論碼頭工程車輛洗輪機技術優化

陸永剛 龔偉 何巡宇 郭海峰 何運鑫

摘 要 隨著我國城市化進程和工業化步伐的加速，隨之引起的環境揚塵污染也越來越嚴重，影響到城市環境空氣質量和人們的生存環境。其中，懸浮顆粒物引起的污染及其對環境空氣質量的影響已經受到國家和政府的強烈重視。“十一五”期間，國家環保總局明確將懸浮顆粒物作為環境保護工作和城市大氣污染防治的重點，并將其納入“國家衛生城市”、“國家環保模范城市”、“生態城市”的重要考核指標。因此，城市空氣環境質量控制是城市環境建設系統工程中的重要環節。

關鍵詞 二次環境污染;洗輪機;經濟實用

引言

由于我公司原料的運輸主要以車運為主，為治理車輛在長駁運輸礦粉類物料至公司主廠區途中所造成道路污染及揚塵現象，2008年在碼頭堆場區域選購安置了一臺價值22萬元的全自動車輛洗輪機（基坑排泥式）。但是，此設備結構復雜，在使用過程中，其刮泥裝置故障率高、維護煩瑣、維修費用高，無法滿足正常使用的需求。后經過不斷創新試驗和調試，對排污系統進行了優化，取消了排泥機構，采用自然排污的形式，實現了洗輪機制作成本低，結構承載能力高，少維護，效率高，最終形成了一種新型實用的工程車輛洗輪技術方案。

1課題來源

碼頭散貨堆場上儲放的礦粉類物料需用車輛長駁運輸至公司主廠區，路途距離約13公里，車輛在運輸途中難免造成道路污染及揚塵現象，給周邊地區的居民生活造成了一定負面的影響。如何規范運輸管理及其造成的“二次環境污染”，更加有效地保護環境，改善人們的生活環境則成為目前擺在我們面前的一個重要課題。運輸工程車輛輪胎清洗技術可以從源頭治理污染，大大減少二次揚塵的產生，是治理塵土污染最簡單有效的措施，目前在國外也得到普遍應用[1]。

2研究課題的現狀與工程背景

洗輪機是為解決車輛帶泥上路造成道路污染而設計的車輛清洗機，目前都是企業根據自己情況制定相應的企業標準生產。主要有兩大類：一種是平板式洗輪機，一種是基坑式洗輪機。平板式洗輪機相對來講結構比較簡單，價格便宜，缺點是洗車效果較差。平板式洗輪機主要用方管或槽鋼焊接而成，再連接到高壓水泵上。基坑式洗輪機的結構比較復雜，維護煩瑣費用高，故障率高。基坑式洗輪機主要有機架、傳動系統、排泥系統、供水系統以及自動控制系統組成。主要原理是汽車通過洗輪機時觸動開關，啟動供水系統對輪胎進行強力清洗，污水經排水溝流入沉淀池，沉淀在基坑中的污泥由排泥系統排出。排泥系統采用刮板機將淤泥排除，但這種方法使得刮泥機在水池中起到了攪拌機的作用，把沉淀淤泥攪拌起來，使得本來渾濁的水變成了泥漿水，大大降低了洗車效果。目前我公司主廠區主要采用基坑式排泥洗輪機。

根據我公司原料供給需求量，每天由碼頭長駁至主廠區的車運次數約700～800車次，對道路環境造成了很大的揚塵污染。如何在保證主廠區原料正常供給的條件下，有效的治理車運造成的揚塵污染？2008年經公司部門相關技術人員至某知名洗車設備廠家實地考察后，在碼頭堆場區域選購安置了一臺價值22萬元的全自動車輛洗輪機（基坑排泥式）。該洗輪機具備刮泥板裝置，自動將沉淀在機身內的物料進行刮掃、回收。在實際使用過程中，由于礦粉類物料比重較大，不易刮掃，且刮板易磨損、刮板傳動裝置鏈條難以調整，維修故障率較高。同時，該裝置備件均需外購，維修費用較大。在使用不到一年的時間內，刮泥裝置箱體大面積出現磨損穿透現象，無法繼續滿足正常使用的需求。設備使用基本處于癱瘓，面臨大修問題[2]。

3洗輪機的研究方向

為滿足我公司這種比較特殊的工況，需要滿足下面幾個條件：洗輪機免維護或少維護，洗車效率要高，洗車效果要好，結構簡單、穩固（滿載洗車）是四個硬性指標。另外，清洗的污水要便于收集，可循環利用，既要考慮其實用性，又要考慮低成本。通過排查，外購的洗輪機故障率最高的是排泥系統。經調查，如果將排泥系統優化且又能正常排泥，則就可以實現免維護或少維護了。綜合平板式與基坑式洗輪機的特征優點，對排污系統進行優化，取消排泥機構，采用自然排污的形式解決了上述問題，最終形成一種新型實用的工程車輛洗輪技術方案[3]。

4新型洗輪機的工作原理

首先由外界給水泵運行給清水池內注入水源，水位可由池內的浮球限位進行控制。水位補給步驟完成后，潛水排污泵電源合閘。工程車自車輛入車方向駛入清洗區域，前車輪抵觸腳踏限位開關，沖洗泵開始運行，高壓水通過清洗區立管噴嘴、斜向噴嘴及垂直向上的噴嘴對清洗區車輛進行維持40秒的沖洗（沖洗時間由時間繼電器進行設定）。污水順著基礎內的斜水坡度自動流淌入沉淀水池內。進入沉淀池內的污水經二級沉淀后，上“清水”流入清水池內進行循環利用。一個工作日結束后，利用停機時間，用挖掘機對沉淀池內的沉淀物進行清理。清池結束后在清水池內補給水源，等待運行[4]。

5結束語

本實用新型的洗輪機技術有益效果是：結構簡單、實用，制作成本低，相比外購一臺洗輪機的費用可大大降低成本;洗輪機采用智能控制、水循環利用的方式對整車輛輪胎、底盤和側面進行清洗作業;清洗潔凈度達80%以上，清洗速度1臺車不超過45S。（清洗時間可調）;特別設計的噴嘴，沖洗強度大，水流離心力強，保證清洗效果;故障率低，基本無維修費用產生，可以實現“無人化”全自動運行;結構承載能力高，特殊的安全裝置設計，保證了高的功效和可靠性。該方案的初期試驗階段分別于2009年、2010年完成研發試驗，并于2015年成功應用于張家港市盛泰碼頭和張家港市永豐碼頭的環保項目建設，其實際使用效果切實滿足了當前整個碼頭物流車輛清洗的環保需求。

參考文獻

[1] 黃玉虎，曲松，王斌，等. 轉輪式洗輪機對車輪帶泥的沖洗效果[J].環境工程學報，2014（2）：631-635.

[2] 黃玉虎，李鋼，楊濤，等.道路揚塵評估方法的建立和比較[J].環境科學研究，2011（1）：27-32.

[3] 朱亮，李元秀，王者堂. 冶金運輸車輛輪軸清洗機的研制與應用[J]. 機車車輛工藝，2011（2）：24-26.

[4] 張淼，邵金福. 淺議一種建筑工地使用的全自動洗輪裝置[J]. 中國新技術新產品，2011（19）：188.