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        長江上游大水位落差浮式碼頭躉船船岸皮帶機改造方案

        2021-04-27 09:19:34李云峰舒緒文
        港口裝卸 2021年2期
        關(guān)鍵詞:皮帶機

        李云峰 舒緒文 劉 江

        1 重慶鋼鐵股份有限公司 2 武漢港博港機技術(shù)有限公司

        1 引言

        長江上游碼頭受大水位落差及地質(zhì)環(huán)境影響,多以浮碼頭為主。浮碼頭躉船上船岸皮帶機的銜接和過渡對碼頭的裝卸效率、日常維護、作業(yè)安全以及環(huán)保要求影響較大。以重慶鋼鐵1#、3#浮式躉船碼頭的散貨卸船工藝作業(yè)線為案例,對船岸皮帶機的銜接和過渡進行改造設(shè)計施工,提出了可行的大水位落差浮式碼頭躉船船岸皮帶機改造方案。

        2 工程描述

        重慶鋼鐵碼頭不同季節(jié)水位落差大,碼頭前沿水域開闊,最大水位落差達33.3 m。碼頭貨物物料為鐵礦石,物料比重為1.5~2.3 t/m3,物料粒度≤35 mm。

        為了滿足水位落差的變化,碼頭采用浮碼頭結(jié)構(gòu),隨著公司產(chǎn)能及業(yè)務(wù)的提升,原料碼頭需要提升能力,對1#、3#泊位進行改造,改造的主要目的是提高生產(chǎn)率,將額定生產(chǎn)率由1 000 t/h提高至1 500 t/h,最大生產(chǎn)率提高到1 800 t/h。

        原有的躉船船岸皮帶輸送系統(tǒng)由躉船、躉船上的雙料斗系統(tǒng)、料斗下方1#皮帶機、與1#皮帶機垂直布置的2#皮帶機、鋼引橋輸送系統(tǒng)、鋼引橋俯仰系統(tǒng)、鋼引橋皮帶機、枕木、岸上斜坡皮帶機等組成(見圖1)。

        1.雙料斗系統(tǒng) 2.1#皮帶機 3.2#皮帶機 4.鋼引橋俯仰系統(tǒng) 5.鋼引橋皮帶機 6.枕木圖1 躉船船岸皮帶機原有布置圖

        碼頭原有裝卸工藝為:1#接料料斗(皮帶機尾部)采用振動給料機與皮帶直聯(lián),2#接料料斗(中間雙料斗)采用振動給料機,配置倉壁震動器;料斗設(shè)置流量控制電動調(diào)節(jié)門,料斗下方皮帶配置緩沖托輥,料斗與躉船采用剛性聯(lián)結(jié)。雙浮吊抓取貨物后,通過料斗正下方的1#皮帶機轉(zhuǎn)運至2#皮帶機,經(jīng)由鋼引橋皮帶機輸送系統(tǒng)將貨物運往岸上斜坡皮帶機。鋼引橋鉸點放置在躉船邊的牛腿上,鋼引橋頭部結(jié)構(gòu)放置在枕木上。這種工藝布置方式較為常見,但存在以下不足之處:

        (1)由于鋼引橋皮帶機離下鉸點近,鋼引橋皮帶機驅(qū)動裝置布置在靠近下鉸點處,驅(qū)動裝置及下鉸點軸的檢修空間小,維護困難[1]。

        (2)物料通過料斗正下方的1#皮帶機輸送至2#鋼引橋皮帶機時,由于2條皮帶機之間存在高低落差,物料在轉(zhuǎn)運過程中由于沖擊作用易導(dǎo)致皮帶機跑偏,存在灑料問題;兩條皮帶機帶各有1套驅(qū)動裝置,檢修維護點多。

        (3)由于水位變化及波浪影響,躉船在裝料過程中鋼引橋頭部落料點會前后左右擺動,落料點的對接調(diào)整存在困難。

        (4)由于枕木固定在斜坡上,當躉船左右晃動時,鋼引橋皮帶機會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。

