郁鳳達(dá)

（上海鐵路局 上海鐵路裝卸服務(wù) (集團(tuán)) 有限公司，上海 200070）

戚墅堰鐵路新貨場(chǎng)主要承擔(dān)煤炭和零擔(dān)貨物的裝卸任務(wù)，中天鋼鐵集團(tuán)生產(chǎn)用煤炭在該貨場(chǎng)卸車。2009 年戚墅堰鐵路新貨場(chǎng)修建時(shí)，上海鐵路局裝卸公司修造分公司承接了卸車機(jī)的制造任務(wù)。中天鋼鐵集團(tuán)根據(jù)生產(chǎn)和儲(chǔ)存煤炭的需要，要求卸車機(jī)有兩個(gè)卸料點(diǎn)，一個(gè)在跨內(nèi)，由卸車機(jī)卸出的煤炭，經(jīng)皮帶輸送機(jī)聯(lián)運(yùn)送往鋼鐵廠；另一個(gè)在跨外，卸車機(jī)直接將煤炭卸在貨場(chǎng)內(nèi)。為此，修造分公司對(duì)卸車機(jī)進(jìn)行了選型和技術(shù)改造。

1 卸車機(jī)的選型

鐵路貨場(chǎng)煤炭卸車作業(yè)在 20 世紀(jì) 80 年代以前，主要以 DDK-73 型卸車機(jī)為主，該型卸車機(jī)投入資金少、制造簡單，但配件通用性差，整機(jī)剛性不足。20 世紀(jì) 80 年代末，上海裝卸公司修造分公司整合其他卸車機(jī)型的設(shè)計(jì)理念，自行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出 SD89 箱型卸車機(jī)。經(jīng)過近 20 年的應(yīng)用，由于該型卸車機(jī)的生產(chǎn)率高、穩(wěn)定性好、操作簡單方便，在貨場(chǎng)、專用線得到了廣泛應(yīng)用。因此，以 SD89 箱型卸車機(jī)為原型并經(jīng)過技術(shù)改造，能夠滿足戚墅堰新貨場(chǎng)的生產(chǎn)需要。

2 技術(shù)改造方案

2.1 主要部件的改造

2.1.1 輸送機(jī)

SD89 箱型輸送機(jī)卸料點(diǎn)在卸車機(jī)跨外兩側(cè)，現(xiàn)將輸送機(jī)一側(cè)縮短至跨內(nèi)，頭尾滾筒結(jié)構(gòu)不變，并在該側(cè)出料口處安裝封閉式料斗，料斗做成上寬下窄直通式結(jié)構(gòu)。為減少煤炭對(duì)聯(lián)運(yùn)的皮帶輸送機(jī)輸送帶的沖擊，下出口處裝有朝向皮帶輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的傾斜擋板，聯(lián)運(yùn)的皮帶輸送機(jī)上方安裝網(wǎng)格條。這樣，煤炭由卸車機(jī)卸出并經(jīng)過封閉式料斗后，卸在聯(lián)運(yùn)的皮帶輸送機(jī)上，直接送往鋼鐵廠。該機(jī)型輸送機(jī)另一側(cè)的出料點(diǎn)，在卸車機(jī)外側(cè) 5 m 處，由卸車機(jī)卸出的煤炭直接卸在貨場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)存。

2.1.2 小車機(jī)架

通常卸車機(jī)的大車跨度小于 5.5 m。戚墅堰新貨場(chǎng)卸車機(jī)因與皮帶輸送機(jī)聯(lián)運(yùn)，大車軌距為 7.5 m，而且該側(cè)的卸料點(diǎn)在跨內(nèi)，因此，小車機(jī)架 (十字梁)中心須偏離卸車機(jī)機(jī)架中心 1.05 m。將小車機(jī)架中間部分制作成不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，考慮到提升機(jī)構(gòu)卷筒受力的均勻，以及小車機(jī)構(gòu)滾輪運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)，需要在小車機(jī)架中間部分的加長段增加配重 P0，并進(jìn)行提升機(jī)構(gòu)電機(jī)功率的驗(yàn)算。

