一种港口装卸皮带机环保清洗组合装置

董立涛 李 嵩 刘春江 于 刚

山东港口青岛港前港分公司

1 引言

在干散货码头中，皮带机由于具有工作效率高、运行速度快、运输距离长、结构简单等优点，广泛应用于各流程作业环节中，是主要的水平运输设备[1-2]。港口干散货式皮带连续输送机作业过程中，皮带经过头部滚筒，将绝大部分物料转运到下一条皮带。长度超过1 000 m的长距离皮带，由于部分粘湿物料粘附在皮带表面，在回程长时间运行过程中，在皮带头部、中间部位物料变干脱离皮带表面，造成皮带机起尘。现行的主要办法是在皮带回程处分散式地加装多个自动喷淋喷头，将皮带回程表面淋湿，能够有效地减少皮带机起尘。但这种方法所产生的泥水污染问题比较突出，影响设备容貌及正常运转，产生的积料需要人工清理，费时费力，严重时会影响作业效率，并会带来一定的安全隐患[3]。设计一种新型的皮带回程环保清洗装置，采用由多组喷淋设备和清扫器组成的组合装置，能够对回程皮带进行组合式清扫，有效地解决起尘和积料问题。

2 新型环保清洗组合装置

经过长时间现场研究和多种方法的实验，自主设计了皮带清洗水雾+自制清扫器+接料池的创新皮带清洗抑尘方式。该装置由自动喷淋装置、回程皮带清扫装置和回程皮带清扫后的引流装置3部分组成。皮带机作业时，通过水雾对皮带进行清洗，经过连续3道不同角度清扫器清理，达到对整条皮带的全面清洗。皮带清洗下来的泥浆进行集中收集，运用装载机定时进行清理，达到环保要求。

2.1 回程皮带自动喷淋装置

沿皮带运行方向，间距1 m，连续设置2道水管，2道水管采用同一个常闭式电动控制阀门进行控制。在皮带运行中心位置的水管上加装切线式雾状喷头，通过调节喷头，实现喷出水雾呈现与皮带相同宽度的“一”字型水柱，将水雾喷洒到回程皮带上，对皮带进行清洗。

设计与皮带启停同步的皮带喷淋方式，当皮带运行时，控制继电器闭合，电磁控制阀门打开，喷头对皮带进行喷淋；当皮带停止运行时，控制继电器断开，电磁控制阀门关闭[4]。

2.2 回程皮带清扫装置

回程皮带清扫装置包含2组皮带清扫器和1组刮水器。其中，皮带清扫器根据刮料材质不同又分为聚乙烯清扫器和合金清扫器。

聚乙烯皮带清扫器和刮水装置由主体槽钢、金属夹板和聚乙烯塑料刮板组成。其中，主体槽钢为160 mm的标准槽钢，并在指定位置上进行对应尺寸的开孔，起到支撑和安装刮料板的作用。将其通过螺栓固定在回程皮带下方的大机金属框架上，并在槽钢上加装可拆卸的金属夹板，用于安装聚乙烯刮料板和刮水装置(见图1)。

图1 皮带清扫装置和刮水装置尺寸图

聚乙烯刮料板和挂水装置直接接触回程皮带。由于聚乙烯刮料板具有较高的硬度、熔点和耐磨性，能够有效地与回程皮带接触且不易对其造成损伤，因此能实现较好的清理积料和刮水的效果。

合金皮带清扫装置与聚乙烯皮带清扫装置类似，主体槽钢结构相同，但刮料板采用100 mm×50 mm的合金刮片制成(见图2)。

图2 合金皮带清扫装置

合金皮带清扫装置的强度更大、延展性更小，适用于刮除比较坚硬的泥块或黏度更大的积料，作为聚乙烯皮带清扫器的补充，一般将其安装在清扫程序的后方。

在第一处喷淋点后方600 mm处安装1组聚乙烯皮带清扫装置，在第二处喷淋点后方600 mm处安装1组合金皮带清扫装置，并在合金皮带清扫装置后方再加装1道刮水装置，组成“喷淋+聚乙烯皮带清扫装置+喷淋+合金皮带清扫装置+刮水装置”的“3+2”组合清扫装置(见图3)。

图3 “3+2”组合装置安装示意图

经过实践验证，该装置能有效地刮除积料，并对回程皮带进行清洗，实现了较好的皮带清理效果。

2.3 回程皮带清扫后的引流装置

利用50 mm角钢制作“U”框架，框架尺寸需要包裹“3+2”组合装置，框架内采用更换下来的废旧钢丝带作为封堵，形成三面围挡(见图4)，使皮带清洗下来的积料、积水沿着围挡皮带流下，避免泥浆乱溅，造成二次污染。

图4 围挡示意图

2.4 回程皮带清扫后的接料池

在皮带机头部皮带下方开挖长×宽×深为4 m×6 m×1 m的接料池，采用混泥土进行浇筑，在距离接料池底部800 mm处，挖建排水沟，排水沟后方设计二级沉淀池，将经过二级沉淀的污水排入污水下水道。

3 结语

新型皮带回程环保清洗装置利用2道自动喷淋水管实现对皮带全面清洗，积料沾水打散后，经过2道皮带清扫装置，对水洗皮带进行清理，再利用最后一道刮水器装置将水洗皮带上的积水彻底清洗干净。同时将积料、积水集中收集到接料池，定期利用机械清理接料池，使皮带流程系统环保问题得到有效控制。该方案在青岛港前港分公司超过1 000 m的4条皮带机上进行推广应用，并取得良好的环保效果：回程皮带积料清理周期由1周延长到1个月；人工清理变为机械集中清理，降低了清理的劳动强度，改善了工作环境。