浅析避让波浪垂向载荷桥式链斗卸船机

常海存

【摘 要】为应对散货码头面临的生产率和环保要求，连续式卸船机的应用越来越广泛，本文提出了一种新型连续式卸船机——避让波浪垂向载荷桥式链斗卸船机，该桥式链斗卸船机成功解决了连续式卸船机对波浪载荷影响敏感和对船型适应性差的难题，提高了码头的装卸能力和装卸效率。

【关键词】避让波浪垂向载荷；桥式链斗卸船机；三角形取料头

1 研究的必要性

一方面，散货码头作为陆地运输和海上运输的中转站，，其使用的主要设备有装船机、卸船机和堆取料机等。起重装船机和卸船机作为散货码头前沿的对船工作设备，直接影响到码头的装卸能力和装卸效率。装船机作为连续式工作设备，其生产率已经达到了较高的水平，最大装载能力达15000t/h，这远远高于散货卸船的主流机型——桥式抓斗卸船机的生产能力，且桥式抓斗卸船机的技术发展向最成熟，所以在短期内要大幅提高其卸船效率在技术上、经济上都是较困难的。所以设计出一种可以替代桥式抓斗卸船机，并能可靠而又高效的提高生产率，缩短船舶在港时间已成为提高码头装卸能力所面临的突出问题。

另一方面，码头环保也成为日益突出的问题，桥式抓斗卸船机在卸船时，抓斗是在开放的环境中运动，当抓斗从船舱取料后回到岸边卸料时，物料下落会有较大冲击，所以会有严重的扬尘现象，而且岸边风较大，粉尘会被吹散较远的地方，这对码头及周围环境造成极大影响，必须要予以解决。在这种背景下，在有关卸船机机型的学术和实践研讨会上，连续式卸船机已得到充分认可，而作为煤炭和矿石接卸设备发展方向的链斗式卸船机已被充分肯定。

2 链斗式卸船机组成

链斗式卸船机的结构形式如图1所示。其主要由金属结构、小车、缠绕系统、链斗系统、小车牵引机构、链斗提升机构、回转机构等组成。金属结构主要支撑其他机构的运行，缠绕系统及牵引机构实现小车的运行及链斗的摆动，回转机构实现前大梁和后大梁的回转。

图1 链斗式卸船机的结构简图

注：1.金属结构；2.小车；3.缠绕系统；4.链斗系统；5.小车牵引机构；6.链斗提升机构；7.回转机构.

图2 抓斗与链斗作业过程对比

3 链斗连续式卸船机的优点

与桥式抓斗卸船机相比，链斗式卸船机有其显著的优点：

（1）卸船效率高。计及清仓的平均卸船效率，抓斗卸船机的效率只有60%左右，而链斗卸船机的效率可以达到80%以上，这可大大降低机械设备的成套费用，有较大经济效益。

（2）环境保护好。链斗卸船机是连续卸料，物料冲击小，不易起粉尘；而抓斗卸船机扬尘较严重。

（3）能耗低。据统计链斗卸船机的比能耗为0.28—0.35kWh/t，而抓斗卸船机为0.45—0.50kWh/t，图2是对链斗卸船机节能原理的解释。

（4）自重较轻。因为链斗卸船机工作平稳，动载荷小，所以其自重一般较同等生产率的抓斗卸船机低。由于自重轻，减轻了码头的负荷，从而降低了码头的造价。

4 桥式链斗卸船机避让波浪吹响在和的原理

如图3所示，近似呈三角形的取料机头是避让波浪垂向载荷的关键部件。三角形取料头与上部构件铰接，即取料头可以在图示平面内绕铰点自由转动。取料头的摆动分两种：当船舶随波浪浮动时，取料头通过顺时针或逆时针摆动实现取料头与船舱内物料的“软接触”，所谓“软接触”是指当船波动而对取料头施加垂直方向的力时，取料头会通过摆动避让消化载荷，而不会载荷传递到整机结构，在整个过程中取料头始终与物料表面接触，这成功解决了连续式卸船机对波浪载荷敏感的难题，这种情况下摆动是被动的；因为卸船效率的要求，有时需要改变取料头与物料表面的相对位置，这只要控制牵引钢丝绳收绳或者放绳就可以实现，因而桥式链斗卸船机卸船的平均效率更高，这种情况下的摆动是主动的。

图3 三角形取料头的摆动

5 结束语

连续式链斗卸船机的使用有效地提高了码头的装卸效率，是港机发展中的重要进步，避让波浪垂向载荷链斗卸船机的出现又解决了连续式卸船机对波浪载荷敏感的难题，在今后人们还需继续发扬开拓创新的精神，创造出更高效，更节能，更环保的港口机械，推动港口物流事业的发展。

【参考文献】

[1]李谷音.港口起重機械[M].人民交通出版社，2011.

[2]毕华林，蒋琼珠，梁一如.散货连续卸船机[M].港口装卸杂志社，1990.

[3]潘钟林.欧洲起重机设计规范[S].上海振华港口机械公司译丛（修订版），1998.

[责任编辑：薛俊歌]