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　　原創(chuàng)卸船機(jī)老兵卸船機(jī)裝船機(jī)技術(shù)交流2023-12-06 20:52發(fā)表于江蘇

　　隨著我國礦山開采、港口碼頭、電力、水泥、鋼鐵事業(yè)的發(fā)展，港口運(yùn)輸量不斷增加，港口散貨連續(xù)式卸船機(jī)有較大的市場需求空間，散料裝卸設(shè)備作為各種散料礦產(chǎn)品的主要搬運(yùn)工具，在各類礦山開采市場需求仍將保持增長態(tài)勢。至今已發(fā)展出多種機(jī)型,螺旋卸船機(jī)以經(jīng)濟(jì)、高效、連續(xù)性已成為首選。

　　一，螺旋卸船機(jī)的優(yōu)點

　　螺旋卸船機(jī)是以無撓性牽引構(gòu)件的水平螺旋輸送機(jī)、垂直螺旋輸送機(jī)以及特制的取料裝置為主要工作機(jī)構(gòu)的卸船機(jī)械，它是一種高效連續(xù)型散貨卸船機(jī)。螺旋卸船機(jī)主要由門架、轉(zhuǎn)臺、水平螺旋、垂直螺旋和喂料器等部分組成。其最大優(yōu)點是作業(yè)過程在密閉狀態(tài)下進(jìn)行，無粉塵污染，外型和重量比其它連續(xù)卸船機(jī)小，但能耗稍大。一般主要用來卸煤碳、水泥、散糧、化肥、鉀鹽等散狀物料。

　　螺旋卸船機(jī)具有以下特點：

　　1.卸船效率高。螺旋卸船機(jī)的額定生產(chǎn)率可高達(dá)2000t/h以上，該機(jī)效率高的另一個重要標(biāo)志是平均工作能力較大。由于卸船機(jī)配置了反向旋轉(zhuǎn)式取料裝置，使物料較為緊密地在輸送管內(nèi)勻速流動，垂直螺旋輸送機(jī)的充填率可高達(dá)70%～90%。螺旋卸船機(jī)門架的行走、機(jī)身的回轉(zhuǎn)、水平臂的俯仰、垂直臂的擺動，使得取料裝置可到達(dá)艙內(nèi)任一位置，而取料裝置又具有自動松料和掘進(jìn)的功能，因此無論物料的流動性如何，在距艙底只剩30cm～50cm厚的物料層之前，卸船機(jī)都能不間斷地接近滿載工作，其平均生產(chǎn)率可達(dá)到額定生產(chǎn)率的70%以上。

　　2.對貨物與船型的適應(yīng)性強(qiáng)。螺旋卸船機(jī)可以用來卸各種粉末狀、顆粒狀及塊狀物料，在卸某些經(jīng)海上運(yùn)輸后被壓實甚至形成硬殼的物料如化肥、水泥、鉀鹽等時，由于取料裝置外部所裝的反轉(zhuǎn)取料螺旋或松料刀具有使物料松散的功能，能很好地滿足卸船要求。螺旋卸船機(jī)的垂直部分?jǐn)嗝娉叽缧?，且行走、回轉(zhuǎn)、俯仰、擺動等輔助機(jī)構(gòu)保證了該機(jī)靈活的動作，它可適合于各種類型的駁船與海船。

　　3.環(huán)境污染小。螺旋卸船機(jī)的物料輸送系統(tǒng)為全封閉式，在卸船作業(yè)過程中沒有料塵飛揚(yáng)，沒有物料或物料氣味的泄漏。對于諸如水泥、粉煤、白堊粉、鉀鹽、磷酸銨等易污染空氣的物料的卸船，采用螺旋卸船機(jī)尤為有利。螺旋卸船機(jī)的噪聲也較小，聲級可控制在60dB(A)以下。

　　4.結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小。螺旋卸船機(jī)的物料輸送系統(tǒng)均由無撓性牽引構(gòu)件的螺旋輸送機(jī)組成，輸送機(jī)沒有返回分支，結(jié)構(gòu)比較簡單，垂直臂與水平臂的斷面尺寸較小。在生產(chǎn)率與對象船相同的條件下，螺旋卸船機(jī)的質(zhì)量比抓斗卸船機(jī)要小得多，也是各種機(jī)械式連續(xù)卸船機(jī)中質(zhì)量最小的一種。因此，螺旋卸船機(jī)的造價較低，對碼頭承載能力的要求較低。

　　5.工作構(gòu)件的磨損較為嚴(yán)重。螺旋卸船機(jī)的主要易磨損部件是輸送螺旋與垂直螺旋輸送機(jī)的中間支承軸承。由于螺旋與物料的相對滑動、中間軸承中支承螺旋邊緣與軸瓦之間的相對滑動是難以避免的，因而提高工作構(gòu)件壽命的方法主要是采用耐磨性能好的材料，這將增大螺旋卸船機(jī)的成本。

