物料緩沖器在選煤廠中應用

孫 鎮

（北京華宇工程有限公司平頂山辦公區，河南 平頂山 467000）

伴隨著新中國的成立，中國的煤炭事業有了長途的發展，特別是近十幾年來隨著科技的日新月異，人們對煤炭的開發和利用也有了新的認識，潔凈煤、水煤漿、煤炭綜合利用等已從理論、概念走向了實際應用。作為這些工作的前提，煤炭的洗選工藝和相應設備也隨著有了很大發展和進步。物料緩沖裝置現在主要應用于礦山、冶金、建材、電力、煤炭等行業的散狀物料的加工、運輸、篩碎等系統中。其使用最早并不是應用于煤炭領域，作用也沒有現在多樣，最早主要功能還是為了防治粉塵污染。隨著人們對選煤廠設備管理的逐步提高，它的作用也逐漸多功能化了，下面就對物料緩沖器在選煤廠中的應用進行淺談。

1 緩沖裝置的主要結構與工作原理

物料緩沖裝置的全名應該稱為物料穩流緩沖鎖氣器，其主要結構有：①進料口（其大小由物料通過量來決定）；②凸輪（兩個）；③擋板（兩個）；④箱體（其大小由物料通過量來決定）；⑤配重塊（兩套）；⑥出料口（其大小由物料通過量來決定）。其工作原理是當物料由高落差落料點落下，高速下落的物料由于鎖氣擋板的阻擋，使落料速度得到緩沖而減小，物料在鎖氣擋板上慢慢積聚，隨著鎖氣擋板上積聚的物料越來越多，積聚物料的重量超過重錘的重量，鎖氣擋板繞轉軸轉動而打開料流通道，物料緩慢下落順利通過出料口，減低了速度的物料對下方的帶式輸送機承載段的沖擊也將減小；同時，隨著鎖氣擋板上的物料緩慢下落，積聚的物料額重量逐漸小于重錘的重量，鎖氣擋板在重錘重力的作用下，慢慢回到初始位置，關閉了緩沖鎖氣器，使緩沖鎖氣器與下部落料管形成了一個封閉的區域，此時物料下落而產生的揚塵只停留在封閉區域內，從而避免了揚塵污染，消除了其產生的不良影響。它能滿足通過同等規格的落料管道所能通過的流量的箱形容器，設有可自動關閉，轉動靈活并具有抗沖擊，振動能力的擋板。擋板關閉轉動由帶有一配重的連桿來實現，連桿及配重分布于箱體兩側，在沒有物料通過時，擋板在配重塊的料重力的作用下處于閉合狀態。在有物料通過時物料首先在擋板上形成一定的堆積，當堆積重量大到可以克服配重塊產生的扭矩時，擋板便可以打開，物料開始通過緩沖器，物料緩沖器作用得以實現。

2 物料緩沖器在選煤廠的應用

從緩沖器的結構和工作原理上我們看出，其有結構緊湊合理、轉動靈活、安全可靠、適用范圍廣的特點，下面就結合選煤廠中各種工況對它的應用進行討論。

（1）物料緩沖器能夠解決大塊物料轉載時高落差所產生的對受料帶式輸送機膠帶的磨損問題。在選煤廠中，有時會出現給料皮帶和受料皮帶的布置空間高度過大的問題，此時如果任由給料皮帶的物料直接進入受料皮帶上，特別是物料粒度大、密度大（如大塊矸石）輕則加大磨損受料皮帶膠帶，減少膠帶的使用壽命。重則會局部擊穿膠帶，造成膠帶縱向撕裂，形成較大安全事故。因此在設計中一定要采取措施避免此種情況的發生。在以往的設計中措施主要有中間加緩沖滾筒、盡量減小溜槽角度加大物料在溜槽中的通過時間從而降低物料因重力產生的沖擊力。這些措施在實際使用中各有優缺點，緩沖滾筒是加在給料和受料中間的位置，物料不直接進入受料皮帶上而是先接觸緩沖滾筒，在緩沖滾筒的緩沖下減少沖擊力再進入受料皮帶。雖然緩沖保護受料皮帶的作用，但緩沖滾筒體積較大并需要有基礎安裝，投資費用較高。減小溜槽角度雖然投資小但需要有較大空間，外形不美觀。緩沖器安裝在受料皮帶導料槽上部，一般不需單獨做基礎，緩沖器高度不需要太高，一般有1～2m高的即可。其緩沖原理就是物料通過擋板緩沖，在實際使用中擋板及相關配件已使用高耐磨、高耐沖擊的復合鋼板制作，可承受單重40kg物料10m高垂直自由下落的長期沖擊，配合受料點加裝緩沖床可最大限度的解決大塊物料高落差帶式輸送機轉載難題。

