箱型斗式卸車機的技術改造與應用

郁鳳達

（上海鐵路局 上海鐵路裝卸服務 (集團) 有限公司，上海 200070）

戚墅堰鐵路新貨場主要承擔煤炭和零擔貨物的裝卸任務，中天鋼鐵集團生產用煤炭在該貨場卸車。2009 年戚墅堰鐵路新貨場修建時，上海鐵路局裝卸公司修造分公司承接了卸車機的制造任務。中天鋼鐵集團根據生產和儲存煤炭的需要，要求卸車機有兩個卸料點，一個在跨內，由卸車機卸出的煤炭，經皮帶輸送機聯運送往鋼鐵廠；另一個在跨外，卸車機直接將煤炭卸在貨場內。為此，修造分公司對卸車機進行了選型和技術改造。

1 卸車機的選型

鐵路貨場煤炭卸車作業在 20 世紀 80 年代以前，主要以 DDK-73 型卸車機為主，該型卸車機投入資金少、制造簡單，但配件通用性差，整機剛性不足。20 世紀 80 年代末，上海裝卸公司修造分公司整合其他卸車機型的設計理念，自行設計、生產出 SD89 箱型卸車機。經過近 20 年的應用，由于該型卸車機的生產率高、穩定性好、操作簡單方便，在貨場、專用線得到了廣泛應用。因此，以 SD89 箱型卸車機為原型并經過技術改造，能夠滿足戚墅堰新貨場的生產需要。

2 技術改造方案

2.1 主要部件的改造

2.1.1 輸送機

SD89 箱型輸送機卸料點在卸車機跨外兩側，現將輸送機一側縮短至跨內，頭尾滾筒結構不變，并在該側出料口處安裝封閉式料斗，料斗做成上寬下窄直通式結構。為減少煤炭對聯運的皮帶輸送機輸送帶的沖擊，下出口處裝有朝向皮帶輸送機運動方向的傾斜擋板，聯運的皮帶輸送機上方安裝網格條。這樣，煤炭由卸車機卸出并經過封閉式料斗后，卸在聯運的皮帶輸送機上，直接送往鋼鐵廠。該機型輸送機另一側的出料點，在卸車機外側 5 m 處，由卸車機卸出的煤炭直接卸在貨場內儲存。

2.1.2 小車機架

通常卸車機的大車跨度小于 5.5 m。戚墅堰新貨場卸車機因與皮帶輸送機聯運，大車軌距為 7.5 m，而且該側的卸料點在跨內，因此，小車機架 (十字梁)中心須偏離卸車機機架中心 1.05 m。將小車機架中間部分制作成不對稱結構，考慮到提升機構卷筒受力的均勻，以及小車機構滾輪運行時的平穩，需要在小車機架中間部分的加長段增加配重 P0，并進行提升機構電機功率的驗算。

（1）P0的計算。配重 P0可通過小車機架上不對稱載荷對卸車機機架中心的力矩平衡求得 (不計對稱載荷產生的力矩)。小車機架配載計算如圖1所示，小車機架上載荷對卸車機機架中心力矩如表1所示。

為便于放置配重，取配重中心至卸車機機架中心距離為 3.25 m，則可計算得出配重 P0：

圖1 小車機架配載計算

表1 小車機架上載荷對卸車機機架中心力矩

（2）提升機構驗算。

小車機架總重 (包括配重)：P機架＝17 021 ( kg ) ＝170 210 ( N )

提升機構速度：V提升＝3.84 (m /min)＝0.064 (m/s)機構效率：η總＝0.6

電機靜功率[1]：N靜＝P機架× V提升/ (1020 × η總)＝170 210 × 0.064/(1020×0.6)＝17.8 (kW)

查手冊，選用YZR200L-8 18.5 kW電機，能滿足要求。

（3）鏈斗速度選用。中天鋼鐵集團以卸焦炭為主，由于焦炭塊度大，為提高料斗的充填系數，減小焦炭對卸車機輸送帶的沖擊，鏈斗速度不能太大。但由于戚墅堰鐵路新貨場煤炭卸車作業量大，卸車機需要具有較高的生產率。因此，鏈斗速度要合理選擇。通過調整減速箱和電機上的皮帶輪直徑比值，可以改變鏈斗速度。