　　水平螺旋和垂直螺旋的中間支撐是關(guān)鍵的核心技術(shù)。我們已經(jīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上、在潤滑密封上、在材質(zhì)的選擇方面做了大量的工作，并充分吸收國外的先進(jìn)的經(jīng)驗和技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)的成熟性和可靠度。

　　物料輸送路徑圖

　　螺旋卸船機(jī)日益廣泛地應(yīng)用于港口散貨專用碼頭的卸船作業(yè)，也用于其他碼頭型式與卸船工藝系統(tǒng)中。根據(jù)對象船的噸位與所卸物料的種類的不同，垂直輸送螺旋直徑范圍在260mm～790mm，卸船機(jī)生產(chǎn)率的范圍在100t/h～2000t/h。螺旋卸船機(jī)適用于在1000噸級駁船至120000噸級遠(yuǎn)洋船的各種船型，可用于卸水泥、谷物、煤、各類化肥及化學(xué)原料、飼料、鋁礬土、磷礦粉、糖等各種散粒物料。中小型螺旋卸船機(jī)一般要求物料粒度不超過50mm，大型螺旋卸船機(jī)的物料最大允許粒度可達(dá)300mm。

　　二工作原理

　　卸船過程中物料的流向如下：

　　1、艙內(nèi)物料經(jīng)相對旋轉(zhuǎn)式進(jìn)料裝置(對轉(zhuǎn)機(jī)頭)進(jìn)入垂直螺旋輸送機(jī)。

　　2、物料不斷進(jìn)入垂直螺旋輸送機(jī)管道而被提升至臂架端部，經(jīng)卸料口而被轉(zhuǎn)載到臂架螺旋輸送機(jī)上。

　　3、物料沿臂架進(jìn)入位于旋轉(zhuǎn)塔中心的轉(zhuǎn)載漏斗內(nèi)。

　　4、最后物料經(jīng)門架上的水平螺旋輸送機(jī)而被轉(zhuǎn)載到與碼頭平行的前沿帶式輸送機(jī)上。

　　該機(jī)主要由金屬結(jié)構(gòu)、輸送系統(tǒng)、輔助工作機(jī)構(gòu)、操作控制系統(tǒng)等部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括門架及支承圓筒、圓筒上轉(zhuǎn)臺、水平支承臂、垂直支承臂等。門架采用箱形結(jié)構(gòu)，門架支腿常采用一剛一柔支腿，以避免由于門架變形所產(chǎn)生的車輪啃軌現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)支承裝置采用滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承，水平臂與垂直臂可采用管形結(jié)構(gòu)或箱形結(jié)構(gòu)。對水平輸送距離較長的水平臂應(yīng)加副桁架以增強(qiáng)其剛性。水平臂的尾端裝有活對重以平衡垂直臂及垂直螺旋輸送機(jī)的自重力。螺旋卸船機(jī)的輸送系統(tǒng)由垂直臂螺旋輸送機(jī)、相對旋轉(zhuǎn)式取料裝置、水平臂螺旋輸送機(jī)以及門架螺旋輸送機(jī)所組成。碼頭后方一般采用帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。卸船機(jī)的輔助工作機(jī)構(gòu)包括卸船機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)部分的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，水平臂與其上水平臂螺旋輸送機(jī)的俯仰液壓缸，垂直臂與其上的垂直臂螺旋輸送機(jī)以及取料裝置的擺動液壓缸。

　　當(dāng)螺旋卸船機(jī)工作時，取料機(jī)頭插入艙內(nèi)料堆之中，反向旋轉(zhuǎn)式取料裝置一方面將物料供人垂直臂螺旋輸送機(jī)中，另一方面又阻止物料因進(jìn)入輸送管后沿周向迅速加速所產(chǎn)生的離心力作用而被甩出。進(jìn)入垂直臂螺旋輸送機(jī)的物料經(jīng)提升后通過卸料口被轉(zhuǎn)載到水平臂螺旋輸送機(jī)中，而后輸送至回轉(zhuǎn)中心處的轉(zhuǎn)載漏斗內(nèi)，再經(jīng)過門架螺旋輸送機(jī)而轉(zhuǎn)運(yùn)到與碼頭平行的前沿帶式輸送機(jī)上。螺旋卸船機(jī)利用取料裝置自動松料和掘進(jìn)，利用門架的行走、機(jī)身的回轉(zhuǎn)以及俯仰液壓缸與擺動液壓缸使機(jī)頭可到達(dá)艙內(nèi)各個位置，保證物料以較高的充填率在卸船機(jī)輸送系統(tǒng)內(nèi)不間斷地連續(xù)流動。物料在碼頭上的輸送方式可根據(jù)裝卸工藝的具體要求而定，可經(jīng)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)將物料送至堆場或筒倉暫存;可經(jīng)裝載漏斗直接裝車;也可通過帶式輸送機(jī)將物料送至裝船機(jī)裝駁船。