（2）物料緩沖器能夠解決帶式輸送機受料不均勻產生的問題。帶式輸送機受料不均勻主要會產生帶式輸送機撒料和帶式輸送機膠帶跑偏問題，受料不均勻產生的撒料主要指的是物料不是均勻地分布在受料皮帶中心線兩側，而是左右傾斜狀態。當物料在運輸過程中經過托輥時產生的振動就會使傾斜的物料倒塌從而使物料灑出皮帶掉到工作面上。帶式輸送機撒料雖然對生產沒有明顯影響，但積少成多，會嚴重影響工作面環境，給維護人員帶來不必要的工作量。物料緩沖器解決此問題的方法就是將緩沖器擋板閉合線對準帶式輸送機中線安裝，這樣擋板打開后就能保證物料沿著皮帶中線給料，不會使物料堆積傾斜，從而保證了物料在通過托輥時振動不會撒料。

（3）物料緩沖器能夠解決物料轉載時所產生的粉塵污染問題。在選煤廠的原煤系統中原煤由于沒有經過水洗處理，通常含有較多的粉煤灰。在帶式輸送機轉載這種物料時，物料是從上一個帶式輸送機拋灑至下一個輸送機上的，所以在接觸面上就會揚起粉煤灰，以往都是簡單在導料槽上加裝除塵設備，除塵設備雖然能收集一部分粉煤灰，但也有很多煤灰通過導料槽涌出，給工作面帶來了粉塵污染。從緩沖器的原理上我們可以看出只有當物料在擋板上達到一定的堆積量時擋板才被打開，物料開始下流。這樣我們可以看到在緩沖器連續工作時倒料槽中的煤粉塵是被擋板及擋板上的堆積煤封住的，煤塵無法通過導料槽涌出。此時在通過加裝除塵設備可以起到事半功倍的作用，通過實踐證明用這樣的系統，可以密封80%粉塵，從而大大減少粉塵對工作面的污染，改善了工作人員的工作條件，符合現代化選煤廠的建設要求。

（4）物料緩沖器能夠有效解決雙齒棍破碎機入料對中的問題 雙齒棍破碎機是現在選煤廠中應用率很高的物料破碎設備，其特點是結構簡單、處理量大、防過碎功能好等優點。從其工作原理上看，來料均勻的沿雙齒棍嚙合中線入料是它的最佳工作模式。由于許多國內破碎機廠家都沒有提出這樣的入料要求，所以在以往的設計中我們并未考慮這樣入料。在神華哈爾烏素選煤廠的設計中，由于采用了美國一家破碎機廠家的產品，廠家明確提出要求采用此種工作模式入料，但未給出用何種方式實現，一時難住了設計人員。在借鑒了緩沖器擋板閉合中心對準給料帶式輸送機中線能均勻入料的成功經驗后，我們大膽設計了用緩沖器擋板閉合中心對準破碎機嚙合中給料的入料方式，經過幾年的應用得到了廠家及現場的高度評價。在此次該廠的二次擴容設計中，現場主動提出雙齒棍破碎機仍然采用緩沖器入料方式。

3 結語

以上是緩沖器在選煤廠中的實際應用的幾個成功范例，雖然有這些優點但其不足也應引起重視，受其工作環境的影響，大塊物料地長期沖擊對設備的磨損是不可忽視的，希望生產廠家更好的解決設備的耐沖擊及耐磨損問題，這樣物料緩沖器將會在選煤廠中得到好的應用。

[1]The Conveyor Equipment Manufacturers Association.Belt Convey orsfor Bulk Materials［M］.The Engineering Conference of theCon veyor Equipment Manufacturers Association，2007.

[2]王佩璋.緩沖鎖氣器在輸煤系統上的應用［J］.電力建設，1990，9（11）：22：68-69.