一種封閉式垂直螺旋卸車機

陳猛+楊平

摘 要：針對火車車廂運輸的散料卸車現狀，本文提出一種不用打開車廂門即可完成卸車工作且環保無污染的封閉式垂直螺旋卸車機。介紹了封閉式垂直螺旋卸車機的結構和工作原理。該卸車機為今后散料卸車提供一種新的思路。

關鍵詞：封閉式垂直螺旋卸車機；集料器；喂料器；自動卸車

中圖分類號：U272 文獻標識碼：A

從歷史發展來看，散裝物料的裝卸方式從原始的人工裝卸不斷地向機械化方向發展，我國在90年代以前基本上是人工來裝卸煤、糧食等散裝物料，其工作效率極其低下，后來經過機械化的發展，出現了挖掘機、裝載機等機械化設備，該種設備大大提高了卸車速度，即通過鏟斗對物料進行裝卸，但是這種方式存在一定的弊端，例如損耗大、物料須二次轉移等。

隨后在20世紀初，人們發明了水平螺旋卸車機、翻車機、鏈斗式卸車機等等裝卸設備，其中水平螺旋卸車機是通過水平螺旋機構對車廂內散料施加推力將貨物推出的卸車方式，而鏈斗式卸車機則是利用旋轉鏈斗，將散料從車廂內提升到一定高度后卸在輸送皮帶機上，再由皮帶機將物料拋擲到物料堆場，翻車機則是將整個車廂整體翻轉將物料倒出的卸車方式，挖掘機則是用挖掘鏟斗或抓斗將散料導出的方式，這些設備大大提高了裝卸效率，給我國運輸行業的發展做出了重大貢獻，但同時我們也發現這些設備存在一些缺點，例如造價高，對車體損害大、物料損失多等缺點，更重要的是環保效能較差。除翻車機外，其他卸車方式均需要打開車廂門才能卸車，存在安全隱患。

為此，我們設計了一種不用打開車廂門即可完成卸車工作且環保無污染的封閉式垂直螺旋卸車機。下面對封閉式垂直螺旋卸車機的結構、工作原理和優缺點進行分析和探討。

一、封閉式垂直螺旋卸車機的結構及原理介紹

封閉式垂直螺旋卸車機是在鐵路軌道外各布置一條軌道，如圖1所示，軌距符合鐵路限界尺寸，可替代原有鏈斗式卸車機。

如圖2所示，封閉式垂直螺旋卸車機由垂直螺旋機構、密封倉及導向架、提升機構、水平螺旋機構、移動式門架組成。其中垂直螺旋機構由集料器、喂料器、垂直螺旋輸送機組成。

封閉式垂直螺旋卸車機通過門架移動至卸車地點，提升機構將垂直螺旋機構放入車廂中，與車廂適配的集料器將物料收集并傳遞給喂料器，由喂料器將物料送入垂直螺旋輸送機，物流通過垂直螺旋輸送機出料口進入密封倉轉運至水平螺旋輸送機，最終通過水平螺旋出料口進入封閉式皮帶輸送機。

集料器轉速低，在工作過程中，不會攪起粉塵即可滿足生產率要求。對于微粉物料也可加裝負壓除塵裝置，經試驗，環保效果明顯。密封倉無故障密封結構保證物料轉運過程中無粉塵泄漏。水平螺旋出料口處也可加裝負壓除塵裝置去除落料口物料產生的粉塵。封閉式皮帶輸送機自帶張緊式覆蓋橡膠板，卸料過程中無粉塵溢出。

二、封閉式垂直螺旋卸車機的優缺點

封閉式垂直螺旋卸車機的優點：

（一）無須打開車廂門即可完成卸車。垂直螺旋機構自車廂上方進入卸車，并將物料通過密閉輸送至指定地點。略過打開與關閉車廂門的流程，節省卸車時間，并消除工作失誤未關好車廂帶來的安全隱患。物料不卸至鐵路軌道旁，省略二次搬運及清理軌道過程，無物料損耗。

（二）處進料口外，物料流通全封閉，進料口處也可加裝負壓除塵，完美解決卸車帶來的環境污染及物料損耗，極大減輕對大氣空間環境的污染。

（三）單臺生產率可達800t/h。除翻車機外，生產率遠高于其他卸車設備。

（四）設備及軌道基礎造價低，無須地下基礎輸送設施，地上輸送設施投資少，檢修方便。造價不足翻車機投資的1/4。

（五）自動定位自動卸車系統，由PLC程序控制的自動定位系統精準識別車廂輪廓位置，與車廂無碰撞，并自動完成卸車工作。

（六）集料器、喂料器底部可加裝破凍組件，適用于東北寒冷地區冬天物料凍結后的卸車工作。

封閉式垂直螺旋卸車機的缺點：

（一）集料器為圓形工作面，車廂四角有余料，卸車后車廂內物料不足1t，無法做到無殘留。鏈斗式卸車機、水平螺旋卸車機、翻車機同樣存在此缺點，且只有翻車機剩余物料少于1t。

（二）大塊物料（粒度≥200mm）無法卸車。

結語

經過多年的調研，國內需要更新的設備約有5000臺，需要新增的設備約有2000臺以上，目前，在需要更新的設備中，大部分是技術含量不高的陳舊設備，其效率低、污染重，因此可以發現，我國散料運輸裝卸行業急需環保卸車產品來更新換代，市場需求量大，且具有長期性和連續性。

封閉式垂直螺旋卸車機是一款劃時代的環保卸車設備，將極大滿足交通、鐵路、發電、機械、生物等多領域散裝物料的卸車需求，推動整個散裝物料裝卸行業的技術進步。

對于目前卸車設備存在的余料問題，我們后續開發清車機輔助清理，組成自動卸車清車系統，實現無殘留卸車。

參考文獻

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