抓斗卸船機與鏈斗式卸船機工作特性對比

尹國武 王銀峰

摘要：對于目前國內大型的散貨碼頭卸船設備：抓斗卸船機與鏈斗式卸船機兩種類型卸船設備進行分析探討，通過對兩種類型設備的整機構造、整機工作原理、整機實際使用情況進行介紹和優劣對比，同時為用戶優選合適的設備提供參考幫助。

關鍵詞：抓斗卸船機；鏈斗式卸船機

一、抓斗卸船機的整機構造及卸船原理

抓斗卸船機整機金屬結構由門框系統、前大梁、后大梁、梯形架、拉桿系統等組成，主要運動機構由大車行走機構、主小車及抓斗、起升/開閉及小車機構、俯仰機構和卸料系統及輔助部件等組成，見下示意圖2。抓斗卸船機的工作原理是通過操縱運行主小車及抓斗去往船艙中抓取物料，然后提升高于船艙高度后，由主小車轉運至漏斗上方并開斗卸料，經漏斗及振動給料器、或中繼皮帶機及分叉漏斗出料口，至碼頭帶式輸送機，從而實現碼頭卸船作業。抓斗卸船機布置為垂直于碼頭，可通過操縱大車行走機構實現對船舶進行翻艙作業。

二、鏈斗式卸船機整機構造及卸船原理

鏈斗式卸船機整機金屬結構由門架及門腿、懸臂架、L架、上部鋼結構及配重等組成。主要機構由大車行走機構、臂架回轉機構、取料裝置、鏈斗、提升鏈條、溜筒、BE回轉機構、給料器、碼頭皮帶機等部件組成，見上示意圖1。

鏈斗式卸船機的卸船原理是通過操縱取料裝置的鏈斗，經過鏈斗連續運轉把船艙內的物料依次刮取裝載到鏈斗內，由鏈斗提升機將物料通過溜筒提升至盤式給料器，盤式給料器連續旋轉給料至懸臂架帶式輸送機，經過中心漏斗及給料機構輸出至碼頭帶式輸送機。鏈斗式連續卸船機的懸臂架可以通過液壓油缸實現懸臂架俯仰角度功能，需要在設計的允許范圍要求內和碼頭面形成角作業。另外設計了包括垂直起伏、角度維持等等多種聯動功能，從而降低了的操縱人員的操作難度。這些設置為鏈斗式卸船機操作增加了便利性，操作人員操縱一個動作就可實現多個機構的聯動運行功能。

三、抓斗卸船機與鏈斗式卸船機對比

（1）兩種類型卸船機在碼頭布置方面

抓斗卸船機布置垂直于碼頭，主小車為直線平行運動，其整機寬度小，可以根據實際碼頭需求布置多臺相同卸船能力的卸船機進行同時卸船作業，以減少卸船作業過程翻艙和卸載時的船體不平衡情況。鏈斗式卸船機因回轉半徑大、運動機構相對更復雜、需要占用的碼頭長度更大，一般一個碼頭泊位布置鏈斗卸船機不超過2臺，因為占用碼頭空間較大，布置過多臺數鏈斗卸船機將會影響使用效率，以及設備資源浪費。

（2）兩種類型卸船機在物料和環境適用方面

①卸載物料的大小、粘度、所含水份不同，兩種類型的卸船設備對物料的適用方面存在不同之處，抓斗卸船機漏斗格柵板間隙較大，抓斗為開放式，所以對物料的性質基本不影響卸船工作。鏈斗式卸船機因鏈斗的容積較小，對粘性物料和物料粒度體積較大的物料有要求，根據實際使用情況，卸載物料粒度一般要小于300mm。

②在有風浪環境的天氣中，抓斗卸船機因抓斗取物為垂直上下運動，抓斗抓取物料后將馬上離開船艙，所以當風浪較大時對卸船工作影響不大，有效避免了船舶因風浪起伏船艙底部與抓斗碰撞的狀況。鏈斗式卸船機取料裝置需長時間在船艙內作業，將造成船艙物料與鏈斗產生沖擊力度，風浪過大將影響設備使用的安全性，根據相關實際使用經驗，當風浪超過600mm，將影響卸船作業。

