机械清筛作业抑尘系统研究

机械清筛作业抑尘系统研究
摘要：机械清筛作业现场粉尘大影响施工作业及员工身心健康；利用原车分
动箱动力增加液压系统，驱动高压水泵增压，高压水进行雾化，高饱和度的水雾，压制无序粉尘的溢出。

关键词：清筛机、物料运输车、液压控制、粉尘、水雾化
1、概述
清筛机系统作业中，扒料、振动筛、回填卸料、抛砟等作业过程是开放式的,由于各机构作业速度快，冲击大，物料之间相互撞击，转化为动能形成的粉尘动
能较大；由于这一原因在清筛机工作区域粉尘污染相当严重，粉尘浓度可达上千
毫克每立方米严重危害着现场职工的身体健康与设备安全［1］。

在天气干旱地区，粉尘异常严重，甚至看不清眼前设备运行状态，每次作业前安排槽罐车洒水
70吨，效果依然不明显。

为了改善工作环境，减少设备故障率，提高机械清筛作业质量，开发机械清
筛作业抑尘系统。

2、抑尘原理的研究与选用
实践证明，粉尘可以通过水被粘结而聚结增大，但那些最细小的粉尘只有水
雾以减小水的表面张力时才会聚结成团。

如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒，那么
粉尘仅仅跟随水雾颗粒周围的气流运动，水雾颗粒和粉尘颗粒接触很少或者根本
没有接触从而达不到抑尘作用。

如果水雾颗粒和粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随
气流运动时与水雾颗粒碰撞、接触而粘结在一起易降落。

水雾对粉尘的“过滤”
作用就这样形成了，从而达到抑尘作用［2-3］。

在粉尘起尘点附近形成过饱和的水雾进行覆盖，在高速水雾的冲击下，迅速
与其凝聚，在后续不断的水雾凝聚增大，全面压制粉尘扬起。

从而完成抑尘作业。

各类抑尘装置的优劣对比：
传统洒水降尘装置：能耗小，但抑尘效率差，用水量大，容易浸透石砟，形
成污泥，影响设备维护保养工作。

干雾抑尘装置：采用压缩空气击碎水颗粒，形干雾，效果好，但占空间大，
消耗功率较大，不适用于大型养护机械。

布袋除尘装置：效果好，能耗大，占地庞大，定期清理维护工作量大。

清筛机抑尘采用高压抑尘原理，雾化抑尘效果好，能耗小，所占空间小，维
护量极小，非常适用大型养路机械抑尘适用。

3、机械清筛作业抑尘系统设计
3.1清筛机出厂实际检测轴重接近铁路标准设计值轴重23吨，在满足轴重要
求情况下，且清筛机可安装空间限制，振动筛与司机室间可设计水箱0.8m³。

由
于水箱太小，不能满足3小时天窗作业要求，需要外挂一个水箱增加储水量；在
清筛作业队中，与清筛机联挂的物料运输车（简称：污土车），最适合加装水箱；作业前是空车，作业后是满载，与水箱使用找相反，作业前是满载，使用后是空载，车的载重不会增加。

在污土车板带下方可增加一个3m³左右大水箱，不影响
车辆的偏载及正常使用，满足清筛作业用水需求。

3.2清筛机抑尘系统的动力选用：
清筛机老机型均没有发电机组，受到清筛机轴重及空间局限，没有同时加装
发电机组和抑尘系统的安装空间及重量空间。

为节约空间、避免超轴重，抑尘系
统动力采用液压驱动；且不与原车液压系统相互干扰，影响原车作业；直接将清
筛机分动箱上的液压齿轮泵（单泵）换成双联齿轮泵，多出的一个液压泵专供抑
尘系统使用。

采用液压马达驱动高压水泵运行，液压控制阀组控制马达的转速、
压力从而调节水泵的出水量及出口压力，达到最佳使用效果。

3.3抑尘装置布局，在挖掘区域，上料导槽，下料导槽，中间横梁处均安装
抑尘装置；振动筛拔链落料斗及分砟斗处均布置抑尘装置；左右回填皮带落料处
和清筛机抛砟到物料车上均布置抑尘装置。

振动筛与抛砟处抑尘装置必须在接触
网无电状态下使用。

3.4电气控制系统
污土车水箱给清筛机水箱补水动力采用污土车直流发电机组（电瓶）电源直
接驱动直流水泵补水。

抑尘系统控制电源采用清筛机直流发电机（电瓶）电源；
电气控制系统可以采用就地操作和远程遥控操作，并实现两车水管、电缆快速联
机控制。

3.5机械清筛作业抑尘的工作流程
污土车水箱1通过直流水泵2和连接器3给清筛机水箱4实现自动补水；9
液压泵在分动箱10的驱动下从液压油箱泵油，通过液压阀组8控制液压马达7
转动，驱动高压水泵6，形成高压水，在雾化喷嘴5的作用下，将水击碎雾化，
作用在各个作业点周围形成浓密的雾池，阻止灰尘的扩散。

1 污土车水箱、2直流水泵、3连接器、4
清筛机水箱、5喷嘴、6高压水泵、7液压马达、
8液压控制阀组、9液压泵、10清筛机分动箱
4、现场作业效果
根据现场试验、使用效果、操作人员反馈情况，效果非常理想，达到预先设
计使用要求。

5、结束语
根据以上的研究及现场试验，抑尘动力选用及
布局完全满足现场使用要求。

机械清筛作业抑尘装
置使用现场雾池浓密，从起灰尘点抑制灰尘的扩散。

提高了清筛施工作业环境，减少粉尘对现场职工的
身心伤害及尘肺病等职业病的发生。

因粉尘控制以后，可见度提高，增加了清筛设备的使用安全性。

抑尘装置用水量小，仅为原来的5%左右，不仅减少单位作业的人力物力消耗；更为重要的污土中的湿度小，污土与石砟不粘连，清筛质量更好。

高标准高质量
地完成线路养护任务，确保铁路运输生产安全、高效和按计划顺利推进，起到重
要作用。

就地、远程遥控均可操作，使用方便。

效果好，得到现场职工一致好评！
参考文献：
1.
张永革.铁路大型清筛设备及运用［M］.北京：中国铁道出版社，2008
2.
孙虎、刘建明.干雾抑尘技术在黑岱沟选煤厂装车站的应用［J］.煤炭加工
与综合利用，2010,1（13）：48-50.
3.
刘涛，赵秀君，何威，等.某炼煤厂高炉重力除尘放灰作业职业病危害因素
控制与分析［J］.工业卫生与职业病，2016,42（6）；451-454。

［4］《设备管理与维修》翻车机干雾抑尘系统故障及改进陈敏
［5］钟声标.全断面道砟清筛机［M］.北京：中国铁道出版社，2008
［6］张永革.铁路大型清筛设备及运用［M］.北京：人民交通出版社股份有
限公司，2016。