沈策，陳鴻鑫，楊振宇

（1.杭州華新機(jī)電工程有限公司，浙江 杭州 310000；2.國電宿遷熱電有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.中設(shè)設(shè)計集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000）

螺旋式卸船機(jī)用于卸煤作業(yè)的狀況分析及展望

沈策1，陳鴻鑫2，楊振宇3

（1.杭州華新機(jī)電工程有限公司，浙江 杭州 310000；2.國電宿遷熱電有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.中設(shè)設(shè)計集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000）

國際上螺旋式卸船機(jī)開始使用于1974年，并在卸船能力提升方面發(fā)揮了極為重要的作用。結(jié)合國內(nèi)外的螺旋式卸船機(jī)在卸煤作業(yè)中發(fā)揮的作用，對其應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，并對其未來發(fā)展進(jìn)行展望。

螺旋式卸船機(jī)；卸煤作業(yè)；應(yīng)用狀況；展望

1 螺旋式卸船機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

在螺旋式卸船機(jī)組成方面，主要包括六個部分，即門架、水平螺旋、垂直螺旋、駕駛室、喂料器以及轉(zhuǎn)臺。其中，在門架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，安裝有行走驅(qū)動裝置，能夠按照一定軌道來進(jìn)行行走，在其內(nèi)部也有夾軌器，在一些特殊天氣情況中也能夠起到很好的固定作用。在門架的下方位置處，能夠使火車或其他車輛進(jìn)行通行。旋轉(zhuǎn)裝置安裝在轉(zhuǎn)臺的下方位置處，能夠?qū)C(jī)身起到帶動作用，以此來實(shí)現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)。在箱形梁上方位置處，分別固定有水平螺旋和垂直螺旋，能夠?qū)崿F(xiàn)剛度的增加，使其能夠承受更大的載荷量，與此同時，有利于螺旋中間軸承安裝工作的開展。對水平箱形梁和轉(zhuǎn)臺進(jìn)行鉸接，為船舷的進(jìn)出提供便捷，卸船機(jī)移動起來也比較方便。通過對垂直箱形梁和水平箱形梁進(jìn)行鉸接，能夠使卸船機(jī)自由行動，喂料機(jī)能夠到達(dá)艙內(nèi)任何位置，為連續(xù)滿載工作的開展奠定基礎(chǔ)。無論是水平螺旋，還是垂直螺旋，都是有螺旋桿拼接制造成的，在制造的過程中，首先完成對各個葉片的加工工作，然后對這些葉片進(jìn)行焊接，最后噴涂硬質(zhì)合金在葉片表面，進(jìn)而使螺旋表面具備良好的耐磨性能。在喂料器中，SIWERTELL又稱之為相對螺旋輸送螺旋，主要有帶有傾斜翼板的給料器、垂直螺桿以及外挖掘螺旋套管三部分組成，利用螺旋，將給料器與外挖掘螺旋套管連接到一起，并安裝在電動機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)位置處，這樣垂直螺旋桿的旋轉(zhuǎn)方向，就會與外挖掘螺旋套管的方向相反，通過外挖掘螺旋套管的持續(xù)旋轉(zhuǎn)，能夠使用物料變得更加松散，有利于運(yùn)輸工作的順利開展，使螺旋式卸船機(jī)具有較高的充填率。無論是垂直螺旋的驅(qū)動，還是水平螺旋的驅(qū)動，都是由電動機(jī)來完成的。在工作的過程中，通過喂料器，將物料運(yùn)輸至垂直螺旋處，一旦到達(dá)頂端位置，物料就會進(jìn)入水平螺旋處，然后再進(jìn)入轉(zhuǎn)臺內(nèi)部，物料通過轉(zhuǎn)臺內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)圓盤，進(jìn)入另一個水平螺旋，最后一直運(yùn)輸?shù)匠隽峡谔帯?/p>

2 螺旋式卸船機(jī)主要特點(diǎn)

2.1 使用范圍比較廣泛，對貨物損傷較小

在對顆粒狀散貨以及粘稠的液體進(jìn)行卸載時，可以利用螺旋式卸船機(jī)來完成。像鉀鹽、水泥等貨物具有較強(qiáng)壓實(shí)度，嚴(yán)重的會形成硬殼，這種情況下，就需要充分利用卸船機(jī)的掘進(jìn)作用，適用于水泥、鉀鹽、硝酸鹽、水泥、煤炭、化肥等物體卸載工作。螺旋式卸船機(jī)在卸煤作業(yè)的過程中，具有較高填充率，能夠有效避免貨物激烈的碰撞。

