橋式抓斗卸船機物料系統(tǒng)防撒漏改造

黃 錦，王 軍

（廣州港（集團）股份有限公司新港港務(wù)分公司，廣東廣州 510730）

0 引言

橋式抓斗卸船機是一種間歇性卸船機，由于其對物料和船舶的適應(yīng)性、運營成本等方面的優(yōu)勢，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種散貨碼頭。橋式抓斗卸船機具有運行可靠，卸船效率高，設(shè)備故障率低，機械維護方便等優(yōu)點，但與連續(xù)性卸船機相比，其物料易灑落的缺點非常突出[1]。

近年來，我國智慧港口、綠色港口建設(shè)步伐加快。在綠色港口建設(shè)方面，沿海煤炭碼頭的粉塵綜合治理，煤炭撒漏的防治等工作尤為突出。對卸船機卸料系統(tǒng)進行優(yōu)改造，從根本上治理撒漏問題，對輸煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和貨運質(zhì)量保障具有重要意義。以廣州港西基煤炭碼頭為研究對象，對碼頭卸船機物料系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，從根本上解決卸料系統(tǒng)的堵塞、漏煤問題。

1 研究對象

西基碼頭位于珠江與東江匯合處，為廣州港股份有限公司屬下新港分公司的專業(yè)化煤炭裝卸碼頭，擁有2 個7 萬噸級泊位，配有6 臺橋式抓斗卸船機（以下簡稱“橋吊”）。其中2 臺作業(yè)流量1000 t/h 的橋吊由上海振華港口機械集團股份有限公司設(shè)計制造并安裝，電氣部分由瑞士ABB 公司制造，于2005 年投入運行，卸料系統(tǒng)采用振動喂料形式進行給料作業(yè)。該卸船機卸料系統(tǒng)由地面皮帶機、導(dǎo)料槽、機上皮帶機、喂料移動小車、振動喂料器、料斗等組成。

卸船機下方對應(yīng)3 條皮帶運輸機，編號分別為BC1、BC2、BC33,設(shè)計流量均為2600 t/h。其中7 號橋吊可向碼頭高架上的2 條帶式輸送機BC1 和BC33 供料，物料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 物料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

卸船機通過抓斗將煤炭從船艙抓至物料系統(tǒng)大漏斗，煤炭在重力作用下由大漏斗落至正下方的振動料斗，在振動電機的作用下，將煤炭抖落至機上輸送皮帶上，再通過導(dǎo)料槽輸送到碼頭高架上的BC33 皮帶機上，或者在振動電機的作用下直接將煤炭抖落到溜筒內(nèi)再至高架上的BC1 皮帶機上。振動喂料器的傾斜角度可以調(diào)整，以適應(yīng)不同比重物料的喂料要求。振動喂料器由振動電機提供振動源，通過調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，可改變振動頻率，達到調(diào)整流量的目的。

2 問題分析

卸船機向碼頭高架皮帶機BC1 供料作業(yè)時，如果高架皮帶機BC1 突然停止運行，由于慣性作用，振動給料器下端斜流筒會被積煤堵滿，BC1 再啟動時，由于瞬間流量過大，煤從皮帶兩側(cè)溢出，撒落到地面，造成環(huán)境污染和貨損。由于喂料器與BC1落差太大，作業(yè)時煤塊對BC1 的沖擊很大，經(jīng)常導(dǎo)致BC1 皮帶跑偏，致使煤炭撒漏和飛濺出去。

另外，由于碼頭存在6 臺卸船機，經(jīng)常是幾臺卸船機同時給碼頭高架上的同一臺運輸皮帶機供料，當(dāng)高架上運輸皮帶機的流量大煤流高度過高時，煤塊會與導(dǎo)料槽兩側(cè)的側(cè)板相撞，導(dǎo)致有一部分煤塊因撞擊刮蹭撒落到地面。

通過現(xiàn)場排查和分析，總結(jié)出導(dǎo)致煤炭撒漏的主要原因有2 個：①喂料器向BC1 供料時物料落差大，易積煤溢出；②導(dǎo)料槽與高架運輸皮帶機上的煤塊相撞、刮蹭，導(dǎo)致再次撒漏。

