1.背景技術
煤炭通過鐵路運輸時會有一部分小顆粒煤炭被風吹散在鐵路路基兩側，被風吹出去的煤炭大多數(shù)為末煤，不僅會對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染，而且對周邊工作人員的身體健康也造成了極大危害，甚至會引起煤塵爆炸事故，影響隧道行車安全。目前，解決以上問題極為有效的手段就是在煤炭表面噴灑封塵劑，當封塵劑噴灑至煤炭表面一小時后可自動結殼，類似于發(fā)膠狀，從而將煤炭封住，避免了楊塵。
目前，對煤炭表面進行封塵劑噴灑主要采用人工噴灑和通過封塵劑自動噴灑裝置進行噴灑兩種方法，然而，現(xiàn)有的兩種封塵劑噴灑方法存在以下缺陷：
（1）人工噴灑，由于噴灑控制操作頻繁，操作人員很難實現(xiàn)噴灑泵、電磁閥和滾筒之間的很好配合，造成封塵劑噴灑流量和噴灑位置的不穩(wěn)定，不能滿足噴灑量的隨時變化，影響噴灑質量和固化效果。
（2）采用封塵劑自動噴灑裝置，雖然實現(xiàn)了對封塵劑噴灑的自動控制，噴灑流量和噴灑壓力反饋調(diào)節(jié)控制，但為了避免因兩節(jié)車廂之間噴灑泵短時間之內(nèi)頻繁開啟、關閉而造成噴灑泵損壞，通常讓封塵劑自動噴灑裝置一直處于工作狀態(tài)，直到整個噴灑過程完成為止，因此在裝煤車廂頭部電磁閥打開、滾筒降下，車廂尾部電磁閥關閉、滾筒升起，由于上節(jié)車廂尾部滾筒升起，滾筒里積累了大量的封塵劑液體，再到下節(jié)車廂頭部，滾筒降下，電磁閥打開，會導致從第二節(jié)車廂起到最后一節(jié)車廂的頭部所噴灑的封塵劑量過多，造成了封塵劑使用量的浪費，增加成本。
2.研究內(nèi)容
本項目研究的目的在于克服現(xiàn)有技術的封塵劑噴灑方法容易造成封塵劑噴灑流量和噴灑位置的不穩(wěn)定，或者造成封塵劑浪費，增加成本的不足，研制一種封塵劑自動噴灑系統(tǒng)。
該封塵劑自動噴灑系統(tǒng)包括噴灑滾筒和噴管，噴管位于所述噴灑滾筒內(nèi)，噴管上設置有多個噴嘴，噴灑滾筒上設置有與噴嘴相對應的噴灑孔，還包括用于控制噴灑滾筒轉動的驅動裝置和回收裝置，噴灑時，驅動裝置控制噴嘴與噴灑孔對準；不噴灑時，驅動裝置控制噴嘴與噴灑孔錯開，回收裝置用于對從噴嘴噴出的封塵劑進行回收。
該系統(tǒng)還包括用于固定噴灑滾筒的噴灑棧橋，噴灑棧橋上設置有用于檢測列車位置的光電開關，光電開關與控制器連接。噴管的輸入端設置有用于記錄封塵劑噴灑流量的流量變送器，流量變送器與控制器連接。
11-噴灑滾筒；111-噴灑孔；12-噴管；121-噴嘴；13-驅動裝置；131-旋轉電機；132-旋轉軸； 14-回收裝置；141-回收罐；1411-回收液位計；142-回收管路；143-回收泵；144-單向閥；15-封塵劑儲液罐；151-儲液液位計；152-輸入開關；153-輸出開關 16-噴灑管路；17-噴灑棧橋； 18-流量變送；19-自動清洗裝置；191-清洗液罐； 192-清洗泵；193-清洗管路；20-壓力傳感器；21-給料裝置；22-噴灑泵
自動噴灑封塵劑系統(tǒng)結構示意圖
封塵劑自動噴灑系統(tǒng)的自動清洗裝置包括用于存儲清水的清洗液罐、清洗泵和清洗管路，清洗液罐的輸出端通過清洗管路與清洗泵的輸入端連通，清洗泵的輸出端通過清洗管路與封塵劑儲液罐連通，清洗泵與控制器連接。
采用上述技術方案后，在噴灑滾筒上設置與噴嘴相對應的噴灑孔，當需要噴灑封塵劑時，驅動裝置控制噴灑滾筒轉動，使噴灑孔朝下與噴嘴對準，實現(xiàn)將封塵劑均勻噴灑在裝車煤炭的表面，將煤炭封住，避免揚塵；當兩節(jié)車廂之間需要停止噴灑時，驅動裝置控制噴灑滾筒轉動，使噴灑孔位于噴灑滾筒的側面或者頂部與噴嘴錯開，此時通過噴嘴噴出的封塵劑直接進入噴灑滾筒內(nèi)，通過回收裝置對噴灑滾筒內(nèi)的封塵劑進行回收，不會造成浪費，降低成本。同時，通過清洗裝置實現(xiàn)對封塵劑自動噴灑裝置進行自動清洗，防止封塵劑自動噴灑裝置堆積剩余的封塵劑，減少使用壽命。
3.具體操作過程
如圖所示，當需要噴灑封塵劑時，驅動裝置13控制噴灑滾筒11轉動，使噴灑孔111朝下與噴嘴121對準，封塵劑自動噴灑系統(tǒng)噴灑封塵劑；當兩節(jié)車廂之間需要停止噴灑時，驅動裝置13控制噴灑滾筒11轉動，使噴灑孔111位于噴灑滾筒11的側面或者頂部與噴嘴121錯開，此時通過噴嘴121噴出的封塵劑直接進入噴灑滾筒11內(nèi)，通過回收裝置14對噴灑滾筒11內(nèi)的封塵劑進行回收，無需頻繁開啟、關閉封塵劑自動噴灑系統(tǒng)，不會造成封塵劑浪費，降低成本。
4.推廣應用前景
該自動噴灑系統(tǒng)，操作簡便，自動化程度高，封塵效果好，實現(xiàn)了封塵、清潔、回收一體化功能，效率高，安全可靠，值得相關企業(yè)借鑒和推廣應用。
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