一种新型高效的塔式布砂机的研发

周小玲，姜 渭，文 强，龙绪登，庞广胜

(广西建工集团建筑机械制造有限责任公司，广西 南宁 530299)

1 研发背景

布砂机是利用水力旋流器分离去除砂水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备，适用于选矿厂、洗砂厂中物料的洗选、分级、除杂等作业。在海边洗砂生产线中，布砂机工作时，砂泵以一定压力和流速通过进料管将矿浆抽到水力旋流器，矿浆沿切线方向旋入旋流器的圆筒并快速沿筒壁旋转，进而产生离心力。通过离心力和重力的作用，较粗、较重的矿粒被抛出并向下运动最后从下端底流口排出，水和部分较细的矿粒随着旋转运动，从上端溢流口排出，完成砂水分离和清洗作业。因布砂机安装位置固定，经底流口分离出的粗颗粒物质砂子装车或船的位置也固定，每当装满一辆车或船，必须把车或船移走才能装下一辆，或必须中断生产线作业而将堆满底流口的砂子清空才能继续洗砂作业。对于大型车船、洗砂厂，必须安装多个布砂机或多次移动车船才能满足装堆砂要求；在大型的洗砂厂，需要配备辅助设备清理布砂机底流口的散砂。这种布砂机堆砂位置固定，装堆砂面积小，设备利用率低，工作效率低。

为了解决上述问题，本文研发了一种新型高效的塔式布砂机，充分利用塔机可以360°旋转的功能，在起重臂架上安装布砂机，当起重臂架回转时，布砂机随之旋转。根据场地要求启用起重臂架上相应位置的布砂机，当底流口位置堆满砂时，转动起重臂架或启动另外的布砂机来更换堆砂位置，实现不同半径范围内堆砂，增大了装堆砂面积，提高工作效率。

2 关键技术

如图1所示是本文设计的新型高效塔式布砂机，平衡臂安装在过渡节架左上方；平衡臂拉杆下端与平衡臂连接、上端与塔帽连接；过渡节架下部与回转总成连接、上部与塔帽连接；回转总成安装在塔身上；起重臂架是截面为四边形的桁架结构，安装在回转总成右边；起重臂架拉杆下端与起重臂架连接、上端与塔帽连接。根据安装布砂机的数量对起重臂架进行受力分析，在平衡臂尾部配套安装相对应的平衡重块。

图1 塔式布砂机钢结构示意图

如图2所示，新型塔式布砂机包括钢结构、回转机构、支架、布砂机。新型布砂机的回转机构安装在回转总成上，支架安装在起重臂架上，布砂机通过支架支撑安装在起重臂架上。回转机构带动起重臂架转动，可以实现布砂机360°旋转。根据起重臂架受力情况，可沿着起重臂架安装若干个布砂机，且每一个布砂机均可独立控制，可多工位同时作业，从而极大地提高了生产效率。

图2 塔式布砂机总体结构示意图

如图3所示，布砂机包括溢流管、旋流器、进料管、进料分配器和砂泵。为了提高产砂量，每个布砂机配套两个旋流器和两条溢流管进行砂水分离作业。布砂机通过支架支撑固定安装在起重臂架上，其中进料分配器安装在支架中间，支架两边前后错开位置各安装一个旋流器，两个旋流器同时对进料分配器分配过来的砂水进行分离。进料管从沉砂池开始布管，中间通过砂泵，然后穿过回转总成的中心并沿着起重臂架分布，最后固定连接在进料分配器下端；溢流管从旋流器上部引出，沿着起重臂架分布并一直延伸到回转总成，溢流出的水和部分细小砂子从溢流管排到回转总成下部水槽，水槽可以过滤掉部分溢流出的细小砂子。被分离出的砂从旋流器下部底流口直接排出，可先堆积也可直接装到运输车上。

图3 布砂机的构成

3 结 论

本文研发的新型高效塔式布砂机，充分利用塔式起重机部件，制作工艺成熟，并提高了设备利用率；可以实现360°旋转，还可以在起重臂架上安装多个布砂机同时工作，实现不同半径范围堆砂，解决了现行布砂机堆砂位置固定，工作效率低，装堆砂面积小的问题。根据其使用功能和特点，可推广应用到冶金、建材、水电等行业的洗选、分级、除杂等作业以及细粒度和粗粒度物料的洗选作业。