（1）P0的計(jì)算。配重 P0可通過小車機(jī)架上不對(duì)稱載荷對(duì)卸車機(jī)機(jī)架中心的力矩平衡求得 (不計(jì)對(duì)稱載荷產(chǎn)生的力矩)。小車機(jī)架配載計(jì)算如圖1所示，小車機(jī)架上載荷對(duì)卸車機(jī)機(jī)架中心力矩如表1所示。

為便于放置配重，取配重中心至卸車機(jī)機(jī)架中心距離為 3.25 m，則可計(jì)算得出配重 P0：

圖1 小車機(jī)架配載計(jì)算

表1 小車機(jī)架上載荷對(duì)卸車機(jī)機(jī)架中心力矩

（2）提升機(jī)構(gòu)驗(yàn)算。

小車機(jī)架總重 (包括配重)：P機(jī)架＝17 021 ( kg ) ＝170 210 ( N )

提升機(jī)構(gòu)速度：V提升＝3.84 (m /min)＝0.064 (m/s)機(jī)構(gòu)效率：η總＝0.6

電機(jī)靜功率[1]：N靜＝P機(jī)架× V提升/ (1020 × η總)＝170 210 × 0.064/(1020×0.6)＝17.8 (kW)

查手冊(cè)，選用YZR200L-8 18.5 kW電機(jī)，能滿足要求。

（3）鏈斗速度選用。中天鋼鐵集團(tuán)以卸焦炭為主，由于焦炭塊度大，為提高料斗的充填系數(shù)，減小焦炭對(duì)卸車機(jī)輸送帶的沖擊，鏈斗速度不能太大。但由于戚墅堰鐵路新貨場(chǎng)煤炭卸車作業(yè)量大，卸車機(jī)需要具有較高的生產(chǎn)率。因此，鏈斗速度要合理選擇。通過調(diào)整減速箱和電機(jī)上的皮帶輪直徑比值，可以改變鏈斗速度。

取皮帶輪直徑φ250、φ200，則皮帶輪傳動(dòng)比為：I帶輪＝φ250/φ200＝1.25。

已知：電機(jī)轉(zhuǎn)速 n電＝1 470 r/min；減速箱傳動(dòng)比I箱＝31.5；鏈輪直徑 D鏈＝0.848 m。

鏈斗速度[1]：V鏈＝π × D鏈× n電/ ( I箱× I帶輪)＝3.14×0.848×1 470 / (31.5×1.25)＝99.4 m/min ≈ 1.66 m/s

DDK-73型卸車機(jī)及以前的卸車機(jī)型，鏈斗速度一般在1.2～1.5 m/s，可以看出，改進(jìn)后的卸車機(jī)生產(chǎn)率比其他卸車機(jī)型高。

2.2 其他部件的技術(shù)改造

（1）司機(jī)室。原機(jī)型司機(jī)室鑲嵌在卸車機(jī)支腿內(nèi)，底座用支架支撐住，頂部用斜拉索固定。為了讓司機(jī)作業(yè)時(shí)能夠看清車皮內(nèi)煤炭出料情況，將司機(jī)室形狀改成便于制作的式樣，安裝于跨內(nèi)，頂部用槽鋼與卸車機(jī)中橫梁固定，并改變扶梯平臺(tái)的走向，便于司機(jī)通行。

（2）中間橫梁。卸車機(jī)跨度增大了 2.05 m，且小車機(jī)架增加了配重，卸車機(jī)門架的剛度減小。原來輸送機(jī)架下的中間橫梁截面小，用槽鋼制成，現(xiàn)將此梁用鋼板焊接成上下面不覆鋼板的箱型梁，并把截面加大。這樣既增大了卸車機(jī)剛度，提高了穩(wěn)定性，又消除了中間橫梁上的積煤現(xiàn)象。

