粉狀物料錨地水轉(zhuǎn)水過(guò)駁工藝的探討

羅金波

摘 要：抓斗起重船作業(yè)的散貨錨地水轉(zhuǎn)水過(guò)駁工藝，粉狀物料作業(yè)揚(yáng)塵大，不能滿足環(huán)保要求，必須用新的工藝來(lái)代替。本文論述了解決粉裝物料錨地水轉(zhuǎn)水過(guò)駁作業(yè)環(huán)保問(wèn)題的連續(xù)螺旋卸船裝船過(guò)駁工藝及過(guò)駁設(shè)備船設(shè)計(jì)使用的關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：起重船 卸船 裝船 工藝 設(shè)備船

1.連續(xù)螺旋卸船裝船過(guò)駁工藝概述

設(shè)備船一舷系靠大船，另一舷系靠小船，利用設(shè)備船上連續(xù)螺旋卸裝船過(guò)駁設(shè)備，將大船上的散裝粉狀物料卸、裝到小船上，完成貨物水轉(zhuǎn)水流程。過(guò)駁設(shè)備由一臺(tái)固定回轉(zhuǎn)式連續(xù)螺旋卸船機(jī)、一臺(tái)船載固定回轉(zhuǎn)式連續(xù)裝船機(jī)、一臺(tái)氣力流化床輸送機(jī)組合而成。粉狀物料全程封閉輸送，避免了粉塵的泄漏和污染。

2.過(guò)駁設(shè)備船設(shè)計(jì)和使用的關(guān)鍵點(diǎn)

船舶在錨地水面裝卸作業(yè)時(shí)，由于受波浪影響，會(huì)產(chǎn)生左右、前后搖擺（橫搖和縱搖）和升沉運(yùn)動(dòng)。該搖擺產(chǎn)生的加速度對(duì)裝卸設(shè)備的強(qiáng)度、工藝和操作提出一定的要求。因此，過(guò)駁設(shè)備設(shè)計(jì)和使用需重點(diǎn)把握如下幾點(diǎn)：

（1）卸船機(jī)水平螺旋輸送管跨距大，容易變形，使螺旋對(duì)中產(chǎn)生偏差，要考慮垂向加速度下的附加彎矩強(qiáng)度和變形。

（2）設(shè)備各轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的構(gòu)件、液壓設(shè)備和起重桅的強(qiáng)度要考慮橫向加速度下的強(qiáng)度。

（3）卸船機(jī)螺旋頭部在卸貨快完時(shí)，要離大船的貨艙內(nèi)底板要有一定的距離，否則會(huì)由于船舶的升沉而容易撞擊內(nèi)底板，使設(shè)備損壞。

（4）氣力流化床輸送機(jī)的布置，流化槽有一定的斜度，在船舶橫搖時(shí)（按不大于5°），該斜度會(huì)消失，要考慮此時(shí)對(duì)流化輸送的影響。

（5）裝船機(jī)若采用流化輸送，出料頭吸塵裝置要能吸收大量粉塵，否則會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

（6）卸船機(jī)水平梁強(qiáng)度建議進(jìn)行有限元校核。

（7）卸船機(jī)、裝船機(jī)的回轉(zhuǎn)支承選型建議參照門式起重機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.實(shí)踐案例

為滿足廣州港水渣粉貨物錨地水轉(zhuǎn)水過(guò)駁需要，我司2015年成功在16噸抓斗起重船——穗港起重五號(hào)上加裝了一套ATXL700D型船載式螺旋卸船裝船機(jī)械過(guò)駁系統(tǒng)為停靠錨地的50，000～76，000DWT散貨船與2，000～5，000DWT散貨船之間執(zhí)行過(guò)駁作業(yè)，額定生產(chǎn)能力550m3/h。使用效果，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期。見圖1。

3.1.卸船機(jī)部分

卸船機(jī)取料器為多管套裝，互相支承，內(nèi)層高速旋轉(zhuǎn)，中層靜止，外層低速旋轉(zhuǎn)，取料器旋轉(zhuǎn)時(shí)具有強(qiáng)大的主動(dòng)取料功能，而其在料中緩慢的轉(zhuǎn)速又不會(huì)造成揚(yáng)塵，所以充分顯示出節(jié)能環(huán)保的高品質(zhì)。

獨(dú)特配置了卸船機(jī)抗風(fēng)浪隨動(dòng)式取料系統(tǒng)，其自由關(guān)節(jié)螺旋與雙管垂直螺旋下端自由鉸接，確保風(fēng)浪使浮船及被卸散裝船橫傾時(shí)，可以始終保持取料器與料面的上下隨動(dòng)，避免因船的搖擺造成取料器的損壞。

垂直螺旋由兩根并列的螺旋機(jī)構(gòu)成，上端安裝在水平梁前端兩外側(cè)回轉(zhuǎn)支承上并與水平螺旋前端鉸接，其下端內(nèi)側(cè)通過(guò)回轉(zhuǎn)支承與自由關(guān)節(jié)螺旋鉸接。

水平螺旋為管式結(jié)構(gòu)，電機(jī)減速器安裝在出料端，通過(guò)聯(lián)軸器與螺旋管軸聯(lián)接。軸的中部設(shè)置數(shù)個(gè)特殊設(shè)計(jì)的中間支承。

