陳冠三

摘 要：海外鐵路港口聯(lián)運(yùn)項(xiàng)目越來(lái)越多，礦石火車(chē)的卸車(chē)是港口鐵路聯(lián)運(yùn)裝卸運(yùn)輸中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。火車(chē)的卸車(chē)工藝首先取決于火車(chē)編組的車(chē)輛型式，采取底開(kāi)門(mén)自卸車(chē)輛，港口卸車(chē)需在卸車(chē)線上設(shè)置受料裝置和物料轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備。

關(guān)鍵詞：裝卸工藝 底開(kāi)門(mén)自卸車(chē)輛

1.引言

大宗散貨物料的陸路運(yùn)輸主要是依靠火車(chē)運(yùn)輸，尤其是現(xiàn)在海外鐵路港口聯(lián)運(yùn)項(xiàng)目越來(lái)越多，因此火車(chē)的卸車(chē)是港口鐵路聯(lián)運(yùn)裝卸運(yùn)輸中一個(gè)重要環(huán)節(jié)?；疖?chē)的卸車(chē)工藝首先取決于列車(chē)編組的車(chē)輛型式，采取底開(kāi)門(mén)自卸車(chē)輛，港口卸車(chē)只需在卸車(chē)線上設(shè)置受料裝置和物料轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備。對(duì)于非自卸車(chē)輛，則必須設(shè)置專(zhuān)門(mén)的卸車(chē)設(shè)備，如翻車(chē)機(jī)、螺旋卸車(chē)機(jī)、鏈斗卸車(chē)機(jī)等。本文以筆者接觸的委內(nèi)瑞拉帕魯阿港項(xiàng)目，談?wù)勛孕兜组_(kāi)門(mén)車(chē)輛的卸車(chē)方式。

2.工程概況

委內(nèi)瑞拉帕魯阿港現(xiàn)有一個(gè)8萬(wàn)噸級(jí)的裝船泊位，運(yùn)營(yíng)時(shí)間已經(jīng)超過(guò)50年，裝卸系統(tǒng)老化，碼頭通過(guò)能力折減嚴(yán)重，原設(shè)計(jì)能力為620萬(wàn)噸/年，目前生產(chǎn)能力僅為350萬(wàn)噸/年。鐵礦石貿(mào)易事業(yè)發(fā)展迅猛，亟需對(duì)現(xiàn)有碼頭裝卸系統(tǒng)進(jìn)行改造，達(dá)到720萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)能力。改造范圍主要為新增2700噸/小時(shí)火車(chē)礦石卸料、3500t/h帶式輸送機(jī)水平運(yùn)輸、3500噸/小時(shí)堆料機(jī)礦石堆料、4500噸/小時(shí)取料機(jī)礦石取料、4500噸/小時(shí)礦石裝船、2.5KM鐵路環(huán)線等裝卸工藝環(huán)節(jié)及配套設(shè)施。

3.底開(kāi)門(mén)車(chē)輛卸車(chē)線概述

大宗散貨自卸車(chē)輛一般都采用底開(kāi)門(mén)漏斗式車(chē)型，該車(chē)一般以氣動(dòng)方式控制車(chē)輛的漏斗門(mén)。卸車(chē)時(shí)只需操作氣動(dòng)閥門(mén)，即可將所載物料由車(chē)底排出，十分簡(jiǎn)便。底開(kāi)門(mén)車(chē)卸車(chē)線設(shè)地下受料漏斗和物料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，重載火車(chē)逐輛卸凈離港。卸車(chē)線的車(chē)位數(shù)依運(yùn)量大小、卸車(chē)方式而定。運(yùn)量較小的，車(chē)位少，多采用定位卸車(chē)，一般1～3個(gè)車(chē)位。即重車(chē)停于卸車(chē)車(chē)位后，打開(kāi)風(fēng)門(mén)卸車(chē)，車(chē)輛卸空后再將火車(chē)向前移動(dòng)。對(duì)運(yùn)量大、卸車(chē)車(chē)位較多時(shí)，多采用火車(chē)行進(jìn)中卸車(chē)的方式。這種方式卸車(chē)效率較高，一般采用6個(gè)車(chē)位，火車(chē)進(jìn)入卸車(chē)線，每輛重車(chē)在第一個(gè)卸車(chē)車(chē)位開(kāi)閥送風(fēng)逐步開(kāi)啟漏斗門(mén)，物料開(kāi)始下卸，在車(chē)輛到達(dá)最后一個(gè)卸車(chē)車(chē)位時(shí)完全卸凈。此種方式要求車(chē)輛速度、火車(chē)行進(jìn)速度、車(chē)位數(shù)、物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的輸送能力互相匹配。底開(kāi)門(mén)車(chē)輛卸車(chē)線的每個(gè)車(chē)位容量應(yīng)為1.5～2輛車(chē)的載重量，受料斗設(shè)置給料機(jī)，并經(jīng)地下輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)。