（3）電器控制。由于卸車機(jī)和皮帶輸送機(jī)聯(lián)運(yùn)，兩者間需設(shè)置聯(lián)鎖裝置。為此，在鋼鐵廠皮帶輸送機(jī)終端裝有電器控制系統(tǒng)，控制線路與卸車機(jī)和皮帶輸送機(jī)相連，當(dāng)皮帶輸送機(jī)中任意一個(gè)出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)即將信號(hào)反饋給卸車機(jī)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，直至卸車機(jī)停止作業(yè)。卸車機(jī)大車機(jī)構(gòu)采用變頻控制系統(tǒng)，便于司機(jī)操作，并使卸車機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。

（4）分流裝置。為有效降低鏈斗拋料時(shí)物料對(duì)卸車機(jī)輸送帶的沖擊，延長輸送帶使用壽命，在卸車機(jī)輸送帶上方，安裝一個(gè) 3 m 長的三棱柱狀分流器。鏈斗拋出的物料落在分流器上，經(jīng)此裝置緩沖并分流至輸送帶兩側(cè)，從而減輕物料對(duì)輸送帶的沖擊。

（5）防塵措施。卸車機(jī)在卸料過程中，物料粉塵的飛揚(yáng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。根據(jù)戚墅堰鐵路新貨場(chǎng)的實(shí)際情況，改進(jìn)的卸車機(jī)在兩個(gè)出料點(diǎn)采取了防塵措施。①在主動(dòng)鏈輪兩側(cè) ( 拋料點(diǎn) ) 安裝鏈斗棚，以防止出料時(shí)煤塊飛出砸壞零部件和減少煤塵向左右側(cè)擴(kuò)散；并在位于跨度兩側(cè) 2 根相連的立柱中間，自中間橫梁起直至頂部橫梁的空間部分，用簿鋼板全部封住，降低出料時(shí)煤塵向出料方向的擴(kuò)散量，抑制在有風(fēng)狀態(tài)下卸車時(shí)煤塵的飛揚(yáng)。②卸車機(jī)和地面的輸送帶間 ( 接料點(diǎn) ) 通過制作封閉式料斗來輸送煤炭，料斗上部固定在卸車機(jī)輸送機(jī)架上，其上、下接口距卸車機(jī)輸送帶和地面輸送帶的距離在 500 mm 左右，以減少接送料時(shí)的煤塵。

3 改造卸車機(jī)的應(yīng)用

卸車機(jī)經(jīng)過技術(shù)改造后投入使用，通過一年半的應(yīng)用，卸車機(jī)運(yùn)行良好。改造后的卸車機(jī)司機(jī)能在10 min 內(nèi)將一輛 C60車的煤炭卸完，不但減輕使用其他機(jī)械的勞動(dòng)強(qiáng)度，也體現(xiàn)了卸車機(jī)較高的生產(chǎn)效率，并對(duì)加快車輛周轉(zhuǎn)起到積極的作用。同時(shí)，該卸車機(jī)可以很方便地將煤炭有選擇地卸到儲(chǔ)煤點(diǎn)或地面皮帶輸送機(jī)，不僅節(jié)約作業(yè)時(shí)間，減少中間環(huán)節(jié)，提高作業(yè)效率，同時(shí)因減少使用貨場(chǎng)內(nèi)其他機(jī)械的頻率，也降低了能源消耗，節(jié)約了成本。改造后的卸車機(jī)，其安全性能、技術(shù)性能均能滿足用戶的實(shí)際生產(chǎn)和使用要求。

4 結(jié)束語

近年來，一些貨場(chǎng)利用新機(jī)械卸煤炭，如抓 (扒)料機(jī)等。這類機(jī)械作業(yè)時(shí)煤塵量小，但使用這些機(jī)械卸料后的整理工作量大，司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度也大。卸車機(jī)由于卸車效率高，在一些專用線和偏遠(yuǎn)地方仍有應(yīng)用的市場(chǎng)。隨著國家對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，使用卸車機(jī)時(shí)，應(yīng)重視防塵裝置的設(shè)計(jì)和使用，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選用噴水降塵或封閉式防塵等方法，減少卸車機(jī)作業(yè)時(shí)粉塵對(duì)環(huán)境的污染，滿足高效節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的生產(chǎn)要求。

[1] 楊國先. 大型裝卸機(jī)械[M]. 北京：人民鐵道出版社，1980.