一种装载机除尘喷吹系统的设计

GXF360 2017-06-22

展开全文

一种装载机除尘喷吹系统的设计

史虓，宋哲文，许锁林

（国机重工集团常林有限公司，江苏常州 213000）

［摘要］通过分析用户实际作业工况，设计了一种便捷有效的装载机除尘喷吹系统，并现场进行了可行性验证，有效解决了用户难题，有望在生物质装载机上全面应用。

［关键词］装载机；除尘喷吹系统；试验

目前越来越多装载机需要在高粉尘、高强度的环境下作业，如矿山、码头、采石场等，在这种工况下，粉尘极易进入装载机本体护罩内部，某些易燃物质如堆积在电气元器件附近，存在较大的安全隐患。本文针对武汉某发电厂作业需求，有效利用装载机自有功能，设计了一种除尘喷吹系统，专门用于吹落起动电机及发电机上覆盖的易燃物质。

1 工况分析及传统解决思路

1.1 工况分析

该发电厂是一家生物质资源综合利用发电企业，作业现场主要划分为散料区和破碎区两大块，散料区可见生物质料为秸秆、木屑、花生壳等；破碎区可见建筑模板、树皮等废弃木料。

装载机在散料区主要为铲斗配置，负责将料场地面上的散料推送到入料口。开工后发现粉尘量特别大。在破碎区则为爪斗配置，抓取大型物料送到破碎机，环境尚可。另在散料区也配置了少许爪斗装载机，主要进行卸料作业。

据售后反馈，该发电厂原先曾有装载机发生自燃，检测报告均显示是由于裸露的起动电机上覆盖了大量生物质燃料，经长时间作业发热，导致高温或者起动时端子松动产生电弧火花引起燃烧。

1.2 传统解决方法

在装载机电气系统设计时，起动电机、发电机、蓄电池等重要元器件接线端已采用了烟嘴壶状的橡胶绝缘保护套（见图1），以防止粉尘堆积。但随时间推移，橡胶件逐渐老化，接线端裸露、松动，被粉尘覆盖，橡胶套保护作用下降，使整机电气危险系数提高。

图1 接线端橡胶保护套

一般解决方法都是加强日常保养，对出现开裂等老化现象的接线端橡胶保护套及时进行更换。另外发动机生产厂家也开始重视此问题，随机配备半圆柱状橡胶套对整个起动电机等易燃部位进行遮挡（见图2）。但这些做法并没有真正解决除尘问题，而且这种方法依赖操作人员的主观能动意识。

图2 橡胶套保护

另一种方法是用水冲洗，但需等待其干燥，否则有漏电可能，且使粉尘沾水变成泥污，既费时费力，效果又不好。

2 防尘喷吹系统设计

2.1 结构组成

根据该发电厂要求，选择起动电机和发电机作为除尘部位，设计了一种双通道间隔喷吹系统，系统结构框图如图3所示。

采用气体喷吹可以有效避免水冲洗带来的不便。图中喷吹点1为左侧起动电机喷吹点，喷吹点2为右侧发电机喷吹点，左右喷吹点各设置一电磁阀，通过脉冲仪控制电磁阀进而控制气体管路的通断。

图3 气体喷吹系统框图

2.2 系统分析

该系统利用装载机制动系统储气筒中的气体，即将气源接在储气筒安全阀位置（见图4），气体通过三通接头分到装载机两侧，左侧喷吹起动电机，右侧喷吹发电机。两侧喷嘴（即气体通道）与电磁阀同步启闭。

脉冲控制仪输入电压为24V，现场直接从装载机启动钥匙处取电，控制仪安装在驾驶室座椅右侧。

图4 气源接头

目前控制仪采用2个驱动电压通道（该控制仪最多可扩展到4个通道），分别驱动左右侧电磁阀。装载机正常开机后脉冲控制仪开始工作，设定脉冲仪的循环时间间隔周期为60s，即开机1分钟后第一个通道驱动，左侧开始喷吹，脉宽（设定）为0.5s，脉冲间隔设定为10s；第二个通道驱动，右侧开始喷吹，脉宽也设定为0.5s。然后再间隔1分钟，重复第一个通道驱动，如此循环。这样在装载机正常作业时，起动电机和发电机始终按固定脉冲周期自动化除尘喷吹，方便快捷，大大降低了由于易燃物质堆积而引起火灾事故的概率。