3 解決方案

3.1 機上皮帶機雙向喂料

針對喂料器向BC1 供料落差大的問題，重新設(shè)計機上皮帶機驅(qū)動控制系統(tǒng)。通過機上皮帶機的反轉(zhuǎn)實現(xiàn)向BC1 供料，正轉(zhuǎn)向BC33 供料，減小機上皮帶機物料落差。

（1）將機上皮帶向內(nèi)側(cè)延伸80 cm，使機上皮帶向BC1 供料時能落料正中，取消移動小車切換流程的功能，改成機上皮帶反轉(zhuǎn)向BC1 供料的流程切換，解決喂料落差大的問題，機上皮帶機改造示意見圖2。

改造后的物料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖3。新的物料系統(tǒng)中，BC1 的喂料落差由原來的5 m 變?yōu)?.5 m，降低了物料對BC1 皮帶機的沖擊，減少皮帶跑偏現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）駕駛室增設(shè)皮帶驅(qū)動方向控制旋鈕，實現(xiàn)機上皮帶雙向喂料控制。

（3）增加液壓喂料閘門并設(shè)置閘門限位開關(guān)。

圖2 機上皮帶機改造示意

圖3 改進后物料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（4）編寫控制程序。

主要程序（基于Compact Control Builder AC 800M）：

閘門的打開或關(guān)閉信號會傳送到PLC，只有當(dāng)閘門打開或關(guān)閉的信號正確時，才能正常啟動供料流程。避免因機上皮帶喂料方向不對而引起的撒漏。

3.2 采用電動升降式導(dǎo)料槽

導(dǎo)料槽是物料系統(tǒng)的重要組成部分，傳統(tǒng)的導(dǎo)料槽由頂板、側(cè)板、擋簾等組成，其功能是使從溜槽中落下的煤集中在皮帶中間，固定落煤范圍，防止皮帶跑偏，避免溜槽中落下的煤撒落到地面上，污染現(xiàn)場環(huán)境。

導(dǎo)料槽的改進主要集中在結(jié)構(gòu)上，在導(dǎo)料槽側(cè)板內(nèi)側(cè)加裝襯板，擋皮的固定改用角鐵，這樣的結(jié)構(gòu)可以使側(cè)板、擋皮不直接受煤流的沖擊，改善其受力狀況，使側(cè)板、擋皮的磨損減小，同時使導(dǎo)料槽下口變窄，使落煤點更集中，有利于皮帶機的糾偏。將導(dǎo)料槽頂板改為弧形，提高導(dǎo)料槽通過較長條形異物的能力，防止異物劃破皮帶，同時增大除塵噴頭工作高度，提高除塵效率，清理也很方便[2]。

但是，目前針對多臺卸船機同時給一臺皮帶運輸機供料導(dǎo)致的導(dǎo)料槽撞煤、刮煤問題研究不多。當(dāng)皮帶運輸機上物料的高度和寬度超過正常狀態(tài)時，物料與下游卸船機的導(dǎo)料槽發(fā)生相撞，導(dǎo)致物料撒漏。我司一般的處理方法是將下游導(dǎo)料槽兩側(cè)擋皮拆除，使導(dǎo)料槽不與運輸皮帶機上的物料接觸，但此方法容易導(dǎo)致下游卸船機導(dǎo)料槽與皮帶運輸機空隙過大，密封不嚴(yán)，導(dǎo)致再次撒漏問題。

本次改造中，采用創(chuàng)新型可升降式導(dǎo)料槽設(shè)計，將原本固定的導(dǎo)料槽改造成活動式導(dǎo)料槽，在電動推桿的作用下，導(dǎo)料槽可上下移動。當(dāng)運輸皮帶機物料過滿或下游卸船機停機時，可將下游卸船機的導(dǎo)料槽提升到一定高度，防止導(dǎo)料槽刮蹭物料導(dǎo)致撒漏，效果示意見圖4。

圖4 改造效果示意

4 結(jié)語

廣州港西基碼頭卸船機物料系統(tǒng)的改造，解決了卸船機物料系統(tǒng)撒料問題，改善了碼頭作業(yè)環(huán)境，降低了清掃人員的勞動強度，為港容港貌建設(shè)做出巨大貢獻。同時，該系列改進方案措施也為其他同類型港口卸船機的撒漏整題提供了經(jīng)驗價值，具有一定推廣意義。