各段螺旋機(jī)螺旋軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均由安裝于其軸端頂部的電機(jī)減速器提供驅(qū)動(dòng)力矩。

回轉(zhuǎn)臺(tái)、雙斜立柱與水平梁通過(guò)大型回轉(zhuǎn)支承座落在起重船立柱上。在回轉(zhuǎn)臺(tái)下法蘭的凸出部位，對(duì)稱地安裝有兩臺(tái)液壓回轉(zhuǎn)裝置，其軸上裝有小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外齒圈嚙合。當(dāng)液壓回轉(zhuǎn)裝置工作時(shí)，小齒輪一面自轉(zhuǎn)一面沿回轉(zhuǎn)支承的外圈作公轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)繞立柱的豎向軸線旋轉(zhuǎn)，隨液壓回轉(zhuǎn)裝置的正反轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)臺(tái)也隨著正反轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)區(qū)域約270°，用行程開關(guān)限定。

雙斜立柱的底板上有銷軸座與變幅油缸的活塞端耳環(huán)通過(guò)銷軸聯(lián)接。

雙斜立柱的上部?jī)蓚€(gè)圓孔內(nèi)裝配卸料圓筒，兩卸料圓筒的一端面與水平梁兩外側(cè)用兩個(gè)回轉(zhuǎn)支承聯(lián)接。卸料圓筒通過(guò)哈夫結(jié)構(gòu)用螺栓擰緊壓牢。雙斜立柱腹內(nèi)焊接有物料溜管。

變幅油缸的活塞桿端耳環(huán)與水平梁通過(guò)銷軸聯(lián)接，水平梁及其上設(shè)備會(huì)在變幅油缸的作用下繞兩個(gè)卸料圓筒端面上回轉(zhuǎn)支承的共同軸線做上舉下探動(dòng)作。

水平梁頂板上放置水平螺旋，水平梁通過(guò)兩個(gè)回轉(zhuǎn)支承安裝在雙斜立柱上兩個(gè)卸料圓筒的端面上。

水平梁前端兩外側(cè)各裝有回轉(zhuǎn)支承，利用回轉(zhuǎn)支承懸掛兩根垂直螺旋的上端，并用一托架固定，形成一體。

水平梁前端下方安裝了一臺(tái)中間銷軸式油缸，其伸出的活塞桿耳環(huán)與垂直螺旋的托架上部鉸接，通過(guò)活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)托架及垂直螺旋擺動(dòng)。

3.2裝船機(jī)部分

前水平螺旋安裝在裝船機(jī)的回轉(zhuǎn)塔上，進(jìn)料口通過(guò)回轉(zhuǎn)支承與空氣斜槽出料口聯(lián)接，其出料口通過(guò)回轉(zhuǎn)支承與后水平螺旋的進(jìn)料口聯(lián)接。

后水平螺旋為管式結(jié)構(gòu)，電機(jī)減速器安裝在出料端，通過(guò)聯(lián)軸器與螺旋管軸聯(lián)接。軸的中部設(shè)置數(shù)個(gè)特殊設(shè)計(jì)的中間支承。后水平螺旋的前端通過(guò)回轉(zhuǎn)支承與前水平螺旋鉸接，其后端通過(guò)鋼絲繩及液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引懸掛，可繞回轉(zhuǎn)支承在豎向平面內(nèi)作上下變幅。

裝船機(jī)出料器為一種全無(wú)塵料下出料器。這種裝置能實(shí)現(xiàn)裝船機(jī)裝船過(guò)程全無(wú)塵作業(yè).。

出料器懸掛在后水平螺旋的出料口處。后水平螺旋的后端下方安裝了一臺(tái)中間銷軸式油缸，其伸出的活塞桿耳環(huán)與出料器上部鉸接，通過(guò)活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)出料器擺動(dòng)。

回轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)大型回轉(zhuǎn)支承座落在起重船立柱上。在回轉(zhuǎn)臺(tái)下法蘭的凸出部位，安裝有液壓回轉(zhuǎn)裝置，其軸上裝有小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外齒圈嚙合。當(dāng)液壓回轉(zhuǎn)裝置工作時(shí)，小齒輪一面自轉(zhuǎn)一面沿回轉(zhuǎn)支承的外圈作公轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)繞立柱的豎向軸線旋轉(zhuǎn)，隨液壓回轉(zhuǎn)裝置的正反轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)臺(tái)也隨著正反轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)區(qū)域約270°，用行程開關(guān)限定。

回轉(zhuǎn)臺(tái)腹內(nèi)安裝有前水平螺旋。回轉(zhuǎn)臺(tái)上方安裝有上立柱，上立柱的一側(cè)裝有平臺(tái)，上置液壓站、除塵系統(tǒng)、液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)。見圖2。

4.結(jié)束語(yǔ)

穗港起重五號(hào)加裝連續(xù)螺旋卸船裝船設(shè)備的成功，對(duì)該類型起重船功能拓展以及粉狀物料水轉(zhuǎn)水過(guò)駁工藝研究有著重要的意義。本文為連續(xù)螺旋卸船裝船過(guò)駁設(shè)備船的設(shè)計(jì)、使用提供了參考依據(jù)。endprint