一種新型高效的塔式布砂機的研發

周小玲，姜 渭，文 強，龍緒登，龐廣勝

(廣西建工集團建筑機械制造有限責任公司，廣西 南寧 530299)

1 研發背景

布砂機是利用水力旋流器分離去除砂水中較重的粗顆粒泥砂等物質的設備，適用于選礦廠、洗砂廠中物料的洗選、分級、除雜等作業。在海邊洗砂生產線中，布砂機工作時，砂泵以一定壓力和流速通過進料管將礦漿抽到水力旋流器，礦漿沿切線方向旋入旋流器的圓筒并快速沿筒壁旋轉，進而產生離心力。通過離心力和重力的作用，較粗、較重的礦粒被拋出并向下運動最后從下端底流口排出，水和部分較細的礦粒隨著旋轉運動，從上端溢流口排出，完成砂水分離和清洗作業。因布砂機安裝位置固定，經底流口分離出的粗顆粒物質砂子裝車或船的位置也固定，每當裝滿一輛車或船，必須把車或船移走才能裝下一輛，或必須中斷生產線作業而將堆滿底流口的砂子清空才能繼續洗砂作業。對于大型車船、洗砂廠，必須安裝多個布砂機或多次移動車船才能滿足裝堆砂要求；在大型的洗砂廠，需要配備輔助設備清理布砂機底流口的散砂。這種布砂機堆砂位置固定，裝堆砂面積小，設備利用率低，工作效率低。

為了解決上述問題，本文研發了一種新型高效的塔式布砂機，充分利用塔機可以360°旋轉的功能，在起重臂架上安裝布砂機，當起重臂架回轉時，布砂機隨之旋轉。根據場地要求啟用起重臂架上相應位置的布砂機，當底流口位置堆滿砂時，轉動起重臂架或啟動另外的布砂機來更換堆砂位置，實現不同半徑范圍內堆砂，增大了裝堆砂面積，提高工作效率。

2 關鍵技術

如圖1所示是本文設計的新型高效塔式布砂機，平衡臂安裝在過渡節架左上方；平衡臂拉桿下端與平衡臂連接、上端與塔帽連接；過渡節架下部與回轉總成連接、上部與塔帽連接；回轉總成安裝在塔身上；起重臂架是截面為四邊形的桁架結構，安裝在回轉總成右邊；起重臂架拉桿下端與起重臂架連接、上端與塔帽連接。根據安裝布砂機的數量對起重臂架進行受力分析，在平衡臂尾部配套安裝相對應的平衡重塊。

圖1 塔式布砂機鋼結構示意圖

如圖2所示，新型塔式布砂機包括鋼結構、回轉機構、支架、布砂機。新型布砂機的回轉機構安裝在回轉總成上，支架安裝在起重臂架上，布砂機通過支架支撐安裝在起重臂架上。回轉機構帶動起重臂架轉動，可以實現布砂機360°旋轉。根據起重臂架受力情況，可沿著起重臂架安裝若干個布砂機，且每一個布砂機均可獨立控制，可多工位同時作業，從而極大地提高了生產效率。

圖2 塔式布砂機總體結構示意圖

如圖3所示，布砂機包括溢流管、旋流器、進料管、進料分配器和砂泵。為了提高產砂量，每個布砂機配套兩個旋流器和兩條溢流管進行砂水分離作業。布砂機通過支架支撐固定安裝在起重臂架上，其中進料分配器安裝在支架中間，支架兩邊前后錯開位置各安裝一個旋流器，兩個旋流器同時對進料分配器分配過來的砂水進行分離。進料管從沉砂池開始布管，中間通過砂泵，然后穿過回轉總成的中心并沿著起重臂架分布，最后固定連接在進料分配器下端；溢流管從旋流器上部引出，沿著起重臂架分布并一直延伸到回轉總成，溢流出的水和部分細小砂子從溢流管排到回轉總成下部水槽，水槽可以過濾掉部分溢流出的細小砂子。被分離出的砂從旋流器下部底流口直接排出，可先堆積也可直接裝到運輸車上。

圖3 布砂機的構成

3 結 論

本文研發的新型高效塔式布砂機，充分利用塔式起重機部件，制作工藝成熟，并提高了設備利用率；可以實現360°旋轉，還可以在起重臂架上安裝多個布砂機同時工作，實現不同半徑范圍堆砂，解決了現行布砂機堆砂位置固定，工作效率低，裝堆砂面積小的問題。根據其使用功能和特點，可推廣應用到冶金、建材、水電等行業的洗選、分級、除雜等作業以及細粒度和粗粒度物料的洗選作業。

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