The Bulk Grain Container Unloading Machine Research and Development

◎譚保輝，陳　藝，張卓青，高　蘭（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南　鄭州　450053）

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散糧集裝箱卸料機的研發(fā)

The Bulk Grain Container Unloading Machine Research and Development

◎譚保輝，陳藝，張卓青，高蘭
（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南鄭州450053）

我國糧食產(chǎn)地與銷地分布極不均勻，糧食調(diào)配運輸量很大，而我國糧食運輸中散糧運輸僅占25%左右，與發(fā)達(dá)國家散糧運輸占95%的比例相比差距很大.散糧集裝箱運輸作為散糧運輸方式種的一種，相對于其他散糧運輸方式，具有糧食貨損貨差率低，糧食運輸質(zhì)量高；運輸效率高，工作強度低；節(jié)省包裝成本，存儲方便靈活；適貨性好；信息化程度高；減少空返空載率；實現(xiàn)“門到門”運輸?shù)缺姸鄡?yōu)點，是糧食運輸?shù)囊环N發(fā)展趨勢[1][2][3][4].

1　我國散料集裝箱卸料裝備的現(xiàn)狀

在我國集裝箱卸料技術(shù)領(lǐng)域，目前，除人工卸糧外，還可以采用移動式吸糧機卸糧、集裝箱液壓裝卸平臺卸糧、和集裝箱車專用翻板卸糧等方式，具體如下.

1.1移動式吸糧機卸糧

移動式吸糧機卸糧（如圖1）.此機型在國內(nèi)一定范圍內(nèi)使用，但由于使用過程中對糧食會產(chǎn)生破損，設(shè)備本身能耗也大，而使用很少.若采用移動式卸糧機卸糧，卸完1個標(biāo)準(zhǔn)20ft集裝箱所用的時間需要30min左右，作業(yè)效率太低.

圖1　移動式吸糧機圖

1.2集裝箱液壓裝卸平臺卸糧

集裝箱液壓裝卸平臺卸糧（如圖2）.集裝箱液壓裝卸平臺卸糧，卸完1個標(biāo)準(zhǔn)20 ft集裝箱所需時間約為15 min，產(chǎn)量約為100 t/h.其操作步驟如下：①集裝箱置于集裝箱支撐平臺上，集裝箱門在卸糧料斗一側(cè)，用鎖定裝置將集裝箱牢固地鎖定在平臺上.②打開集裝箱門自流，自流停止后啟動液壓系統(tǒng)，液壓油缸將集裝箱支撐平臺舉升至規(guī)定高度，卸凈集裝箱內(nèi)的糧食.③將集裝箱支撐平臺降落至水平位置，關(guān)上集裝箱門，集裝箱運走.此設(shè)備由于在將集裝箱放置于裝卸平臺的過程中，需要輔助設(shè)備（吊），工作效率較低，投資成本較高.

圖2　集裝箱液壓裝卸平臺圖

1.3集裝箱車專用翻板卸糧

集裝箱車專用翻板卸糧（如圖3）.將集裝箱專用車開上平臺，后擋裝置卡住集裝箱，平臺逐漸起升到38度左右，將整箱糧食卸入地下卸糧坑.目前該裝置平臺長18 m，起升能力80 t，起升和下降時間共5 min，加上汽車?？繒r間，卸車周期10 min左右[4].此設(shè)備由于在卸料過程中始終需要將集裝箱掛車的后部一起升降，增加了額外的功率損耗.

圖3　集裝箱車專用翻板

由于國內(nèi)現(xiàn)有散糧集裝箱卸料裝置存在著卸料效率低等問題，制約了我國散糧集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展.因此，研究開發(fā)一種便捷、高效的集裝箱卸料設(shè)備對于提高散糧集裝箱的卸料效率，滿足我國多數(shù)糧庫發(fā)展散糧集裝箱運輸?shù)募夹g(shù)需求，促進散糧集裝箱運輸技術(shù)快速發(fā)展，都具有重要意義.因此中糧工程科技（鄭州）有限公司組織力量開發(fā)了的集裝箱卸料機，其性能參數(shù)如表1所示.

表1　集裝箱卸料機主要性能參數(shù)表

由表2可知，相對于其他散糧集裝箱的卸料方式，總體來說：新型散糧集裝箱卸料機具有設(shè)備自重輕，投資成本小，卸車速度快，工作效率高的優(yōu)點.該設(shè)備必將促進散糧集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展.

表2　散糧集裝箱卸料機與傳統(tǒng)集裝箱卸料方式的性能對比參考表

2　散糧集裝箱卸料機的設(shè)計

2.1總體方案設(shè)計

集裝箱卸料機主要由底部支撐，平臺支架，主軸，主油缸，鎖緊機構(gòu)，開關(guān)門機構(gòu)，液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成.各部分主要作用列表如表3所示.其設(shè)計方案如圖4所示.

表3　各組成部分功能介紹表

圖4　裝箱卸料機方案設(shè)計

2.2機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

原方案確定后，經(jīng)反復(fù)設(shè)計比較，其機械系統(tǒng)細(xì)化設(shè)計后最終確定，主要包括底部支撐，平臺支架，主油缸，鎖桿機構(gòu)，導(dǎo)向桿，主軸，開關(guān)門機構(gòu)，底部連接板等，加工制造后，樣機如圖5.

