1500t—h兩面可卸式鏈斗式連續(xù)卸船機創(chuàng)新點分析︱港口裝卸機械

目前世界上使用的大宗散貨煤炭碼頭的卸船設備主要為抓斗卸船機，但是抓斗卸船機具有能耗大、卸船效率低、不環(huán)保等缺點，且其卸船能力有限。隨著近年來，各國對環(huán)保要求的不斷提升，鏈斗式連續(xù)卸船機開始進入人們視野。該機型有著高效率、低能耗、環(huán)保、操作方便的優(yōu)勢，伴隨著技術的提高和經(jīng)驗的累積，得到越來越廣泛的應用。本文研究所示的兩面可卸式鏈斗式連續(xù)卸船機是為國外某沿海發(fā)電廠定制的卸煤設備，單臺額定卸載能力為1 500 t/h。該機型泊位兩側均可卸船、輸出皮帶機布置在門座橫梁內(nèi)部。

1 設備簡介

1.1 主要機構和工作原理

該1 500 t/h 兩面可卸式鏈斗式連續(xù)卸船機主要機構如圖1 所示，鏈斗挖掘機構挖掘船艙里的物料，通過鏈斗提升機構到達回轉(zhuǎn)給料盤，鏈斗反轉(zhuǎn)將物料卸至臂架皮帶機，物料通過中心漏斗后到達輸出皮帶機，最后經(jīng)過分岔漏斗運送到碼頭皮帶機。鏈斗擺動機構可以調(diào)節(jié)底部挖掘部分的擺動角度，以保證可以挖到船艙邊緣的物料。BE 回轉(zhuǎn)機構保證BE 部分360°全回轉(zhuǎn)，臂架俯仰機構控制臂架繞著臂架鉸點在-17°～ +35°俯仰，臂架回轉(zhuǎn)機構控制回轉(zhuǎn)部分（大回轉(zhuǎn)軸承以上部分）±150°回轉(zhuǎn)。大車行走機構控制整機沿著軌道行走。

1. 鏈斗挖掘機構 2. 鏈斗擺動機構 3. 鏈斗提升機構4.BE 回轉(zhuǎn)機構 5. 回轉(zhuǎn)給料盤 6. 臂架皮帶機7. 臂架俯仰機構 8. 臂架回轉(zhuǎn)機構 9. 輸出皮帶機10. 大車行走機構 11. 碼頭皮帶機

圖 1 該1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機主要機構

1.2 主要技術參數(shù)

該1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機主要參數(shù)如下：物料種類為煤炭：1-1.1t/m3；額定輸送能力為1 500t/h；軌距為16.2 m；基距為14 m；臂架回轉(zhuǎn)半徑為32m；臂架回轉(zhuǎn)角度為±150°；臂架變幅角度為-17°～+35°；BE 回轉(zhuǎn)角度為360°；提升高度為約32 m；臂架皮帶機帶寬為1 400 mm；臂架皮帶機槽角為35°；輸出皮帶機帶寬為1 400 mm；輸出皮帶機槽角為20°；推耙機額定吊重為16 t；

1.3 主要優(yōu)勢和特點

高效率 通過鏈斗擺動機構上的油缸來調(diào)節(jié)L形挖掘部分的擺動角度，工作范圍能夠遍及船艙各個角落，降低了人工清倉的工作量。單艙平均效率可以在70%~80% 之間。

低能耗 相對于同等卸載能力的抓斗式卸船機，鏈斗式連續(xù)卸船機省去了抓斗本身和空小車做功，且沒有頻繁的加減速和起制動。裝機容量較抓斗式卸船機小很多。

環(huán)保 該1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機從卸料起始端到與碼頭皮帶機的物料對接終端，均在封閉的環(huán)境中工作，且在設備各段設置噴淋裝置，極大減輕了煤炭的揚塵程度。

操作方便 在調(diào)試設備的過程中，根據(jù)計算，加入了聯(lián)動動作，控制大車行走、臂架回轉(zhuǎn)、BE 回轉(zhuǎn)等機構一起動作。司機只需要根據(jù)實際情況按一下按鈕即可，不需要同時操作數(shù)個機構，操作方便。