        3 改造方案

        為解決現(xiàn)有工藝的不足,提出了兩套改造方案。

        方案一結(jié)合過往的使用情況,首先考慮將枕木換成2輪托架小車,其他結(jié)構(gòu)保持不變(見圖2)。

        1.雙料斗系統(tǒng) 2.1#皮帶機 3.2#皮帶機 4.鋼引橋俯仰系統(tǒng) 5.鋼引橋皮帶機 6.托架小車圖2 躉船船岸皮帶機改造方案一布置圖

        方案二增大了躉船,泊船的位置發(fā)生了變化。改造后的躉船船岸皮帶輸送系統(tǒng)躉船上增加了1條橫向皮帶機,將原有2條縱向皮帶機(2#皮帶機、鋼引橋皮帶機)合并成1條縱向皮帶機[2]。鋼引橋鉸點放置在躉船面,驅(qū)動裝置安裝躉船甲板面以下(船艙內(nèi)),采用單聯(lián)卷筒卷繞鋼絲繩牽引鋼引橋?qū)崿F(xiàn)上下俯仰運動,俯仰范圍滿足水位高低變化的要求。鋼引橋上部安裝皮帶機,兩側(cè)設(shè)置平臺走道。平臺下方設(shè)有平行托輥,用來擱置電纜。鋼引橋結(jié)構(gòu)下部設(shè)置生活用水管、污水管和油水管。托架小車由2輪改成4輪,承載能力更大。托架小車上部裝有1組垂直于軌道方向的支承托輥,鋼引橋頭部下底面裝有2組平行于軌道的支承托輥(見圖3)。

        1.雙料斗系統(tǒng) 2.1#皮帶機 3.2#皮帶機 4.鋼引橋俯仰系統(tǒng) 5.帶托輥的4輪托架小車圖3 躉船船岸皮帶機改造方案二布置圖

        4 改造方案比選

        方案一改造方式簡單易行,只需將枕木更換為托架小車。但是經(jīng)過一段時間的使用后,發(fā)現(xiàn)鋼引橋皮帶機頭部皮帶跑偏現(xiàn)象依然存在,托架小車車輪磨損嚴重。經(jīng)過分析是由于躉船左右搖晃時,鋼引橋皮帶機頭部皮帶一側(cè)會偏離托輥,一側(cè)壓在托輥上,造成皮帶機跑偏。另外由于托架小車由2輪支撐,當裝船機生產(chǎn)率較大時,單個托架小車的輪壓大,車輪軸承磨損加劇,車輪容易損壞,同時對碼頭面的承載能力要求較高。

        方案二將2條縱向皮帶機合并成1條,在托架小車上增加托輥,將2輪托架小車增加到4輪,有以下優(yōu)點:

        (1)鋼引橋的鉸點和皮帶機的驅(qū)動裝置放在躉船面上,大大改善了檢修的空間,同時可有效避免意外落水等安全事故;檢修重大物件如驅(qū)動滾筒時,可以利用躉船上的吊機進行吊裝,大大減輕了檢修勞動強度。

        (2)2條皮帶機合并后減少了1個轉(zhuǎn)接點,可以減緩由物料高低落差沖擊造成的皮帶機跑偏現(xiàn)象。另外從環(huán)保角度考慮,可減少灑料揚塵,避免物料落入水中。

        (3)托架小車和鋼引橋通過上下兩組相互垂直的托輥,可以自動調(diào)節(jié)由躉船晃動造成的鋼引橋頭部落料點的前后左右擺動,落料點的對接調(diào)整更加方便;托架小車既可以隨斜坡皮帶機在斜坡上下移動,不用時也可以通過鋼引橋上的吊耳將其移至旁邊的軌道上。

        (4)電纜的鋪設(shè)和生活用水、污水管及油水管的設(shè)置更加合理、整齊美觀,既方便拖拽,也方便拆卸。

        對比方案一與方案二,方案一簡單易行,改造后使用效果一般,如果使用要求不高,碼頭承載能力強,可考慮采用方案一;若綜合考慮檢修、工作強度、環(huán)保、美觀等方面,應(yīng)采用方案二。

        5 實施效果

        重慶某碼頭經(jīng)過綜合考量后,決定采用改造方案二。改造后經(jīng)過一段時間的試運行,平臺下方平行托輥上的電纜使用良好,鋼引橋結(jié)構(gòu)下生活用水、污水和油水可順利排出;同時皮帶機未出現(xiàn)跑偏、轉(zhuǎn)接口灑料的現(xiàn)象,滿足碼頭裝卸生產(chǎn)要求,帶來了良好的經(jīng)濟效益。

        6 結(jié)語

        隨著國家經(jīng)濟發(fā)展的需要,長江上游的碼頭將越來越多,而且將向大型化、專業(yè)化、高效化發(fā)展,船岸皮帶機的應(yīng)用也將越來越廣泛。此次對大水位落差浮式碼頭躉船船岸皮帶機的改造,可滿足散貨碼頭日益增長的貨運量及更加嚴格的環(huán)保要求,降低了故障率和維護工作量,是經(jīng)濟可行的,在同類碼頭施工改造中具有借鑒意義。

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