解析高压水刮刀能有效解决输送皮带漏料扬尘

摘要：带式输送机上因黏料问题，需要配备多道清扫器来解决，但是传统利用清扫器上的刮刀彻底刮除输送带表面的黏料效果是不佳，存在漏料和扬尘问题。主要深度分析高压水刮刀的结构和性能，利用高压水刮刀对输送带面物料运行轨迹成冲击面，将黏料冲击干净，利用清扫器的辅助功能进行刮水浆，达到干净和湿润，从而有效解决输送带漏料和扬尘的问题。

关键词：清扫器高压水刮刀扇形喷嘴漏料

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

通常煤尘，泥浆、粉状物料，会粘在输送带工作面上，在卸料时不能卸掉，物料便进入空行段的下托辊上，把托辊弄脏并粘有这些附着物。为保证带式输送机正常运转，在进入增面轮之前，必须将输送带上的附着物清扫干净[1]。目前，清扫器是带式输送机的必然部件，来解决输煤皮带表面清洁作用，以避免黏料引起下支撑托辊、滚筒位置严重漏料，造成环境污染和清理工作。随着清扫器刮刀更新换代，现主流聚氨酯、铝合金、滚刷的使用，可以提升刮料效果，但清扫原理是相同，通过刮板强行将皮带表面的黏料硬刮除，无法有效解决漏料和扬尘[2]。然而近期越来越多企业研究采用水与刮刀的配合，得到有效的刮料效果，本文针对高压水刮刀的研究，通过深入分析在不同工况的输送带表面黏料冲击，达到干净的效果。输送设备清扫器布置图，如图1所示。

1现有清扫器的应用

1.1刮板式清扫器（聚氨酯刮刀清扫器）

刮板式清扫器是利用几块刮板借助于重锤或弹簧拉力与输送带工作面保持接触以清除输送带面上的黏黏料物料[3]。其主要结构由聚氨酯刮板、T型铝合金刀座、圆管、弹簧调节机构组成。刮刀一般可用2年，不容易伤皮带，采用高分子聚氨酯材料，设计结构紧凑，配合制合理，易操作，便于安装和维修。

1.2合金清扫器

硬质合金刮板清扫器安装在皮带输送机的头部，刮板材料采用硬质合金，有单片和双片两种形式，通过调整配重块改变刮板对输送带的压力，达到彻底清扫物料的效果[4]。主要由合金刮板、刮板架、橡胶弹性体、横梁、可调节固定架等组成。其结构新颖，独有缓冲补偿装置，抗输送带冲击振荡性能好，清洁效果好，不易伤害输送带。刮板磨损后有两侧金属刮片能有效防止损伤皮带，很好防止堆积和结垢。

1.3旋转式清扫器

旋转式滚刷清扫器是一种新型产品，近几年我国才开始投入使用，有效地清扫输送带底面黏附物，由电动机驱动圆柱形尼龙刷，刷尖与带面轻微接触，尼龙刷的旋转方向与回程输送带的运行方向相反，从而将黏在带面上清理干净[5]。旋转式滚刷清扫器由电机、减速机、清扫滚筒、联轴器、轴承座、调节架组成，特点是一体化设计，安装调整方便，不会造成胶带跑偏现象，安全可靠、使用寿命长、维修费用低、清扫效果好。

1.4清扫器弊端

清扫器在使用中刀头磨损较快。部分场所安装多道清扫器，安装清扫器过紧会出现皮带接头开裂，造成皮带撕裂问题。清扫器和胶带没有正确接触，不能有效清扫，刮刀磨损严重不能满足使用[6]。特殊货种（矿粉、石灰、石渣、粉状物料）在皮带机运输过程中易黏附于皮带表面，清扫器产品虽然结构上不断升级改造，但是清扫原理是相同，通过强行将皮带表面的黏料硬刮除，存在明显缺点：一是损伤皮带；二是清扫效果不佳；三是维修量大。

2高压水刮刀应用

2.1高压水刮刀

高压水刮刀是扇形喷嘴和支架的一种简称，在增压泵作用下，使扇形喷嘴组喷射形成锋利刀片，产生较大水冲击力，故称高压水刮刀。其与皮带形成斜切方向布置，水刀将黏料冲掉，剩余的水浆由清扫装置刮除干净，解决表面黏料，保持湿润度，经转动设备不会扬尘[7]。高压水刮刀主要高压水泵、支架、扇形喷嘴、电动调节阀、电气集成PLC控制柜组成。

2.2高压水刮刀原理

高压水刮刀是利用PLC控制装置控制水压，运行时根据物料情况，在皮带物料输送时，水泵自动启动稳压，电动阀打开，水刮刀喷嘴组进行喷水冲击输送带表面，使大部分黏料被冲击掉落下来，小部分黏料变成稀浆，经清扫器将水浆料刮下来，流入下一层皮带，根源上去除黏料，同时保持输送带表面湿润，经转动的滚筒、托辊组下方不会产生物料飞溅、掉落、扬尘问题。

