卸船机卸料系统整体优化

王东升 李建华 顾伟峰

1 舟山市衢黄港口开发建设有限公司 2 宁波港北仑矿石码头分公司



卸船机卸料系统整体优化

王东升1李建华2顾伟峰2

1 舟山市衢黄港口开发建设有限公司 2 宁波港北仑矿石码头分公司

对矿石系统原卸船机的卸料系统存在的问题进行了分析，对大料斗、斗门、振动给料器支撑形式、振动减料器挡板及出口的格栅、分叉料斗驱动形式、下料斗裙板宽度等进行了优化设计和改造，在新购卸船机上采用后，大幅提高了卸料系统的使用可靠性。

卸船机； 卸料系统； 整体优化

1 引言

宁波舟山港衢山港区鼠浪湖40万t级矿石中转码头配置3台额定能力为3 000 t/h、最大生产能力3 600 t/h的四卷筒(机械差动补偿)牵引小车式抓斗卸船机。该卸船机额定起重量为75 t，外伸距(自海侧轨中心起)为52 m，起升高度轨上约30 m、轨下28 m，轨距30 m。作为新建码头，在选择卸船机时充分考虑了卸料系统的整体优化。

2 问题分析与优化对策

以精粉矿这种难卸矿种为样本，对宁波港矿石系统卸船机存在的问题进行分析，在各个细节上考虑了运行维护的难点，以确保生产出来的产品符合要求。

2.1大料斗优化

(1)适当扩大料斗的总容量，按照抓斗容量的5倍进行设计。料斗上开口尺寸与抓斗的尺寸和开向配套，满足直抓斗开启时不洒料、不碰漏斗壁及洒水设施的安装需要。

(2)为了减少积料，在不额外增加卸船机高度的前提下进行其余部位的优化，将料斗壁面与水平面间的角度确定为海测67°、陆侧65°。由于落矿回收板安装在大料斗的沿上，落矿回收板的通轴在大料斗的上方，此处也是大料斗中最容易积料且最难清理的部位，如果不及时清理，将会在收放落矿回收板时损伤它两端的支撑轴承。因此在设计时，让通轴悬空在大料斗上部，此处的壁面与水平面间的角度确定为85°，并保持1 m的距离与下部料斗平滑过渡。

(3)根据以前的经验，料斗的4个角也是最容易积料的部位。因此在设计中考虑了防止物料积拱措施，并设计了相应的破拱装置，以防止料斗堵塞：在料斗的4个角各安装1根管子，管子上安装若干个穿过料斗的不锈钢喷嘴管子，该管子连通空压机，通过定时输送高压气体或手动来进行破拱，确保此处不积料及格筛靠着料斗的4边。

(4)料斗内的上部设有格筛，在考虑了漏料的需要，又能挡住大部分大块的石头等杂物的前提下，网筛尺寸设为350 mm×350 mm，材料选用耐磨材料，承料面堆焊耐磨层。抓斗放料时，为了避免开“后门”(把料洒到陆侧)的安全隐患，司机都是在靠近料斗海测中心部位进行放料，为了延长使用寿命并方便拆卸以便更换，整个格栅合理分区为9个，海路侧中间的3品格栅的宽度做成总宽度的1/2。

图1为优化后的大料斗。将其设计成海陆侧可以互换，这样可以确保只换中间的3品，其余的不容易磨损的6品基本不用更换；相应的，格栅支撑梁是用H型钢制作的，此处也是容易积料的部位之一，在支撑强度符合要求的前提下，把支撑梁尽量往两边移动，避免料的直接冲击，既减少了支撑梁的磨损又减少此处的积料；考虑到格筛靠着的料斗的边也是容易积料部位，边的网筛尺寸设为700 mm×350 mm，减少1档，以减少此处的积料。

图1 大料斗优化示意图

(5)在料斗侧壁安装斗壁振动装置，有防坠链条，空斗时禁止振动。每个斗壁振动器能单独点动控制，以精确保证此处物料不挂壁。料斗整体结构设计综合考虑防震措施，并根据振动器安装位置确定好料斗外结构面的整体结构形式，防止振动开焊、开裂现象。料斗周围栏杆及过道也综合考虑防震(振动给料器送料引起的机体低频振动)措施。

2.2 斗门的改善

解决原有卸船机斗门开关存在的可调位置不满足需要、斗门容易磨损和斗门限位选取的问题。

根据设计计算，斗门上升到最高的位置，斗门的下沿离下料斗的出口距离300 mm，把斗门放到最低的位置，下面离减料器的底面距离200 mm，是符合设计计算要求的。但在实际生产中，会出现需要大流量时放不出、需要小流量时做不到的现象。控制料斗斗门驱动，原来采用的是电动推杆，容易锈蚀损坏，现在采用电液推杆，能在料斗满料的情况下自由调节其开度的大小，达到完全顺畅打开和关闭的效果。