4.帕魯阿港現(xiàn)有礦石漏斗車(chē)

帕魯阿港現(xiàn)有礦石火車(chē)為2萬(wàn)t重載單元火車(chē)的專(zhuān)用車(chē)輛， 適用于軌距為1435mm的線路， 主要用于裝運(yùn)密度為3t/m3的鐵礦石。該車(chē)為無(wú)蓋底開(kāi)門(mén)漏斗車(chē)，由車(chē)體、底門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)、制動(dòng)裝置、車(chē)鉤緩沖裝置和轉(zhuǎn)向架等部分組成。全車(chē)設(shè)有4 扇底門(mén)，底門(mén)為板梁結(jié)構(gòu)，由底門(mén)板、底門(mén)梁、折頁(yè)、封邊角鋼等組成。采用AUTOMEC 全套底門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，由機(jī)械傳動(dòng)元件、風(fēng)控裝置、電控裝置組成?？刂齐姶砰y動(dòng)作，通過(guò)空氣管路帶動(dòng)汽缸活塞桿運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)底門(mén)的自動(dòng)開(kāi)閉。也可以直接按壓電磁閥兩端的按鈕開(kāi)閉底門(mén)。

5.帕魯阿港既有卸車(chē)線設(shè)計(jì)

現(xiàn)有卸車(chē)線采用高架卸車(chē)線，火車(chē)在行駛中卸料，時(shí)速1KM/H，卸貨運(yùn)量為2720T/H， 主要貨種是面包鐵，密度為2.4，粒度為（110× 50×30） mm。面包鐵卸載過(guò)程中自由落體沖擊力比較大，為避免坑內(nèi)皮帶機(jī)受沖擊力過(guò)大，設(shè)置了2級(jí)緩沖構(gòu)筑物，礦石落料到2級(jí)構(gòu)筑物后向2端斜面分流，再順著斜面臺(tái)階混凝土料斗掉進(jìn)坑底皮帶機(jī)，另外采用斜面臺(tái)階形式，再次緩沖落料的勢(shì)能。

坑底皮帶機(jī)采用42英寸帶寬，運(yùn)量為2720T/H，與火車(chē)卸料效率配套?？紤]到坑底皮帶機(jī)隧道比較密閉，重點(diǎn)設(shè)置通風(fēng)和排水系統(tǒng)，在隧道頭尾2端設(shè)置了通風(fēng)口，形成對(duì)流，另外該通風(fēng)口設(shè)置爬梯，作為檢修口用。隧道底下設(shè)置集水坑，布置潛水泵，對(duì)雨水進(jìn)行排水。

既有卸車(chē)線主要缺點(diǎn)在于底開(kāi)門(mén)落料沖擊力比較大，容易對(duì)現(xiàn)有面包鐵品相造成破壞，破損率增多。另外高空下落，礦石粉塵彌漫，污染相對(duì)嚴(yán)重。

6.帕魯阿港新增加礦石卸車(chē)線設(shè)計(jì)

根據(jù)帕魯阿港口作業(yè)功能的需求，新增礦石鐵路卸車(chē)線需要與原有卸車(chē)線共用，新增加礦石轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)需要與原來(lái)坑底皮帶機(jī)系統(tǒng)空間上錯(cuò)開(kāi)。新增加的礦石卸車(chē)線卸車(chē)效率與原來(lái)面包鐵卸車(chē)效率相當(dāng)，均達(dá)到2720T/H。

6.1 環(huán)線鐵路

原來(lái)卸車(chē)線并沒(méi)有形成環(huán)線鐵路，車(chē)廂卸空后再倒車(chē)返回，作業(yè)效率比較低，為了解決卸車(chē)擁堵問(wèn)題，現(xiàn)在設(shè)計(jì)2.5KM環(huán)形裝車(chē)鐵路線，火車(chē)卸料后順著環(huán)形鐵路離開(kāi)港區(qū)。港區(qū)專(zhuān)用線從港區(qū)既有車(chē)站引出向西北方向延伸，后再接入東南方向既有環(huán)路，用于火車(chē)連續(xù)卸料的進(jìn)入、卸貨和離開(kāi)。

