常海存

【摘 要】為應(yīng)對散貨碼頭面臨的生產(chǎn)率和環(huán)保要求，連續(xù)式卸船機的應(yīng)用越來越廣泛，本文提出了一種新型連續(xù)式卸船機——避讓波浪垂向載荷橋式鏈斗卸船機，該橋式鏈斗卸船機成功解決了連續(xù)式卸船機對波浪載荷影響敏感和對船型適應(yīng)性差的難題，提高了碼頭的裝卸能力和裝卸效率。

【關(guān)鍵詞】避讓波浪垂向載荷；橋式鏈斗卸船機；三角形取料頭

1 研究的必要性

一方面，散貨碼頭作為陸地運輸和海上運輸?shù)闹修D(zhuǎn)站，，其使用的主要設(shè)備有裝船機、卸船機和堆取料機等。起重裝船機和卸船機作為散貨碼頭前沿的對船工作設(shè)備，直接影響到碼頭的裝卸能力和裝卸效率。裝船機作為連續(xù)式工作設(shè)備，其生產(chǎn)率已經(jīng)達到了較高的水平，最大裝載能力達15000t/h，這遠遠高于散貨卸船的主流機型——橋式抓斗卸船機的生產(chǎn)能力，且橋式抓斗卸船機的技術(shù)發(fā)展向最成熟，所以在短期內(nèi)要大幅提高其卸船效率在技術(shù)上、經(jīng)濟上都是較困難的。所以設(shè)計出一種可以替代橋式抓斗卸船機，并能可靠而又高效的提高生產(chǎn)率，縮短船舶在港時間已成為提高碼頭裝卸能力所面臨的突出問題。

另一方面，碼頭環(huán)保也成為日益突出的問題，橋式抓斗卸船機在卸船時，抓斗是在開放的環(huán)境中運動，當抓斗從船艙取料后回到岸邊卸料時，物料下落會有較大沖擊，所以會有嚴重的揚塵現(xiàn)象，而且岸邊風較大，粉塵會被吹散較遠的地方，這對碼頭及周圍環(huán)境造成極大影響，必須要予以解決。在這種背景下，在有關(guān)卸船機機型的學術(shù)和實踐研討會上，連續(xù)式卸船機已得到充分認可，而作為煤炭和礦石接卸設(shè)備發(fā)展方向的鏈斗式卸船機已被充分肯定。

2 鏈斗式卸船機組成

鏈斗式卸船機的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。其主要由金屬結(jié)構(gòu)、小車、纏繞系統(tǒng)、鏈斗系統(tǒng)、小車牽引機構(gòu)、鏈斗提升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等組成。金屬結(jié)構(gòu)主要支撐其他機構(gòu)的運行，纏繞系統(tǒng)及牽引機構(gòu)實現(xiàn)小車的運行及鏈斗的擺動，回轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)前大梁和后大梁的回轉(zhuǎn)。

圖1 鏈斗式卸船機的結(jié)構(gòu)簡圖

注：1.金屬結(jié)構(gòu)；2.小車；3.纏繞系統(tǒng)；4.鏈斗系統(tǒng)；5.小車牽引機構(gòu)；6.鏈斗提升機構(gòu)；7.回轉(zhuǎn)機構(gòu).

圖2 抓斗與鏈斗作業(yè)過程對比

3 鏈斗連續(xù)式卸船機的優(yōu)點

與橋式抓斗卸船機相比，鏈斗式卸船機有其顯著的優(yōu)點：

（1）卸船效率高。計及清倉的平均卸船效率，抓斗卸船機的效率只有60%左右，而鏈斗卸船機的效率可以達到80%以上，這可大大降低機械設(shè)備的成套費用，有較大經(jīng)濟效益。

（2）環(huán)境保護好。鏈斗卸船機是連續(xù)卸料，物料沖擊小，不易起粉塵；而抓斗卸船機揚塵較嚴重。

（3）能耗低。據(jù)統(tǒng)計鏈斗卸船機的比能耗為0.28—0.35kWh/t，而抓斗卸船機為0.45—0.50kWh/t，圖2是對鏈斗卸船機節(jié)能原理的解釋。

（4）自重較輕。因為鏈斗卸船機工作平穩(wěn)，動載荷小，所以其自重一般較同等生產(chǎn)率的抓斗卸船機低。由于自重輕，減輕了碼頭的負荷，從而降低了碼頭的造價。

4 橋式鏈斗卸船機避讓波浪吹響在和的原理

如圖3所示，近似呈三角形的取料機頭是避讓波浪垂向載荷的關(guān)鍵部件。三角形取料頭與上部構(gòu)件鉸接，即取料頭可以在圖示平面內(nèi)繞鉸點自由轉(zhuǎn)動。取料頭的擺動分兩種：當船舶隨波浪浮動時，取料頭通過順時針或逆時針擺動實現(xiàn)取料頭與船艙內(nèi)物料的“軟接觸”，所謂“軟接觸”是指當船波動而對取料頭施加垂直方向的力時，取料頭會通過擺動避讓消化載荷，而不會載荷傳遞到整機結(jié)構(gòu)，在整個過程中取料頭始終與物料表面接觸，這成功解決了連續(xù)式卸船機對波浪載荷敏感的難題，這種情況下擺動是被動的；因為卸船效率的要求，有時需要改變?nèi)×项^與物料表面的相對位置，這只要控制牽引鋼絲繩收繩或者放繩就可以實現(xiàn)，因而橋式鏈斗卸船機卸船的平均效率更高，這種情況下的擺動是主動的。

圖3 三角形取料頭的擺動

5 結(jié)束語

連續(xù)式鏈斗卸船機的使用有效地提高了碼頭的裝卸效率，是港機發(fā)展中的重要進步，避讓波浪垂向載荷鏈斗卸船機的出現(xiàn)又解決了連續(xù)式卸船機對波浪載荷敏感的難題，在今后人們還需繼續(xù)發(fā)揚開拓創(chuàng)新的精神，創(chuàng)造出更高效，更節(jié)能，更環(huán)保的港口機械，推動港口物流事業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻】

[1]李谷音.港口起重機械[M].人民交通出版社，2011.

[2]畢華林，蔣瓊珠，梁一如.散貨連續(xù)卸船機[M].港口裝卸雜志社，1990.

[3]潘鐘林.歐洲起重機設(shè)計規(guī)范[S].上海振華港口機械公司譯叢（修訂版），1998.

[責任編輯：薛俊歌]