解析高壓水刮刀能有效解決輸送皮帶漏料揚塵

摘要：帶式輸送機上因黏料問題，需要配備多道清掃器來解決，但是傳統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，存在漏料和揚塵問題。主要深度分析高壓水刮刀的結構和性能，利用高壓水刮刀對輸送帶面物料運行軌跡成沖擊面，將黏料沖擊干凈，利用清掃器的輔助功能進行刮水漿，達到干凈和濕潤，從而有效解決輸送帶漏料和揚塵的問題。

關鍵詞：清掃器高壓水刮刀扇形噴嘴漏料

AnalysisoftheEffectivelySolutionofHigh-PressureWaterScraperstoMaterialLeakageandDustonConveyors

ZENGXianhua

FujianHuadianStorageandTransportationCo.，Ltd.，Fuzhou，FujianProvince，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，會粘在輸送帶工作面上，在卸料時不能卸掉，物料便進入空行段的下托輥上，把托輥弄臟并粘有這些附著物。為保證帶式輸送機正常運轉，在進入增面輪之前，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的必然部件，來解決輸煤皮帶表面清潔作用，以避免黏料引起下支撐托輥、滾筒位置嚴重漏料，造成環境污染和清理工作。隨著清掃器刮刀更新換代，現主流聚氨酯、鋁合金、滾刷的使用，可以提升刮料效果，但清掃原理是相同，通過刮板強行將皮帶表面的黏料硬刮除，無法有效解決漏料和揚塵[2]。然而近期越來越多企業研究采用水與刮刀的配合，得到有效的刮料效果，本文針對高壓水刮刀的研究，通過深入分析在不同工況的輸送帶表面黏料沖擊，達到干凈的效果。輸送設備清掃器布置圖，如圖1所示。

1現有清掃器的應用

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]。其主要結構由聚氨酯刮板、T型鋁合金刀座、圓管、彈簧調節機構組成。刮刀一般可用2年，不容易傷皮帶，采用高分子聚氨酯材料，設計結構緊湊，配合制合理，易操作，便于安裝和維修。

1.2合金清掃器

硬質合金刮板清掃器安裝在皮帶輸送機的頭部，刮板材料采用硬質合金，有單片和雙片兩種形式，通過調整配重塊改變刮板對輸送帶的壓力，達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、可調節固定架等組成。其結構新穎，獨有緩沖補償裝置，抗輸送帶沖擊振蕩性能好，清潔效果好，不易傷害輸送帶。刮板磨損后有兩側金屬刮片能有效防止損傷皮帶，很好防止堆積和結垢。

1.3旋轉式清掃器

旋轉式滾刷清掃器是一種新型產品，近幾年我國才開始投入使用，有效地清掃輸送帶底面黏附物，由電動機驅動圓柱形尼龍刷，刷尖與帶面輕微接觸，尼龍刷的旋轉方向與回程輸送帶的運行方向相反，從而將黏在帶面上清理干凈[5]。旋轉式滾刷清掃器由電機、減速機、清掃滾筒、聯軸器、軸承座、調節架組成，特點是一體化設計，安裝調整方便，不會造成膠帶跑偏現象，安全可靠、使用壽命長、維修費用低、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。部分場所安裝多道清掃器，安裝清掃器過緊會出現皮帶接頭開裂，造成皮帶撕裂問題。清掃器和膠帶沒有正確接觸，不能有效清掃，刮刀磨損嚴重不能滿足使用[6]。特殊貨種（礦粉、石灰、石渣、粉狀物料）在皮帶機運輸過程中易黏附于皮帶表面，清掃器產品雖然結構上不斷升級改造，但是清掃原理是相同，通過強行將皮帶表面的黏料硬刮除，存在明顯缺點：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稱，在增壓泵作用下，使扇形噴嘴組噴射形成鋒利刀片，產生較大水沖擊力，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，保持濕潤度，經轉動設備不會揚塵[7]。高壓水刮刀主要高壓水泵、支架、扇形噴嘴、電動調節閥、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，運行時根據物料情況，在皮帶物料輸送時，水泵自動啟動穩壓，電動閥打開，水刮刀噴嘴組進行噴水沖擊輸送帶表面，使大部分黏料被沖擊掉落下來，小部分黏料變成稀漿，經清掃器將水漿料刮下來，流入下一層皮帶，根源上去除黏料，同時保持輸送帶表面濕潤，經轉動的滾筒、托輥組下方不會產生物料飛濺、掉落、揚塵問題。