新建長(zhǎng)度為2.55km的單線鐵路（其中正線長(zhǎng)1.750Km，兩條會(huì)車(chē)線長(zhǎng)0.8Km）。軌道采用單線標(biāo)準(zhǔn)1.435米軌距鐵路，采用美國(guó)AREMA標(biāo)準(zhǔn)。最小曲線半徑為200.0米。港區(qū)內(nèi)采用有縫線路設(shè)計(jì)。

6.2卸車(chē)工藝

帕魯阿港主要采用底開(kāi)門(mén)式火車(chē)，卸車(chē)貨物以粗細(xì)礦石為主，卸車(chē)效率按2720t/h設(shè)計(jì)，每列車(chē)皮為30節(jié)車(chē)廂，1個(gè)小時(shí)卸車(chē)完成，每節(jié)車(chē)廂重90噸?，F(xiàn)場(chǎng)高架卸車(chē)線預(yù)留了4個(gè)坑位供后續(xù)設(shè)計(jì)用，目前運(yùn)量情況，利用3個(gè)坑位便能滿足需求。擬在3個(gè)坑位中設(shè)計(jì)6個(gè)卸料漏斗，每個(gè)漏斗斗容為80m3，由于落料沖擊力比較大，在卸料料斗內(nèi)壁增設(shè)了增強(qiáng)板，增強(qiáng)沖擊的能力。

漏斗底下設(shè)置板式給料機(jī)，經(jīng)過(guò)板式給料機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到新增加的皮帶機(jī)上。設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要在坑底空間狹窄，必須要錯(cuò)開(kāi)隧道上方，卸料漏斗的支柱基礎(chǔ)很難找到落腳支撐點(diǎn)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪勘查，卸料漏斗基礎(chǔ)采用板凳式基礎(chǔ)，橫跨在隧道上，問(wèn)題得到了有效解決。

卸料坑卸車(chē)工藝流程主要為火車(chē)運(yùn)來(lái)礦石，通過(guò)底開(kāi)門(mén)卸料方式，往卸料漏斗卸料，轉(zhuǎn)運(yùn)到板式給料機(jī)，再由板式給料機(jī)勻速給帶式輸送機(jī)給料，帶式輸送機(jī)將礦石往堆場(chǎng)輸送。

6.3 環(huán)保設(shè)置

礦石卸車(chē)時(shí)，周邊容易產(chǎn)生礦粉灰塵，給環(huán)境造成比較大的污染。所以在卸車(chē)系統(tǒng)增加噴霧除塵裝置，通過(guò)霧化裝置將水霧化， 形成許多高速運(yùn)動(dòng)的細(xì)小水滴去結(jié)合和粘附空氣中的礦塵粒子， 達(dá)到降塵和瀝濾空氣的作用。當(dāng)?shù)V石火車(chē)進(jìn)入卸車(chē)位時(shí)， 通過(guò)安裝在每個(gè)卸車(chē)位上的傳感器感知礦車(chē)位置， PLC 根據(jù)預(yù)先編制好的程序自動(dòng)接通水路， 由安裝在卸車(chē)位位置上的霧化噴嘴對(duì)水進(jìn)行霧化， 形成水霧以達(dá)到降塵除塵的目的。當(dāng)?shù)V石火車(chē)卸車(chē)完畢駛離卸車(chē)位后， 電磁閥自動(dòng)關(guān)閉， 從而完成噴霧除塵工作。

7.結(jié)束語(yǔ)

帕魯阿改擴(kuò)建項(xiàng)目完工至今，港口系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好合理，已裝船發(fā)運(yùn)礦石600多萬(wàn)噸，為委方帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。

底開(kāi)門(mén)火車(chē)卸車(chē)工藝在海外大型港口運(yùn)用相對(duì)比較多，海外鐵路港口聯(lián)運(yùn)項(xiàng)目越來(lái)越多，火車(chē)的卸車(chē)是港口鐵路聯(lián)運(yùn)裝卸運(yùn)輸中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。希望本文所談的底開(kāi)門(mén)卸車(chē)線設(shè)計(jì)，對(duì)往后的卸車(chē)設(shè)計(jì)積累一些經(jīng)驗(yàn)，有一些幫助。

參考文獻(xiàn)：

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