2.2 生產(chǎn)效率比較高

在充填率方面，普通螺旋式輸送機(jī)不足35%，然而螺旋式卸船機(jī)卻高達(dá)80%左右，在這個過程中，特制的喂料器起了至關(guān)重要的作用。螺旋式卸船機(jī)動作比較靈敏，喂料器能夠順利到達(dá)艙內(nèi)每一個位置，并且具備相關(guān)的掘進(jìn)性能，無論物料流動與否，都能夠持續(xù)的靠近滿載工作情況，具有較大的平均工作能力。

2.3 節(jié)約能源

與其他同等能力的卸貨裝置相比較，螺旋式卸船機(jī)具有便捷的特點(diǎn)，并且工作效率比較高，能夠有效降低單位能耗。在功能消耗方面，與同等能力的門機(jī)相比較，二者基本相同，與氣力輸送相比較，卻比其低很多。

2.4 不對環(huán)境造成污染

螺旋式卸船機(jī)的系統(tǒng)是全封閉結(jié)構(gòu)，在作業(yè)開展的過程中，不會出現(xiàn)泄漏情況。在進(jìn)行作業(yè)時，損失率通常為1%，同時不會產(chǎn)生太多灰塵，不會出現(xiàn)空氣污染問題，能夠?qū)崿F(xiàn)除塵費(fèi)用的節(jié)約，除此之外，所產(chǎn)生的噪音比較小，基本不會對周圍的環(huán)境造成污染。

2.5 結(jié)構(gòu)比較簡單，方便維修

螺旋式卸船機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且不易受到損壞。任何物體只要能夠進(jìn)入喂料器，就能夠順利通過輸送管道，當(dāng)喂料器發(fā)生堵塞狀況時，只需將螺旋進(jìn)行倒轉(zhuǎn)，便可以將問題順利解決。安全聯(lián)軸器能夠?qū)恿υ?，起到很好的保護(hù)作用，使其能夠免受損壞，并且維修起來也比較快捷。

3 螺旋式卸船機(jī)在卸煤作業(yè)中的狀況及國外的使用情況

1974年，第一臺西沃特爾螺旋式卸船機(jī)問世，迄今為止，已經(jīng)形成比較系統(tǒng)的產(chǎn)品系列，所適用的物料已高達(dá)幾十種，從最初的谷物卸載，已經(jīng)逐步發(fā)展到化肥、水泥、煤炭等物體的卸載。目前，市場上主要的型號包括 ST440、ST490、ST590、ST640和 ST790，最高生產(chǎn)效率可達(dá)2000t/h。依據(jù)用戶的反饋以及相關(guān)的實(shí)地調(diào)查，相比較于其他類型的散料卸船機(jī)，螺旋式卸船機(jī)具有許多突出特點(diǎn)，比如：較高生產(chǎn)效率、比較小的自重、較低的環(huán)境污染以及較強(qiáng)的適用性等等，并且使用和維修成本較低。螺旋式卸船機(jī)在卸煤過程中具有良好的工作狀態(tài)，使用單位對其具有很高的評價，在用戶群體中，具有良好的信譽(yù)度。對環(huán)境污染比較小，這是螺旋式卸船機(jī)比較顯著的優(yōu)點(diǎn)。在開展卸煤作業(yè)過程中，除了排料器以及艙內(nèi)有少量的揚(yáng)塵之外，其他位置處都密封比較嚴(yán)格，不存在任意漏塵點(diǎn)，各個位置處都十分干凈，在粉塵污染問題的解決方面，螺旋式卸船機(jī)成效非常顯著。除此之外，螺旋式卸船機(jī)在卸煤工作過程中，所產(chǎn)生的噪音是非常小的，基本上不會對周圍居民的生產(chǎn)、生活造成影響。與抓斗式門座起重機(jī)相比較，螺旋式卸船機(jī)雖然體積比較小，但具有較高工作效率，并且操作起來十分方便，能夠保持穩(wěn)定、均勻的工作狀態(tài)，很少出現(xiàn)異常情況。