圖5　集裝箱卸料機樣機圖

2.3液壓電控系統(tǒng)設(shè)計

控制系統(tǒng)簡介:TZCB30集裝箱卸料機電控系統(tǒng)由主控制柜、無線遙控器、檢測保護裝置組成，可實現(xiàn)升、降油缸，開、關(guān)門控制，以及在設(shè)計的角度內(nèi)任意停止升降.設(shè)備工作時通過主控制柜面板或無線遙控器進行操作圖6為設(shè)備主控制柜操作面板.

圖6　集裝箱卸料機主控制柜操作面板圖

3　散糧集裝箱卸料機的主要操縱步驟

主要操作步驟如下：①用集卡、叉車或其他設(shè)備將集裝箱放到設(shè)備內(nèi)部合適位置（如圖7）.②運行設(shè)備，將鎖緊機構(gòu)鎖緊集裝箱（如圖8）.③將集裝箱傾翻卸料（如圖9）.④設(shè)備放平，用集卡、叉車或其他設(shè)備取走集裝箱.

圖7　集裝箱卡車停放到位圖

圖8　后側(cè)鎖緊機構(gòu)鎖緊集裝箱圖

圖9　集裝箱傾斜卸料圖

4　樣機及試驗

樣機加工后，經(jīng)過反復(fù)的空載及重載試驗，設(shè)備性能穩(wěn)定，升降平穩(wěn).在重載30 t情況下，平臺支架最高可旋轉(zhuǎn)60°，各項指標(biāo)滿足預(yù)期要求，保守估計每小時最低可卸料200 t以上.

綜上所述，設(shè)備具有優(yōu)點如下：設(shè)備自重輕，機動性強；卸車速度快，工作效率高；采用先進的控制系統(tǒng)，操作方便；性能穩(wěn)定，運行可靠；采用遠(yuǎn)程遙控，操作便捷、安全.

5　結(jié)語

散糧集裝箱卸料機的成功開發(fā)，有利于提高我國散糧集裝箱的卸料效率，降低散糧集裝箱卸料裝備的投資成本，促進我國散糧集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展.

參考文獻：

[1]李華華.糧食集裝箱運輸經(jīng)濟可行性研究[D].碩士學(xué)位論文，遼寧：大連海事大學(xué)，2012年.

[2]陳藝.糧食集裝箱運輸發(fā)展前景分析[J].糧食流通技術(shù)，2009第06期.41-42頁.

[3]王耀.推行散糧火車集裝箱運輸促進糧食“四散”進程[J].糧油市場，2009第06 期.19-21頁.

[4]唐學(xué)軍.集裝箱散糧運輸技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].糧食流通技術(shù)，2008第04期.19-21頁.

[5]張峻嶺.散糧集裝箱裝卸運輸?shù)默F(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展研究[J].糧食加工，2009第04期.78-82 頁.

陳藝（1969-），女，高級工程師；專業(yè)方向為糧食儲運技術(shù)研究與開發(fā)

張卓青（1964-），女，研究員；專業(yè)方向為糧食儲運技術(shù)研究與開發(fā)

高蘭（1975-），女，高級工程師；專業(yè)方向為糧食儲運技術(shù)研究與開發(fā)本文受到了科技部2014年公益性行業(yè)科研專項基金資助

項目編號：201413005

項目名稱：“北糧南運”散糧高效運輸系統(tǒng)化技術(shù)裝備研發(fā)

摘要：在比較國內(nèi)散糧集裝箱卸料技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上，研發(fā)了一種新型散糧集裝箱卸料機，其具有以下優(yōu)點：設(shè)備自重輕，機動性強；卸車速度快，工作效率高；采用先進的控制系統(tǒng)，操作方便；性能穩(wěn)定，運行可靠；采用遠(yuǎn)程遙控，操作安全.該機的研發(fā)應(yīng)用將明顯提高我國散糧集裝箱的卸料效率，降低散糧集裝箱卸料裝備的投資成本，促進我國散糧集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展.

關(guān)鍵詞：散糧運輸；集裝箱卸料機；樣機；研發(fā)

Tan Baohui, Chen Yi, Zhang Zhuoqing, Gao lan
（COFCO Engineering & Technology(Zhengzhou)CO.,Ltd，Zhengzhou 450053,China）

Abstract：Based on the comparison for the technology and equipment of the bulk grain container unloading machine，a new type of the bulk grain container unloading machine was designed, it has advantages as below：light weight and strong mobility; high unloading speed; advanced control system, easy to operate；stable performance, reliable operation；using remote control, convenient operation.The application of this machine will improve the efficiency of bulk grain container unloading obviously, reduce the investment cost of the equipment, promote the development of China's bulk grain container transportation.

Key words：Bulk grain transportation；Container unloading machine；Prototype；Research and development

作者簡介：譚保輝（1988-），男，碩士，助工；專業(yè)方向為糧食物流技術(shù)及裝備研發(fā).

收稿日期：2015-06-25

中圖分類號：S229+.2