斗门中下部容易受到抓斗放料时的直接冲击，磨损较快。在容易磨损部位加装积料耐磨板，这样只要4～6个月更换耐磨板就可以保持斗门完好。

原来斗门的限位是电动推杆本身带的1根Ø10的不锈钢管，由于此处振动比较大，不锈钢管很容易被振断，如果振断后没有及时发现(此处比较隐蔽，很难被发现)，将会导致电动推杆电机损坏。因此，在斗门固定导向处合适位置设置4档机上通用机械检测限位，分别为上、下停止和上、下减速极限，斗门开度和每一个限位是否动作，在司机室及副司机室均有显示，这样就避免了上述问题的发生。

2.3 振动给料器支撑形式的选择

改变料斗出口的振动给料器支撑形式，以便在增加激振力同时避免料斗平台产生共振。

原先的振动减料器直接安放在料斗平台上，振动减料器的激振余力直接作用料斗平台，振动减料器出口的下料斗焊在箱型梁的悬臂端，平台上有许多栏杆和踏步，在激振余力的作用下，上述部位非常容易开裂，也减弱了激振力，一定程度上衰减了振动减料器的送料能力。

图2 原来的振动减料器

改进后的振动减料器位于大料斗的下部，如图3所示。大料斗净重较重，把振动减料器放置在大料斗下部，可以有效发挥振动减料器能力。大料斗矿石较多时候，是需要振幅最大的时候，上述的激振力做的都是有用功。不过做上述改动时，振动减料器的振动形式也需要修改。

图3 现在的振动减料器

2.4 修改振动减料器挡板及出口的格栅

原先振动减料器三面是不安装挡板的，在卸料时经常会发生逸料的情况，现在在三面增加300 mm的用槽钢制作的挡板，在挡板上再安装橡胶板，这样就大幅度地减少了漏料。

出口原来没装格栅，由于矿中杂物比较多，虽然大料斗能挡住一部分，但也有一部分会直接通过大格栅落到皮带上，大料斗的耐磨板有时也会碎裂落到皮带上。上述2种情况都会撕裂皮带，因此增加了小格栅。但安装了小格栅，会在一定程度上阻碍矿石的通过，解决的方法是做成容易拆卸的小格栅。小格栅的直条材料仍旧采用16Mn，其宽度为200 mm，厚度为20 mm；横条变成Ø30的圆钢穿在直条上的Ø34的孔里。经过这样的改动，在矿石中有大的杂物时，可以非常方便地被拉出来。

2.5 修改分叉料斗驱动形式

分叉料斗的形式采用移动式，由于只切换2根皮带，采用液压油缸来驱动伸缩比较方便。把原来安装在移动料斗上的的小车轮子改为支撑轮，轨道安装在移动料斗上，这样当有落料时，可以避免像以前那样每次移动时都需要清理轨道，也方便清理落料。

2.6 修改下料斗裙板宽度

下料斗裙板形式和宽度不合适也会发生皮带跑偏，矿石直接冲到地面上的情况。地面皮带宽度是

1 800 mm，原来设计都是1 380 mm，但在实际中，皮带跑偏200 mm是正常的，不会引起跑偏开关动作，但这样皮带会跑出裙板，使料直接洒到地面，并引起裙板往外变形。现在把安装宽度改成1 080 mm，并在皮带运行两边开喇叭状导料口，这样就解决了上述问题。

3 结语

经过设计整改，改变了卸船机卸料系统存在的问题，确保了卸料的畅通，大幅度提高了卸船机的工作效率。

王东升： 315800，浙江宁波北仑大碶香榭家园11幢504室

Global Optimization of the Discharge System in the Ship Unloader

Wang Dongsheng1Li Jianhua2Gu Weifeng2

1 Development and Construction Co.,Ltd., Zhoushan Quhuang Port 2 Beilun Ore Terminal Branch of Ningbo Port Group Ltd.

The problems in the ore system of the discharge system in the ship unloaders is analyzed. Not only the support form of large hopper, hopper door and vibration feeder, the vibration feeder baffle, the grid of outlet, but also the driving form of the bifurcation hopper, the apron width under the hopper are optimally designed and transformed. After improved in the new unloaders, the unloader system's reliability is effectively increased.

ship unloader； discharge system； global optimization

2016-01-30

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.06.016