提升原木作業效率

郭 君

(天津港股份有限公司 天津300461)

原木是天津港常規貨類之一，目前已有 20多年的裝卸歷史，在操作經驗的積累及作業工具的配套方面都取得了較強的競爭優勢。為了適應當前港口緊密的裝卸作業節奏，本文以原木作業效率[1]的提升為研究課題，分析作業流程中的薄弱環節，并逐一進行研究解決。

1 作業流程簡介

原木作業流程：船—→堆場—→車(見圖1)。

圖1 原木作業示意圖Fig.1 Log operation diagram

簡要說明：船，即卸船作業。對于當艙原木，使用原木抓斗直接抓取；對于艙四周的原木，采用人力鎖扣作業，移至當艙，再進行抓取；對于甲板原木，根據工況選擇抓斗或鋼絲扣進行作業。堆場，即落垛作業。門座式起重機(以下簡稱“門機”)配備抓斗[2](鋼絲扣)將原木吊運至碼頭一側，按照相關規定碼放原木。車，即裝車作業。利用原木裝車機并配備原木整端機將原木由貨垛裝至運輸車輛。

2 存在的問題及分析

在原木作業流程中，每個環節不同程度地存在著薄弱點。因此，通過對這些薄弱點的發掘與加強，必然影響原木裝卸作業整體效率的提升。

2.1 抓斗抓取能力不足

原木抓斗的抓取量直接關系著全船的卸船效率，以一條俄羅斯原木(此船各艙原木的直徑較為均勻)的抓取作業作為試驗對象，見表1。

表1 原木抓取情況記錄表Tab.1 Log grab record

為了得到抓斗的最大抓取量，同時保證數據的合理性，在同一條船對應相同艙口的貨垛的突出部位進行抓取，其抓取量為24根。根據以上數據，可以得到原木抓斗的抓取率約為：17根/24根＝71%,。

顯然，現有的原木抓斗在實際使用中，由于自身結構的原因，常常出現貨物抓取量不足的問題，在一定程度上影響了原木的作業效率。通過觀察發現，由于原木抓斗的斗抓端部為圓弧狀，抓取時，切入原木縫隙的深度不夠，造成抓斗閉合過程中抱籠的原木數量不足，制約了原木抓斗的抓取效率。

2.2 抓斗維修周期長

原木抓斗在作業過程中經常出現損壞的現象，在超過備用抓斗數量后，必然導致作業線的停工。為此，對導致抓斗維修周期長的原因進行分析。

①繞繩結構問題。原木抓斗的鋼絲繩為 2根，每根繩的一端與抓斗固定，另一端通過導向輪伸出上承梁，用以連接門機，見圖2。

在更換鋼絲繩時，需人力將新的鋼絲繩繞過3個滑輪再穿出抓斗頂部，費時費力。此外，更換 1根鋼絲繩后，新繩(新更換的)的長度必然比另 1根(使用一段時間后)要短，這種情況下，必須使用卸扣彌補長度上的差距。

圖2 原木抓斗繞繩結構示意圖Fig.2 Schematic diagram of rope winding structure of log grab

②鋼絲繩出槽問題。原木抓斗下撐梁與 4根斗抓采用同軸連接，造成下撐梁在使用中容易傾倒，導致鋼絲繩出槽磨損，增加了抓斗鋼絲繩的更換頻次。

2.3 艙四周原木捆索效率低

艙四周的原木，由于隱蔽與甲板之下，只能采用人力捆索原木，再利用機械將原木拉至當艙位置，供抓斗抓貨。顯然這種作業方式的效率是極為低下的，見圖3。

圖3 艙內作業Fig.3 Cabin operation

3 解決方案的研究與實施

3.1 抓斗改造

①抓尖改造。將斗抓的端部由圓弧狀改造成尖錐狀[3](見圖4)，增加切入深度，進而提高原木抓斗的抓取量。改造后，以 1條新西蘭原木的抓取作業作為驗證對象，見表2。

表2 原木抓取情況記錄表Tab.2 Log grab record

圖4 抓尖改造示意圖Fig.4 Schematic diagram of tip reformation

為了得到抓斗的最大抓取量，同時保證數據的合理性，在同一條船對應相同艙口的貨垛的突出部位進行抓取，其抓取量為22根。

根據以上數據，可以得到原木抓斗的抓取率約為：20根/22根＝91%,。

②繞繩改造。改進滑輪組結構，在上撐梁 2個滑輪中間增加 2個導向輪，改變鋼絲繩的繞繩方式。更換鋼絲繩時，將新舊鋼絲繩的一端焊接在一起，用機械將舊繩抽出，同時新繩隨之穿入滑輪組，見圖5。

圖5 繞繩改造示意圖Fig.5 Schematic diagram of rope winding transformation

③下撐梁改造。在下撐梁兩端各加裝一個防偏倒限位裝置，能夠有效地防止下撐梁向兩邊傾倒，防止鋼絲繩出槽，見圖6。

圖6 下撐梁改造示意圖Fig.6 Schematic diagram of modification of pulley set

3.2 研制挖掘機原木夾具

為了充分發揮挖掘機的能力，設計制造原木夾具，配置于挖掘機工作臂上，利用夾具將艙四周的原木夾置當艙位置，見圖7。

3.3 研制船機抓斗

由于碼頭前沿無法擺放更多的門機，因此能否有效利用船吊，達到增加作業線的目的，成為提高原木作業效率的途徑之一。

圖7 挖掘機配置原木夾具艙內作業Fig.7 Working in excavator with log fixture cabin

門機起降機構與船吊相比較，存在不同之處。門機鋼絲繩具有起升與下降2套獨立的卷揚機構，可以自由控制原木抓斗的張開與閉合。船機鋼絲繩的起升與下降為一套卷揚機構，無法適應原木抓斗的使用要求。為此，專門研制了適合船機使用的船機抓斗。

船機抓斗的工作原理為將此船機抓斗的平衡架

直接掛在船機的吊勾上。抓斗的開閉通過船機的鋼絲繩的上下來控制抓斗內部滑移座沿著導軌上下滑動，導軌上設有鎖扣并與下承梁固接，滑移座上設有滑輪組和啟閉機構。將開啟的抓斗放在物料堆上，松下鋼絲繩，滑移座下滑到下承梁上，開閉機構鎖住，再提升鋼絲繩，抓斗開始閉合抓貨；將閉合的抓斗放在物料堆上，再松下點鋼絲繩，開閉機構打開，再提升鋼絲繩，滑移座頂住上承梁，繼續提升鋼絲繩抓斗就打開卸貨，見圖8。

圖8 船機抓斗艙內作業Fig.8 Working in grab cabin of ship machine

4 取得效果

基于日常數據的分析與總結，通過工作經驗的積累以及創新思維的運用，合理引入使用各種現有資源，在投入最小的同時，實現收益最大。目前，原木卸船效率由原來的 42,t/h提升至 58,t/h，同比提升38%。