4 螺旋式卸船機(jī)在我國的應(yīng)用前景

4.1 螺旋式卸船機(jī)具有比較優(yōu)越的性能

作為卸船設(shè)備，螺旋式卸船機(jī)具有比較高的生產(chǎn)效率，最大額定生產(chǎn)率高達(dá)2000t/h，不僅結(jié)構(gòu)比較緊湊、簡單，與同類卸船設(shè)備相比較，其重量也是最小的。螺旋式卸船機(jī)的自重比較輕，并且輪壓比較小，能夠?qū)崿F(xiàn)卸船機(jī)造價的節(jié)約，同時也降低了對碼頭的要求。對于一些新建碼頭來說，有利于港口工程成本費(fèi)用的節(jié)約。對于原有碼頭的改造而言，可以對原有碼頭進(jìn)行直接利用，這些對較大生產(chǎn)力的螺旋式卸船機(jī)進(jìn)行安裝即可，能夠使碼頭吞吐量得到明顯提升。螺旋式卸船機(jī)具有均勻的生產(chǎn)出力以及良好的清倉性能，即使在長時間的作業(yè)過程中，也能夠使均勻的額定生產(chǎn)率輸出得到保證，即便是在清倉作業(yè)，需要輔助設(shè)備來協(xié)助的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)較高的生產(chǎn)出力，這充分說明，在清倉的過程中，螺旋式卸船機(jī)也具有較高的生產(chǎn)效率，同時能夠自由調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)頭部的喂料裝置，保障了輔助作業(yè)設(shè)備以及操作人員的安全。螺旋式卸船機(jī)很少出現(xiàn)故障，各個部件使用壽命比較長，有利于維護(hù)工作的開展，部分故障處理起來比較方便，在部件的維修方面，碼頭的維修部門能夠應(yīng)對自如。

4.2 螺旋式卸船機(jī)用于卸煤作業(yè)時，需要解決的問題及策略

雖然我國對港口轉(zhuǎn)運(yùn)的燃料煤的粒度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定，但是在煤炭的實(shí)際運(yùn)輸過程中，超標(biāo)準(zhǔn)的大塊經(jīng)常出現(xiàn)，部分情況下還會摻雜石塊、鋼鐵等雜質(zhì)，這些都容易引發(fā)燃煤系統(tǒng)及碎煤設(shè)備事故的發(fā)生。通過螺旋式卸船機(jī)，利用喂料裝置的轉(zhuǎn)動，在一定程度上能夠破碎較大粒度的煤炭，通常情況下，不會導(dǎo)致堵料、卡轉(zhuǎn)等情況的發(fā)生，喂料裝置還能撥開更大粒度的煤炭及雜質(zhì)，使后方系統(tǒng)中的煤炭質(zhì)量得到保證。在卸料工作開展時，一旦雜物混入輸料管內(nèi)，就很有可能導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)事故的發(fā)生。為了避免這類事故的發(fā)生，可以卸船機(jī)的高度進(jìn)行提高，也可以在中間軸承方面，利用螺旋葉片不中斷的形式。通過以上分析，雖然螺旋式卸船機(jī)用于卸煤存在許多難點(diǎn)，但是就綜合性能而言，螺旋卸煤機(jī)作為連續(xù)式的卸煤設(shè)備具有廣闊的前途和空間。

國電宿遷熱電有限公司2×660MW機(jī)組工程是發(fā)電行業(yè)內(nèi)具有標(biāo)桿意義的重點(diǎn)工程，在工程設(shè)計初期就充分考慮環(huán)保的社會效益，為其工程配套輸煤碼頭選配了2臺螺旋卸煤機(jī)作為卸煤設(shè)備，其中一臺從西沃特爾進(jìn)口，另外一臺國產(chǎn)卸煤機(jī)委托杭州華新機(jī)電工程有限公司共同研發(fā)，這臺國產(chǎn)設(shè)備的投用，將真正填補(bǔ)國產(chǎn)螺旋卸煤機(jī)的空白。

5 結(jié)語

螺旋式卸船機(jī)在應(yīng)用過程中的突出表現(xiàn)，特別是優(yōu)異的環(huán)保特性是其他卸船設(shè)備所無法企及的，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。業(yè)內(nèi)相關(guān)人員還要就其應(yīng)用進(jìn)行深入研究與分析，從節(jié)能、多功能等角度對其進(jìn)行優(yōu)化，讓其在卸煤過程中彰顯更為顯著優(yōu)勢，并順利實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，降低成本，在更多的火力發(fā)電廠燃料接卸碼頭推廣使用這種形式的卸煤機(jī)，在不降低生產(chǎn)效率的同時，大幅提升環(huán)境質(zhì)量。

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