　　三結(jié)構(gòu)特點

　　港口碼頭散料螺旋卸船機(jī)，由垂直螺旋輸送機(jī)1、液壓裝置2、螺旋輸送機(jī)3、螺旋輸送機(jī)支架4、升降機(jī)構(gòu)5、回轉(zhuǎn)支承塔架6組成。垂直螺旋輸送機(jī)1下端裝有無動力主動取料頭7，由錐形管10、錐形螺旋體16、法蘭13構(gòu)成。垂直螺旋輸送機(jī)1可在不同位置不同角度直接插入物料堆中取料輸送。該機(jī)取料不用另配動力，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用安全，卸料殘留量少，維護(hù)方便，可用于港口碼頭船舶散料的裝卸，也可在大型散料貨場上使用。

　　四取料裝置是其關(guān)鍵性的技術(shù)環(huán)節(jié)

　　取料裝置性能的優(yōu)劣是影響和制約散貨連續(xù)卸船機(jī)能力與效率的至關(guān)重要的影響因素。散貨介質(zhì)力學(xué)特性的復(fù)雜性,散貨在取料過程中所經(jīng)歷的復(fù)雜運(yùn)動,以及散粒物料與取料裝置之間的復(fù)雜的相互作用關(guān)系決定了取料機(jī)理研究的難度。因此,性能優(yōu)良的取料裝置的研制及相關(guān)取料機(jī)理的研究是國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場中的一個重大技術(shù)難題,它對提高散貨碼頭的卸船效率,降低卸船成本,實現(xiàn)散貨碼頭現(xiàn)代化具有重要的意義。取料螺旋水平布置,可繞垂直輸送螺旋回轉(zhuǎn)切入料堆進(jìn)行取料作業(yè),其埋入深度可由臂架俯仰機(jī)構(gòu)控制?，F(xiàn)對這一取料裝置做了如下的分析：(1)分析螺旋取料頭的取料機(jī)理及其主體結(jié)構(gòu),描述物料沿著螺旋槽輸送的運(yùn)動機(jī)理,對物料進(jìn)行了運(yùn)動分析和力學(xué)分析。水平集料螺旋效率較高,取料移動靈活,分析了螺旋卸船工藝,得出取料螺旋運(yùn)動軌跡。在取料和輸送過程中,物料會發(fā)生翻滾,對物料的翻滾機(jī)理也做出了分析。(2)影響卸船機(jī)的生產(chǎn)率的因素有螺旋尺寸、取料轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)速度、物料性質(zhì)以及取料高度等諸多因素,需對取料螺旋的結(jié)構(gòu)參數(shù)、物料參數(shù)進(jìn)行了分析,得到螺距、充填系數(shù)等因素對取料效率的影響,建立螺旋生產(chǎn)率的數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB的優(yōu)化工具箱進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算,對影響因子進(jìn)行分析,得到使螺旋取料效率最高的解。卸船機(jī)采用變螺距的螺旋葉片,對變螺距時物料的運(yùn)動情況進(jìn)行分析,研究其受力情況,得出逐漸變小的螺距可以給物料更大的力,使物料壓入與垂直螺旋之間的通道,保證供料充分。(3)在工廠試驗臺搭建成功后,設(shè)計多組試驗進(jìn)行研究,對取料轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)速度和一次取料深度等變量設(shè)定不同的值,得出對生產(chǎn)率和螺旋扭矩的影響,繪制出關(guān)系曲線,可驗證和修正相關(guān)的設(shè)計理論與方法。

　　我司多年來主要致力于裝卸機(jī)械的非標(biāo)設(shè)計和技術(shù)研發(fā)的服務(wù)工作。所設(shè)計產(chǎn)品均通過三維模擬和有限元分析來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，注重設(shè)備設(shè)計的可靠性和經(jīng)濟(jì)學(xué)，注重降低設(shè)備的造價，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、低成本的設(shè)計工作。并為服務(wù)單位提高市場競爭力。

　　本人致力于裝卸船機(jī)、堆取料機(jī)、翻車機(jī)、排土機(jī)等散料大機(jī)的研究。今天首次在公眾號發(fā)表文章，限于個人的見識和業(yè)務(wù)水平，請各位專家不吝賜教!下面是本人微信，歡迎微信交流!