yáng)塵問(wèn)題。

2.3高壓水刮刀樣式

2.3.1扇形噴嘴特性分析

（1）扇形噴嘴選用是關(guān)鍵，采用噴嘴試驗(yàn)總結(jié)分析得出在沖擊寬度上、受力不均勻，需要考慮噴嘴布置形式。

（2）水刮刀噴嘴噴射的水要全覆皮帶黏料面，避免漏沖現(xiàn)象，各區(qū)域內(nèi)水沖擊力均勻，對(duì)刮除表面的物質(zhì)要有均勻的效果，避免斷層（如圖2所示）。

2.3.2支架結(jié)構(gòu)分析

（1）支架的結(jié)構(gòu)方式，要考慮扇形噴嘴效果，從噴嘴試驗(yàn)和受力曲線分析，考慮布置方式，避免沖擊力疊加，同時(shí)不會(huì)互相沖擊抵消。

（2）帶式輸送機(jī)輸送帶面成槽性一般有35°～45°，導(dǎo)致物料將集中在輸送帶中部區(qū)域受料嚴(yán)重，黏料不同選用不同的噴嘴在同壓力下達(dá)到一致的效果?？梢苑譃楦蓛魠^(qū)、半黏料區(qū)、黏料區(qū)，應(yīng)對(duì)扇形噴嘴進(jìn)行選型，在干凈區(qū)域布置2個(gè)65°1.4mm噴嘴，用小沖擊力水沖洗，半黏料區(qū)域布置3個(gè)50°1.6mm噴嘴，黏料區(qū)域較大布置4個(gè)50°2.0mm噴嘴，實(shí)現(xiàn)同一壓力下，不同沖擊力，將黏料和半黏料沖洗效果一致，組合型水刮刀能有效實(shí)現(xiàn)輸送帶表面黏料完全刮除（如圖3所示）。

（3）采用組合型噴嘴設(shè)計(jì)。其對(duì)還要考慮物料含水率過(guò)高造成二次水泥漿現(xiàn)象，黏料不同選用不同的噴嘴在同壓力下達(dá)到較好效果，避免無(wú)法清理干凈，沿途的漏料和水漿灑落（如圖4所示）。

2.4高壓水刮刀安裝

高壓水水刮刀應(yīng)安裝在頭部滾筒下方，實(shí)現(xiàn)水噴射與滾筒成斜切角，保證輸送帶面的物料沖擊刮除，物料沖擊至落料管內(nèi)，達(dá)到85%的黏料被沖洗，剩余黏料形成水漿被清掃器刮除干凈。需安裝三清掃器，一道在驅(qū)動(dòng)滾筒下方，兩道在增面滾筒后面，還需考慮檢修方便位置（如圖5所示）。

2.5高壓水刮刀使用

（1）在福建華電儲(chǔ)運(yùn)儲(chǔ)運(yùn)有限公司卸船系統(tǒng)B2-2A皮帶機(jī)試驗(yàn)運(yùn)行，本次主要針對(duì)是PB粉，增壓泵水壓調(diào)整至1.1MPa，跟蹤對(duì)比傳統(tǒng)清掃器效果，并檢查頭部4組下平行托輥組區(qū)域的物料沖洗干凈，檢查下方是否有積料和污水情況。

（1）在增壓泵穩(wěn)定水壓1.1Mpa水壓情況，檢查各水管的之間的漏水情況，檢核水箱水已加滿情況下，啟動(dòng)電磁閥，高壓水刮刀是否正常。

（2）在壓力1.1Mpa下，高壓水刮刀可以完全覆蓋，噴射皮帶距離1700mm，檢查二道清掃器刮下來(lái)的主要是污水較多，頭部三四組下平行托輥下方下污水較多，檢查至返程皮帶下方無(wú)物料掉落，初步判斷物料可刮除干凈（如圖6所示）。

（3）B2-2A皮帶機(jī)試驗(yàn)效果良好，較好的沖洗皮帶，保證返程不黏料功能，可以實(shí)現(xiàn)返程不揚(yáng)塵的目的，同時(shí)避免皮帶返程不漏料現(xiàn)象；而B(niǎo)2-2B皮帶機(jī)前三組下平行托輥下方的漏料嚴(yán)重，同時(shí)在張緊處觀察明顯發(fā)現(xiàn)揚(yáng)塵較為嚴(yán)重（如圖7、圖8所示）。

2.6高壓水刮刀優(yōu)勢(shì)

（1）提升清掃效果。采用高壓水流，能夠迅速將輸送帶表面污垢、灰塵和油漬等物徹底沖刷掉。有效的解決現(xiàn)場(chǎng)的漏料問(wèn)題，解決各托輥組下方漏料問(wèn)題。

（2）減少輸送磨損。高壓水刮刀的沖洗對(duì)輸送帶的沖擊力只有彈性的作用，不會(huì)直接性的損傷輸送帶，提升輸送帶的壽命。

（3）改善作業(yè)環(huán)境。高壓水刮刀將皮帶干凈濕潤(rùn)后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒、托輥組不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵問(wèn)題，提供無(wú)粉塵的作業(yè)環(huán)境。

（4）降低人員強(qiáng)度。輸送系統(tǒng)的少漏料或無(wú)漏料，減少現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生保潔工作，降低衛(wèi)生清理工作量。

3高壓水刮刀改進(jìn)

高壓水刮刀在輸送系統(tǒng)上可以完美替換清掃器的效果，但是仍然存在幾個(gè)瑕疵，輸送帶表面有凹坑無(wú)法徹底沖洗干凈，水漿需清掃器輔助來(lái)刮除，地面會(huì)出現(xiàn)水漿污染現(xiàn)象。

（1）高壓水刮刀水壓越高，物料含水率較大，反而更差，決定水刮刀效果因素噴嘴選型。扇形噴嘴的角度和口徑需要根據(jù)物料特性合理選擇，可486a60806fecce2213fee651708b4691321d235cc5d263624c8d48b265eb720c以達(dá)到不一定的效果。

（2）不能盲目性提升水量，容易造成物料稀漿，需要控制用水量和壓力，通過(guò)輸送帶的清理干凈程度調(diào)整壓力；

（3）清掃器不能使用過(guò)多，會(huì)造成后續(xù)維護(hù)量和更換頻率較高，其目的就是刮水作用。

（4）輸送皮帶機(jī)下方需砌小墻形成水池，用于改進(jìn)掉落水漿的回收工作，避免造成二次污染。

4語(yǔ)

本文研究高壓水刮刀用于解決現(xiàn)場(chǎng)輸送系統(tǒng)的漏料和揚(yáng)塵源效果，通過(guò)傳統(tǒng)至現(xiàn)階段逐步深入分析。首先分析清掃器的種類和優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)清掃器在工作原理硬性強(qiáng)刮除的特點(diǎn)，傷輸送帶，效果一般，漏料嚴(yán)重?fù)P塵問(wèn)題突出。其次對(duì)高壓水刮刀的命名和工作原理進(jìn)行介紹，并合理布置和選擇，是可以解決85%漏料黏料問(wèn)題。最后提出四點(diǎn)建議，具體結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況擇優(yōu)，再不斷完善和改進(jìn)，高壓水刮刀將逐步替換清掃器，提升環(huán)保形象，實(shí)現(xiàn)漏料和漏水平衡。

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