2 設備創(chuàng)新點分析

該設備專為小型棧橋式、要求兩側可卸船的碼頭研發(fā)設計，接卸船型為10 000—30 000DWT，物料為煤炭。該項目創(chuàng)新點如下：

1）優(yōu)化設計上部結構，降低高度，減輕重量；

2）縮短物料提升高度，降低能耗，減輕重量；

3）優(yōu)化設計3 段式中心漏斗，減短中心漏斗高度，降低沖擊；

4）創(chuàng)新設計門座結構及門座內(nèi)輸出皮帶機，降低整機高度，減輕重量；

5）創(chuàng)新設計回轉(zhuǎn)供電系統(tǒng)，使回轉(zhuǎn)角度達到300°以上，實現(xiàn)碼頭兩側可卸船。

2.1 優(yōu)化設計上部結構，降低高度，減輕重量

該1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機上部結構中前拉桿和平衡梁與L 形結構相連的上鉸點是一個。國內(nèi)某1 800t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機這個位置的上鉸點是兩個。如圖2 和圖3 所示，國外項目L 形結構上、下鉸點的垂直高度為6 000 mm，在國內(nèi)項目7 000 mm 的基礎上下降了1 000 mm。根據(jù)碼頭的實際卸載條件，在國內(nèi)項目的基礎上，該國外1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機通過減少鉸點數(shù)量和減小上下鉸點的高度，減輕了鋼結構的重量，降低了成本。

圖 2 1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機上部結構

圖 3 國內(nèi)某1 800 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機上部結構

2.2 縮短物料提升高度，降低能耗，減輕重量

該1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機挖掘底部到臂架鉸點的高度約21.8 m，相較于其他兩項目，提升高度明顯縮短，如表1 所示。提升高度減小，鏈斗提升機構的電機做功相對減少了，降低了能耗。相應地，提升高度減小，鏈斗和鏈條的數(shù)量減少，鋼結構的重量也會減輕。

2.3 優(yōu)化設計3 段式中心漏斗，減短中心漏斗高度，降低沖擊

該1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機的中心漏斗包括從與臂架下端相連的活動漏斗到與輸出皮帶機上端相連的下部漏斗，總高度為9.28 m，見圖4。較之前的項目，高度減短。物料從臂架皮帶機下落，通過各級漏斗，到達輸出皮帶機。漏斗高度越短，物料對各級漏斗內(nèi)表面襯板的沖擊越小，襯板的壽命就越長，減小了襯板的更換頻率，更具有經(jīng)濟性。

圖 4 1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機中心漏斗

2.4 創(chuàng)新設計門座結構及門座內(nèi)輸出皮帶機，降低整機高度，減輕重量

門座橫梁內(nèi)布置輸出皮帶機，是該1500t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機項目一個重要的創(chuàng)新，見圖5。以往的連續(xù)卸船機項目，輸出皮帶機一般布置在門座橫梁下端的平臺上，需要在門座橫梁下端單獨設計一個吊架平臺。該項目的創(chuàng)新設計，充分利用到了門座橫梁的內(nèi)部空間，省去了輸出皮帶機的吊架平臺。同時降低了整機高度，減小了物料的運行距離，既減輕了整機重量，又減小了物料對設備的沖擊。物料經(jīng)過輸出皮帶機，通過輸出皮帶機下端的分岔漏斗，直接落在碼頭皮帶機上。在維護保養(yǎng)方面，維保人員可以直接通過登機斜梯來到門座橫梁平臺，再進入橫梁內(nèi)部，方便對皮帶機進行維保。

圖 5 1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機輸出皮帶機

2.5 創(chuàng)新設計回轉(zhuǎn)供電系統(tǒng)，使回轉(zhuǎn)角度達到300°以上，實現(xiàn)碼頭兩側可卸船

設備所在碼頭是棧橋式，要求碼頭兩側均可以卸船。為了達到這個要求，臂架回轉(zhuǎn)的角度設計到±150°，角度范圍達到300°，如表2 所示，相較于其他碼頭的設備，該項目回轉(zhuǎn)角度最大。

回轉(zhuǎn)供電系統(tǒng)采用電纜拖鏈的形式，為創(chuàng)新設計。電纜拖鏈的固定支架分為內(nèi)外圈，內(nèi)圈支架與門座橫梁固定，外圈支架與回轉(zhuǎn)部分固定，見圖6。在臂架進行回轉(zhuǎn)動作時，支架內(nèi)的拖鏈和電纜同步跟隨回轉(zhuǎn)。這種形式的供電裝置，避免了電纜的過分受力，延長了電纜的使用壽命，也規(guī)避一系列的安全問題。

圖 6 1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機回轉(zhuǎn)供電

3 結語

鏈斗式連續(xù)卸船機是正在發(fā)展的新機型，各結構、機構都有改進的空間和優(yōu)化的必要性。針對該國外沿海卸煤碼頭，研制的1 500 t/h 鏈斗式連續(xù)卸船機，創(chuàng)新型采用±150°范圍的回轉(zhuǎn)機構，兩面可卸，充分考慮到棧橋式碼頭的特殊性，符合作業(yè)的實際需求，并且提高了卸煤效率。針對煤炭、鐵礦石等散貨裝卸碼頭，鏈斗式連續(xù)卸船機充分體現(xiàn)環(huán)保、高效、節(jié)能的優(yōu)勢，并且可以根據(jù)碼頭布置形式作針對性設計，在國內(nèi)外有著廣闊的市場空間。

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