（3）兩種類型卸船機在卸船效率和能耗方面

①在卸船開始開倉階段抓斗卸船機優勢明顯，因物料存在不規則性，如物料堆放存在剁頂情況，抓斗卸船機速度操縱快，抓斗使用靈活，效率更高；鏈斗式卸船機在開倉階段需要不斷地調整合適的姿態，且運行速度慢，在物料不規則情況下，削剁頂時每個鏈斗不能裝滿，由此顯現此階段的鏈斗式卸船機效率將變低。

②在卸船的中倉階段，既物料剁頂削平的時候，抓斗卸船機卸船效率沒有優勢性，抓斗卸船機雖然操縱速度快，使用靈活，但卸料后需要空斗運行至船艙再次抓取物料，需要做一次零攻現象。而鏈斗式卸船機為連續式卸載，每個鏈斗斗容都能滿載運行，運行也相對穩定，沒有空斗的情況，所以此時鏈斗式卸船機實際使用效率將更高。

③在卸船的底倉階段，如吊入推耙機及換艙階段，抓斗卸船機因操縱速度快速靈活，無疑優勢顯現；鏈斗式卸船機雖然清艙率相對較低，鏈斗式卸船機一般清艙率可以達到10%，抓斗卸船機一般清艙率為30%。但此階段的鏈斗式卸船機在換艙過程操縱速度緩慢，根據相關卸船數據，鏈斗卸船機換艙時間約需要30分鐘，抓斗卸船機所需時間僅需15分鐘。在卸船過程頻繁換艙，鏈斗式卸船機劣勢顯而易見。

通過某礦石碼頭的相關卸船數據得知，在整體的卸船效率方面抓斗卸船機卸船效率為50%，鏈斗式卸船機卸船效率達到70%。在能耗方面，鏈斗式卸船機與抓斗卸船機相比，用電能耗約為抓斗卸船機的70%，下圖為某碼頭兩類型卸船機實際使用數據對比表。另外在清倉過程流動機械消耗燃油方面，鏈斗式卸船機約為抓斗卸船機的50%。

（4）兩種類型卸船機在環保方面

抓斗卸船機卸載過程抓斗始終為開放式露天作業，如抓取物料過滿，或閉斗不嚴實，運行過程容易灑料或落料至船艙和碼頭等地方，極易造成環境污染；雖然抓斗卸船機漏斗上方及出料口配備了除塵系統裝置，但仍然無法有效地抑制這些灰塵。而鏈斗式卸船機因卸料及運轉過程物料相對封閉，運轉速度相對穩定，在物料的轉接處也配備了除塵系統裝置，故鏈斗式卸船機可以達到綠色環保的生產要求。

（5）兩種類型卸船機在成本維護方面

抓斗卸船機構造相對簡單，操縱整機運行的軌跡簡單，卸船性能相對成熟，鏈斗式卸船機構造相對復雜，所以設備總價也要高于抓斗卸船機。另外鏈斗式卸船機對維護人員的要求高，日常維護保養多，因其構造復雜，配備的軟硬件設備更多，所以故障率會比抓斗卸船機高，但隨著今后不斷地完善優化升級，以及用戶掌握熟悉使用后，將大大降低設備的故障率。

四、結論和未來展望

經過上述抓斗卸船機與鏈斗式卸船機兩種類型卸船機的整機構造和卸船的原理、實際使用情況進行工作特性對比，抓斗卸船機不受風浪環境、物料粒度大小、及船舶噸位大小等影響，實際使用相對靈活的特點；鏈斗式卸船機具有更高效地、連續式地卸載，也使得整機運轉相對穩定，工作時整機重心變化范圍小，工作腿承壓相對較小，碼頭基建成本低，且符合國家對于綠色安全生產的要求。同時對兩種類型卸船機進行對比分析，為用戶優選合適的設備提供必要的幫助。今后國家對環保要求的不斷提高，連續式卸船機是今后卸船設備的主要趨勢，也期望引起相關行業人員的更多關注，共同面對和解決設備現有存在的問題，促進連續式卸船機的發展進程。

參考文獻

[1]蔣強.兩種礦石碼頭卸船機對比.港口科技.2015（3）.

[2]劉永生 .鏈斗式連續卸船機發展概況及特點.重工與起重技術.2011（4）

（作者單位：上海振華重工港機通用裝備有限公司）