2.3高压水刮刀样式

2.3.1扇形喷嘴特性分析

（1）扇形喷嘴选用是关键，采用喷嘴试验总结分析得出在冲击宽度上、受力不均匀，需要考虑喷嘴布置形式。

（2）水刮刀喷嘴喷射的水要全覆皮带黏料面，避免漏冲现象，各区域内水冲击力均匀，对刮除表面的物质要有均匀的效果，避免断层（如图2所示）。

2.3.2支架结构分析

（1）支架的结构方式，要考虑扇形喷嘴效果，从喷嘴试验和受力曲线分析，考虑布置方式，避免冲击力叠加，同时不会互相冲击抵消。

（2）带式输送机输送带面成槽性一般有35°～45°，导致物料将集中在输送带中部区域受料严重，黏料不同选用不同的喷嘴在同压力下达到一致的效果。可以分为干净区、半黏料区、黏料区，应对扇形喷嘴进行选型，在干净区域布置2个65°1.4mm喷嘴，用小冲击力水冲洗，半黏料区域布置3个50°1.6mm喷嘴，黏料区域较大布置4个50°2.0mm喷嘴，实现同一压力下，不同冲击力，将黏料和半黏料冲洗效果一致，组合型水刮刀能有效实现输送带表面黏料完全刮除（如图3所示）。

（3）采用组合型喷嘴设计。其对还要考虑物料含水率过高造成二次水泥浆现象，黏料不同选用不同的喷嘴在同压力下达到较好效果，避免无法清理干净，沿途的漏料和水浆洒落（如图4所示）。

2.4高压水刮刀安装

高压水水刮刀应安装在头部滚筒下方，实现水喷射与滚筒成斜切角，保证输送带面的物料冲击刮除，物料冲击至落料管内，达到85%的黏料被冲洗，剩余黏料形成水浆被清扫器刮除干净。需安装三清扫器，一道在驱动滚筒下方，两道在增面滚筒后面，还需考虑检修方便位置（如图5所示）。

2.5高压水刮刀使用

（1）在福建华电储运储运有限公司卸船系统B2-2A皮带机试验运行，本次主要针对是PB粉，增压泵水压调整至1.1MPa，跟踪对比传统清扫器效果，并检查头部4组下平行托辊组区域的物料冲洗干净，检查下方是否有积料和污水情况。

（1）在增压泵稳定水压1.1Mpa水压情况，检查各水管的之间的漏水情况，检核水箱水已加满情况下，启动电磁阀，高压水刮刀是否正常。

（2）在压力1.1Mpa下，高压水刮刀可以完全覆盖，喷射皮带距离1700mm，检查二道清扫器刮下来的主要是污水较多，头部三四组下平行托辊下方下污水较多，检查至返程皮带下方无物料掉落，初步判断物料可刮除干净（如图6所示）。

（3）B2-2A皮带机试验效果良好，较好的冲洗皮带，保证返程不黏料功能，可以实现返程不扬尘的目的，同时避免皮带返程不漏料现象；而B2-2B皮带机前三组下平行托辊下方的漏料严重，同时在张紧处观察明显发现扬尘较为严重（如图7、图8所示）。

2.6高压水刮刀优势

（1）提升清扫效果。采用高压水流，能够迅速将输送带表面污垢、灰尘和油渍等物彻底冲刷掉。有效的解决现场的漏料问题，解决各托辊组下方漏料问题。

（2）减少输送磨损。高压水刮刀的冲洗对输送带的冲击力只有弹性的作用，不会直接性的损伤输送带，提升输送带的寿命。

（3）改善作业环境。高压水刮刀将皮带干净湿润后，通过转动的滚筒、托辊组不会产生扬尘问题，提供无粉尘的作业环境。

（4）降低人员强度。输送系统的少漏料或无漏料，减少现场卫生保洁工作，降低卫生清理工作量。

3高压水刮刀改进

高压水刮刀在输送系统上可以完美替换清扫器的效果，但是仍然存在几个瑕疵，输送带表面有凹坑无法彻底冲洗干净，水浆需清扫器辅助来刮除，地面会出现水浆污染现象。

（1）高压水刮刀水压越高，物料含水率较大，反而更差，决定水刮刀效果因素喷嘴选型。扇形喷嘴的角度和口径需要根据物料特性合理选择，可486a60806fecce2213fee651708b4691321d235cc5d263624c8d48b265eb720c以达到不一定的效果。

（2）不能盲目性提升水量，容易造成物料稀浆，需要控制用水量和压力，通过输送带的清理干净程度调整压力；

（3）清扫器不能使用过多，会造成后续维护量和更换频率较高，其目的就是刮水作用。

（4）输送皮带机下方需砌小墙形成水池，用于改进掉落水浆的回收工作，避免造成二次污染。

4语

本文研究高压水刮刀用于解决现场输送系统的漏料和扬尘源效果，通过传统至现阶段逐步深入分析。首先分析清扫器的种类和优缺点，发现清扫器在工作原理硬性强刮除的特点，伤输送带，效果一般，漏料严重扬尘问题突出。其次对高压水刮刀的命名和工作原理进行介绍，并合理布置和选择，是可以解决85%漏料黏料问题。最后提出四点建议，具体结合现场情况择优，再不断完善和改进，高压水刮刀将逐步替换清扫器，提升环保形象，实现漏料和漏水平衡。

参考文献

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