新型可橫移皮帶車系統的設計及應用

中交第二航務工程勘察設計院有限公司　吳　濤　周　瑞

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新型可橫移皮帶車系統的設計及應用

中交第二航務工程勘察設計院有限公司吳濤周瑞

摘要：提出了一種適用于狹窄陸域斜坡式碼頭的新型皮帶車系統。該皮帶車拆卸及組裝方便，具有可旋轉車輪，可向垂直于運行軌道方向橫移，并列存放在指定區域。該系統在長江上游某港區散貨工藝改造項目中的成功應用，為類似工程的設計提供了參考。

關鍵詞：橫移； 皮帶車； 并列存放； 狹窄陸域； 斜坡碼頭

1引言

我國長江上游地區水位差大，地形條件復雜，散貨碼頭多采用斜坡碼頭型式，斜坡道上采用可移動皮帶車作為散貨上下坡道運輸設備[1]。常規皮帶車為滿足其曳引行程，通常對陸域縱深有一定要求，而在狹窄陸域條件下，則需對皮帶車進行拆解，常規皮帶車拆解不便，且拆除部分需吊運至特定場地存放，這種方式要浪費大量時間進行拆解及存放作業。

本文提出了一種適用于狹窄陸域條件的新型皮帶車系統。該系統拆卸方便，具有可旋轉車輪組，直接橫移并列存放在指定區域，解決在狹窄陸域條件下常規皮帶車曳引行程不足和拆解及存放不便的問題。

2新型皮帶車系統的設計

2.1皮帶車系統簡介

皮帶車是一種特殊形式的可移動帶式輸送機，適用于水位落差大且變化較為頻繁的斜坡碼頭中，其整機長度可根據水位差、斜坡長度和工藝要求設定。常規皮帶車結構多由一條帶式輸送機和分段鉸接的撓性機架組成，機架下方安裝有行走輪，依托牽引絞車驅動曳引，其整機可在斜坡道及坡頂預設的軌道上隨水位漲落而移動。常規皮帶車系統組成如圖1所示。圖1中，L1為皮帶車在設計高水位和設計低水位間的最大移動距離，L2為皮帶車最大曳引距離。需保證L2≥L1，才能滿足皮帶車適應高低水 位變化的要求[2]，否則，就需要對其進行拆解。常規皮帶車拆解麻煩，對裝卸作業效率造成不利影響。皮帶車結構如圖2所示。

圖1　常規皮帶車系統示意圖

圖2　常規皮帶車結構圖

2.2新型皮帶車系統組成及工作原理

2.2.1系統組成及平面布置

新型皮帶車系統由多節一定長度的皮帶車通過連接桿串聯組成，如圖3所示，系統主要包括皮帶車結構、牽引絞車、固定拉錨裝置、牽引鋼絲繩卷繞系統等。為適應高低水位差及斜坡道長度，通過增加或減少單節皮帶車數量，可方便地對整條皮帶車的長度進行調節。每單節皮帶車之間通過1段連接桿相連接，連接桿兩端與前后皮帶車之間鉸接。在每節皮帶車尾部均設有上下2個固定拉點，固定拉點通過鋼絲繩卷繞系統與牽引絞車相連接，皮帶車系統的上行、下行均通過絞車曳引。皮帶車在斜坡道上運行，斜坡道及坡頂平臺上預埋兩條縱向軌道；坡頂平臺上，垂直皮帶車運行軌道預埋6條橫向軌道，供皮帶車橫移時使用。

當皮帶車通過坡頂處非直線段時，為保證皮帶車過坡頂時的通過性能，每節皮帶車的機架長度及車輪軸距不宜過長[3]， 故本次設計的新型皮帶車每節機架分為3小節，前后2小節機架之間通過一根橫桿和豎槽連接，可保證皮帶車過坡頂弧段時的撓性和穩定性。每小節機架設置2組車輪，車輪均為可旋轉式，單節皮帶車結構如圖4所示。

圖3　新型皮帶車系統布置圖

2.2.2系統工作原理

皮帶車在設計低水位作業時，需通過預設的拉錨裝置固定于斜坡道上。當水位上漲時，皮帶車需向上移動以滿足躉船、鋼聯橋移位的要求。上移時松開固定拉錨裝置，通過牽引絞車及鋼絲繩卷繞系統將皮帶車向岸上牽引，使得陸側一節皮帶車到達坡頂平臺指定位置，將仍處在斜坡上的若干節皮帶車固定在拉錨裝置上，以防止其發生溜坡。然后將坡頂處的皮帶車與江側固定好的皮帶車分離，在固定頂升點通過頂升裝置將拆解后的皮帶車機架頂起，轉向車輪旋轉90°，而后將該節皮帶車沿橫向軌道移動至并列存放區域，空出陸域坡頂平臺縱向軌道上的單節皮帶車機位，以便水位再次上漲時，下一節皮帶車曳引至此處進行同樣的拆卸橫移作業，同時便于對橫移至空曠區域存放的皮帶車進行維護和保養。