2.3高壓水刮刀樣式

2.3.1扇形噴嘴特性分析

（1）扇形噴嘴選用是關鍵，采用噴嘴試驗總結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，避免漏沖現象，各區域內水沖擊力均勻，對刮除表面的物質要有均勻的效果，避免斷層（如圖2所示）。

2.3.2支架結構分析

（1）支架的結構方式，要考慮扇形噴嘴效果，從噴嘴試驗和受力曲線分析，考慮布置方式，避免沖擊力疊加，同時不會互相沖擊抵消。

（2）帶式輸送機輸送帶面成槽性一般有35°～45°，導致物料將集中在輸送帶中部區域受料嚴重，黏料不同選用不同的噴嘴在同壓力下達到一致的效果。可以分為干凈區、半黏料區、黏料區，應對扇形噴嘴進行選型，在干凈區域布置2個65°1.4mm噴嘴，用小沖擊力水沖洗，半黏料區域布置3個50°1.6mm噴嘴，黏料區域較大布置4個50°2.0mm噴嘴，實現同一壓力下，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現輸送帶表面黏料完全刮除（如圖3所示）。

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

2.4高壓水刮刀安裝

高壓水水刮刀應安裝在頭部滾筒下方，實現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，達到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，一道在驅動滾筒下方，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）在福建華電儲運儲運有限公司卸船系統B2-2A皮帶機試驗運行，本次主要針對是PB粉，增壓泵水壓調整至1.1MPa，跟蹤對比傳統清掃器效果，并檢查頭部4組下平行托輥組區域的物料沖洗干凈，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皮帶機試驗效果良好，較好的沖洗皮帶，保證返程不黏料功能，可以實現返程不揚塵的目的，同時避免皮帶返程不漏料現象；而B2-2B皮帶機前三組下平行托輥下方的漏料嚴重，同時在張緊處觀察明顯發現揚塵較為嚴重（如圖7、圖8所示）。

2.6高壓水刮刀優勢

（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。有效的解決現場的漏料問題，解決各托輥組下方漏料問題。

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

（3）改善作業環境。高壓水刮刀將皮帶干凈濕潤后，通過轉動的滾筒、托輥組不會產生揚塵問題，提供無粉塵的作業環境。

（4）降低人員強度。輸送系統的少漏料或無漏料，減少現場衛生保潔工作，降低衛生清理工作量。

3高壓水刮刀改進

高壓水刮刀在輸送系統上可以完美替換清掃器的效果，但是仍然存在幾個瑕疵，輸送帶表面有凹坑無法徹底沖洗干凈，水漿需清掃器輔助來刮除，地面會出現水漿污染現象。

（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物料特性合理選擇，可486a60806fecce2213fee651708b4691321d235cc5d263624c8d48b265eb720c以達到不一定的效果。

（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，通過輸送帶的清理干凈程度調整壓力；

（3）清掃器不能使用過多，會造成后續維護量和更換頻率較高，其目的就是刮水作用。

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

4語

本文研究高壓水刮刀用于解決現場輸送系統的漏料和揚塵源效果，通過傳統至現階段逐步深入分析。首先分析清掃器的種類和優缺點，發現清掃器在工作原理硬性強刮除的特點，傷輸送帶，效果一般，漏料嚴重揚塵問題突出。其次對高壓水刮刀的命名和工作原理進行介紹，并合理布置和選擇，是可以解決85%漏料黏料問題。最后提出四點建議，具體結合現場情況擇優，再不斷完善和改進，高壓水刮刀將逐步替換清掃器，提升環保形象，實現漏料和漏水平衡。

參考文獻

[1]吳蛟，李偉.干散貨碼頭帶式輸送機物料撒漏及粉塵治理關鍵技術[J].港口科技，2023（3）：6-13.

[2]施長玉，楊偉民.露天煤礦破碎站及輸送系統粉塵治理實踐[J].煤炭加工與綜合利用，2023（10）：105-108.

[3]王延高，散料碼頭高架帶式輸送機抑塵、物料撒漏治理關鍵技術研究及應用[J].，2021（4）：30-32.

[4]董偉峰，楊廷帥，楊洪錫.帶式輸送機物料撒漏問題分析和解決方案[J].港口科技，2021（5）：21-24.

[5]韋勇富.熟料斜拉鏈式輸送機漏料處理方案[J].水泥，2020（8）：80.

[6]段開元.帶式輸送機受料段特性與結構改進探討[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（4）：21-22.

[7]于括，葛昕.自動化高壓水清洗應用方案探討[J].制造業自動化，2020，42（2）：150-152.