取皮帶輪直徑φ250、φ200，則皮帶輪傳動比為：I帶輪＝φ250/φ200＝1.25。

已知：電機轉速 n電＝1 470 r/min；減速箱傳動比I箱＝31.5；鏈輪直徑 D鏈＝0.848 m。

鏈斗速度[1]：V鏈＝π × D鏈× n電/ ( I箱× I帶輪)＝3.14×0.848×1 470 / (31.5×1.25)＝99.4 m/min ≈ 1.66 m/s

DDK-73型卸車機及以前的卸車機型，鏈斗速度一般在1.2～1.5 m/s，可以看出，改進后的卸車機生產率比其他卸車機型高。

2.2 其他部件的技術改造

（1）司機室。原機型司機室鑲嵌在卸車機支腿內，底座用支架支撐住，頂部用斜拉索固定。為了讓司機作業時能夠看清車皮內煤炭出料情況，將司機室形狀改成便于制作的式樣，安裝于跨內，頂部用槽鋼與卸車機中橫梁固定，并改變扶梯平臺的走向，便于司機通行。

（2）中間橫梁。卸車機跨度增大了 2.05 m，且小車機架增加了配重，卸車機門架的剛度減小。原來輸送機架下的中間橫梁截面小，用槽鋼制成，現將此梁用鋼板焊接成上下面不覆鋼板的箱型梁，并把截面加大。這樣既增大了卸車機剛度，提高了穩定性，又消除了中間橫梁上的積煤現象。

（3）電器控制。由于卸車機和皮帶輸送機聯運，兩者間需設置聯鎖裝置。為此，在鋼鐵廠皮帶輸送機終端裝有電器控制系統，控制線路與卸車機和皮帶輸送機相連，當皮帶輸送機中任意一個出現故障，控制系統即將信號反饋給卸車機，發出報警信號，直至卸車機停止作業。卸車機大車機構采用變頻控制系統，便于司機操作，并使卸車機運行平穩。

（4）分流裝置。為有效降低鏈斗拋料時物料對卸車機輸送帶的沖擊，延長輸送帶使用壽命，在卸車機輸送帶上方，安裝一個 3 m 長的三棱柱狀分流器。鏈斗拋出的物料落在分流器上，經此裝置緩沖并分流至輸送帶兩側，從而減輕物料對輸送帶的沖擊。

（5）防塵措施。卸車機在卸料過程中，物料粉塵的飛揚對環境產生嚴重污染。根據戚墅堰鐵路新貨場的實際情況，改進的卸車機在兩個出料點采取了防塵措施。①在主動鏈輪兩側 ( 拋料點 ) 安裝鏈斗棚，以防止出料時煤塊飛出砸壞零部件和減少煤塵向左右側擴散；并在位于跨度兩側 2 根相連的立柱中間，自中間橫梁起直至頂部橫梁的空間部分，用簿鋼板全部封住，降低出料時煤塵向出料方向的擴散量，抑制在有風狀態下卸車時煤塵的飛揚。②卸車機和地面的輸送帶間 ( 接料點 ) 通過制作封閉式料斗來輸送煤炭，料斗上部固定在卸車機輸送機架上，其上、下接口距卸車機輸送帶和地面輸送帶的距離在 500 mm 左右，以減少接送料時的煤塵。

3 改造卸車機的應用

卸車機經過技術改造后投入使用，通過一年半的應用，卸車機運行良好。改造后的卸車機司機能在10 min 內將一輛 C60車的煤炭卸完，不但減輕使用其他機械的勞動強度，也體現了卸車機較高的生產效率，并對加快車輛周轉起到積極的作用。同時，該卸車機可以很方便地將煤炭有選擇地卸到儲煤點或地面皮帶輸送機，不僅節約作業時間，減少中間環節，提高作業效率，同時因減少使用貨場內其他機械的頻率，也降低了能源消耗，節約了成本。改造后的卸車機，其安全性能、技術性能均能滿足用戶的實際生產和使用要求。

4 結束語

近年來，一些貨場利用新機械卸煤炭，如抓 (扒)料機等。這類機械作業時煤塵量小，但使用這些機械卸料后的整理工作量大，司機勞動強度也大。卸車機由于卸車效率高，在一些專用線和偏遠地方仍有應用的市場。隨著國家對環境保護要求的不斷提高，使用卸車機時，應重視防塵裝置的設計和使用，根據現場條件選用噴水降塵或封閉式防塵等方法，減少卸車機作業時粉塵對環境的污染，滿足高效節能和環境保護的生產要求。

[1] 楊國先. 大型裝卸機械[M]. 北京：人民鐵道出版社，1980.