论码头工程车辆洗轮机技术优化

陆永刚 龚伟 何巡宇 郭海峰 何运鑫

摘 要 随着我国城市化进程和工业化步伐的加速，随之引起的环境扬尘污染也越来越严重，影响到城市环境空气质量和人们的生存环境。其中，悬浮颗粒物引起的污染及其对环境空气质量的影响已经受到国家和政府的强烈重视。“十一五”期间，国家环保总局明确将悬浮颗粒物作为环境保护工作和城市大气污染防治的重点，并将其纳入“国家卫生城市”、“国家环保模范城市”、“生态城市”的重要考核指标。因此，城市空气环境质量控制是城市环境建设系统工程中的重要环节。

关键词 二次环境污染;洗轮机;经济实用

引言

由于我公司原料的运输主要以车运为主，为治理车辆在长驳运输矿粉类物料至公司主厂区途中所造成道路污染及扬尘现象，2008年在码头堆场区域选购安置了一台价值22万元的全自动车辆洗轮机（基坑排泥式）。但是，此设备结构复杂，在使用过程中，其刮泥装置故障率高、维护烦琐、维修费用高，无法满足正常使用的需求。后经过不断创新试验和调试，对排污系统进行了优化，取消了排泥机构，采用自然排污的形式，实现了洗轮机制作成本低，结构承载能力高，少维护，效率高，最终形成了一种新型实用的工程车辆洗轮技术方案。

1课题来源

码头散货堆场上储放的矿粉类物料需用车辆长驳运输至公司主厂区，路途距离约13公里，车辆在运输途中难免造成道路污染及扬尘现象，给周边地区的居民生活造成了一定负面的影响。如何规范运输管理及其造成的“二次环境污染”，更加有效地保护环境，改善人们的生活环境则成为目前摆在我们面前的一个重要课题。运输工程车辆轮胎清洗技术可以从源头治理污染，大大减少二次扬尘的产生，是治理尘土污染最简单有效的措施，目前在国外也得到普遍应用[1]。

2研究课题的现状与工程背景

洗轮机是为解决车辆带泥上路造成道路污染而设计的车辆清洗机，目前都是企业根据自己情况制定相应的企业标准生产。主要有两大类：一种是平板式洗轮机，一种是基坑式洗轮机。平板式洗轮机相对来讲结构比较简单，价格便宜，缺点是洗车效果较差。平板式洗轮机主要用方管或槽钢焊接而成，再连接到高压水泵上。基坑式洗轮机的结构比较复杂，维护烦琐费用高，故障率高。基坑式洗轮机主要有机架、传动系统、排泥系统、供水系统以及自动控制系统组成。主要原理是汽车通过洗轮机时触动开关，启动供水系统对轮胎进行强力清洗，污水经排水沟流入沉淀池，沉淀在基坑中的污泥由排泥系统排出。排泥系统采用刮板机将淤泥排除，但这种方法使得刮泥机在水池中起到了搅拌机的作用，把沉淀淤泥搅拌起来，使得本来浑浊的水变成了泥浆水，大大降低了洗车效果。目前我公司主厂区主要采用基坑式排泥洗轮机。

根据我公司原料供给需求量，每天由码头长驳至主厂区的车运次数约700～800车次，对道路环境造成了很大的扬尘污染。如何在保证主厂区原料正常供给的条件下，有效的治理車运造成的扬尘污染？2008年经公司部门相关技术人员至某知名洗车设备厂家实地考察后，在码头堆场区域选购安置了一台价值22万元的全自动车辆洗轮机（基坑排泥式）。该洗轮机具备刮泥板装置，自动将沉淀在机身内的物料进行刮扫、回收。在实际使用过程中，由于矿粉类物料比重较大，不易刮扫，且刮板易磨损、刮板传动装置链条难以调整，维修故障率较高。同时，该装置备件均需外购，维修费用较大。在使用不到一年的时间内，刮泥装置箱体大面积出现磨损穿透现象，无法继续满足正常使用的需求。设备使用基本处于瘫痪，面临大修问题[2]。

3洗轮机的研究方向

为满足我公司这种比较特殊的工况，需要满足下面几个条件：洗轮机免维护或少维护，洗车效率要高，洗车效果要好，结构简单、稳固（满载洗车）是四个硬性指标。另外，清洗的污水要便于收集，可循环利用，既要考虑其实用性，又要考虑低成本。通过排查，外购的洗轮机故障率最高的是排泥系统。经调查，如果将排泥系统优化且又能正常排泥，则就可以实现免维护或少维护了。综合平板式与基坑式洗轮机的特征优点，对排污系统进行优化，取消排泥机构，采用自然排污的形式解决了上述问题，最终形成一种新型实用的工程车辆洗轮技术方案[3]。

4新型洗轮机的工作原理

首先由外界给水泵运行给清水池内注入水源，水位可由池内的浮球限位进行控制。水位补给步骤完成后，潜水排污泵电源合闸。工程车自车辆入车方向驶入清洗区域，前车轮抵触脚踏限位开关，冲洗泵开始运行，高压水通过清洗区立管喷嘴、斜向喷嘴及垂直向上的喷嘴对清洗区车辆进行维持40秒的冲洗（冲洗时间由时间继电器进行设定）。污水顺着基础内的斜水坡度自动流淌入沉淀水池内。进入沉淀池内的污水经二级沉淀后，上“清水”流入清水池内进行循环利用。一个工作日结束后，利用停机时间，用挖掘机对沉淀池内的沉淀物进行清理。清池结束后在清水池内补给水源，等待运行[4]。

5结束语

本实用新型的洗轮机技术有益效果是：结构简单、实用，制作成本低，相比外购一台洗轮机的费用可大大降低成本;洗轮机采用智能控制、水循环利用的方式对整车辆轮胎、底盘和侧面进行清洗作业;清洗洁净度达80%以上，清洗速度1台车不超过45S。（清洗时间可调）;特别设计的喷嘴，冲洗强度大，水流离心力强，保证清洗效果;故障率低，基本无维修费用产生，可以实现“无人化”全自动运行;结构承载能力高，特殊的安全装置设计，保证了高的功效和可靠性。该方案的初期试验阶段分别于2009年、2010年完成研发试验，并于2015年成功应用于张家港市盛泰码头和张家港市永丰码头的环保项目建设，其实际使用效果切实满足了当前整个码头物流车辆清洗的环保需求。

参考文献

[1] 黄玉虎，曲松，王斌，等. 转轮式洗轮机对车轮带泥的冲洗效果[J].环境工程学报，2014（2）：631-635.

[2] 黄玉虎，李钢，杨涛，等.道路扬尘评估方法的建立和比较[J].环境科学研究，2011（1）：27-32.

[3] 朱亮，李元秀，王者堂. 冶金运输车辆轮轴清洗机的研制与应用[J]. 机车车辆工艺，2011（2）：24-26.

[4] 张淼，邵金福. 浅议一种建筑工地使用的全自动洗轮装置[J]. 中国新技术新产品，2011（19）：188.