皮帶車下行的操作流程與上行時恰恰相反。首先，將第1節皮帶車橫移至縱向2條軌道上的指定位置，通過頂升裝置將機架頂起，將車輪旋轉90°，將皮帶車端部的固定拉點通過鋼絲繩卷繞系統與牽引絞車相連接，利用牽引絞車反向曳引，使第1節皮帶車到達斜坡道上指定機位處，并用固定拉錨裝置固定。然后，拆除第1節皮帶車尾端與牽引絞車直接相連的鋼絲繩，將第2節皮帶車橫移至指定位置，通過頂升裝置實現車輪轉向；通過連接桿連接第1節、第2節皮帶車，將牽引絞車通過鋼絲繩重新與第2節皮帶車尾端連接，解除第1節皮帶車的拉錨裝置；利用第1節皮帶車自身重力牽引皮帶車至斜坡上固定。以此類推，可實現皮帶車系統在水位下降時與碼頭及陸域輸送設備之間的銜接。

圖4　新型皮帶車結構圖

2.2.3應用情況

長江上游萬州河段某港區對散貨出口泊位進行工藝技術改造，其陸域堆場被進港鐵路線一分為二，考慮鐵路線安全距離要求，近江側可用陸域縱深僅有約45 m，高水位作業時，后退的皮帶車無存放場地，常規皮帶車不能適應該工程的實際要求。故采用本文介紹的新型分節橫移皮帶車系統，解決了其陸域縱深狹窄的問題。

該工程裝卸工藝流程為：物料從堆場由堆取料機取料后，經帶式輸送機BC8A向BC8B供料，自BC8B至裝船機的物料輸送工藝有2種情況：(1)在設計高水位作業時，皮帶車BC9A/B/C均停放在并列存放區域，由BC8B直接向BC10供料，然后經裝船機完成裝船作業；(2)在低水位作業時，按照上文所述的皮帶車下行流程將若干節皮帶車依次連接并下放至斜坡道上合適位置，通過拉錨裝置固定，此時，物料自BC8B經皮帶車BC9A/B/C 向BC10供料，然后再經由裝船機完成裝船作業。

3結語

該新型皮帶車系統具有如下特點：

(1)拆卸及組裝方便，尤其適用于狹窄陸域條件的港區。

(2)采用了可獨立旋轉的車輪組，并在坡頂平臺處設置了橫向軌道，能實現皮帶車拆解后，直接橫向移動，并列存放至指定區域。每節皮帶車之間連接桿的巧妙設置，保證了皮帶車從斜坡段沿弧段過渡到坡頂平臺時的通過性，同時也令皮帶車的拆解和組裝更加便捷。

(3)不受水位差和斜坡道長度的限制，可通過增加或減少單節皮帶車的數量來適應不同的水位差和斜坡道長度。

參 考 文 獻

[1]王誠，王維. 長江上游大水位差散貨碼頭裝卸工藝及設備研究[J]. 港口裝卸，2006(2)：16-18.

[2]交通部第二航務工程勘察設計院. 河港裝卸工藝設計手冊[M]. 北京：人民交通出版社，1982：25.

[3]第二航務工程局設計研究院二室工藝組. 適用于大水位差斜坡碼頭的新型帶式運輸機-皮帶車[J]. 水運工程，1976(8):18-20.

Design and Application of a New Type Belt Conveyor System Which Can Traverse

CCCC Second Harbor Consultants Co.,Ltd. Wu TaoZhou Rui

Abstract：This paper proposes a new belt conveyor system that is suitable for slope wharf with narrow terrestrial. The belt conveyor disassembles and assembles easily. It has rotatable wheels so that it can traverse to the direction perpendicular to the orbit and parallel stored in the designated area. The successful application of this new system in a bulk process modification project of a harbor located in the upper reaches of the Yangtze River provides a reference for the design of similar projects.

Key words：traverse；belt conveyor；parallel stored；narrow terrestrial；slope wharf

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.02.013

收稿日期：2015-12-03

吳濤: 430071, 武漢市武昌區民主路555號