用于煤炭的螺旋卸船机研究

黄荣

摘 要 随着我国社会经济贸易的快速发展，许多港口开始重视物资的装卸。目前，我国有关部门已经出台了明确的卸煤环保政策。螺旋卸船机是一种非常有效的卸载设备，与传统抓斗卸煤机相比，螺旋卸船机将得到更广泛的应用。因此，本文将对螺旋卸船机在卸煤领域中的研究应用进行分析和探讨。

关键词 螺杆;卸船机;卸煤作业;应用现状;展望

引言

螺旋卸船机是一种非常高效的卸船设备，其最大工作速度约为2000吨/小时，它在卸船作业中有很好的性能。由于螺旋卸船机的工作特点，许多港口已经开始使用螺旋卸煤机，并取得了良好的效果。

1螺旋卸船机的发展

第一台螺旋卸船机出现在20世纪70年代，迄今为止，螺旋卸船机已经形成了多种不同系列的产品，可用于卸船机的类型至少有几十种。螺旋卸船机是从卸农产品开始逐步发展起来的，逐渐用来卸煤、化肥、水泥等物料。目前，我国市场上的螺旋卸船机主要有ST系列，螺旋卸船机的最大工作效率约为2000吨/小时。

目前，我国对于螺旋卸船机的研究又进入新的阶段，已经攻克了很多关键技术：四窗送料装置、lx850系列立式螺旋装置、lx1250系列卧式螺旋装置、中间支架、电控等关键瓶颈技术。螺旋机构运转平稳，立式螺旋传动及螺旋体1米外，噪声测试仅为75db左右，表明该工程具有良好的噪声控制性能，属于无声的绿色卸船机。全变频、遥控、半自动控制等技术提高了用户的控制体验，降低了工作强度。未来，我国将继续探索全自动控制技术[1]。

2螺旋卸船机结构及工作原理

螺旋卸船机有六个关键部件，它分别是垂直螺丝、水平螺丝、进料器、驾驶室、转台和门架。龙门内部设有行走驱动装置，可根据相应的轨道完成行走过程。此外，还设计了夹轨装置，确保设备在恶劣天气条件下能够很好地固定，门架下方有一个皮带输送机。

旋转设备安装在转盘下方，转盘主要负责驱动整个机体，使整个设备可以全方位旋转。在箱梁顶部分别固定水平螺钉和垂直螺钉，以增加设备的刚度，保证设备有较好的承载能力。此外，这种设计更有利于在轴承之间安装螺钉。同时，水平箱梁与转台的连接位置能保证船侧通行更加方便，进一步提高了移动过程中设备卸料的效率。垂直箱梁与水平箱梁连接，保证卸船设备的自由移动。此外，该给料机可在机舱内任何地方工作，为连续满负荷工作提供了有力保障。水平和垂直螺旋都由螺旋杆组成。因此，在制造螺旋杆的过程中，首先要对每一个螺旋叶片进行加工，然后将这些螺旋叶片连接在一起焊接，最后将硬质合金材料喷涂在螺旋叶片的表面，以保证螺旋叶片的表面具有良好的性能，或采用耐磨堆焊接表面，可提高材料的耐磨性。

给料器主要分为立式螺旋给料器、挖式螺旋给料器和斜翼板式给料器。通过螺杆，送料设备可与挖式螺旋管紧密连接，连接位置在电驱动器上。当垂直螺杆旋转时，挖式螺旋管将向相反方向移动。通过螺旋管管道开挖，连续旋转可以使机舱内的物理更加疏散，有利于运输过程中的膨胀，提高螺旋卸船机的工作效率。垂直和水平螺旋均由电气设备驱动。卸船过程中，设备通过给料器将物料输送至水平螺旋设备，然后通过转盘将物料输送至另一个水平螺旋，直至物料输送至出口位置[2]。

3螺旋卸船机的运行控制方式

螺旋卸船机的整个操作可以通过便携式控制箱来实现。控制箱可以放置在驾驶室中，也可以通过连接电缆移动到船上进行操作。目前，我国已研制出遥控箱等设备，正在进行工业试验。

卸船机的工作方式分为自动和手动两种，可通过控制箱上的旋钮进行设置。自动状态是一种相对安全可靠的工作方式，它以排放效率为控制目标，生产率指数是可调的。在自动状态下，通过控制箱上的另一个旋钮设定所需的出料生产率后，进料传动装置会根据仓库的物料情况自动调整速度，以保证所需的出料生产率。在这种状态下，卸船机各部分都能得到可靠的保护，不易发生超载事故。

手动状态也是螺旋卸船不可缺少的控制方法。當物料在船上堆放不均匀或需要清洗时，手动状态优于自动状态。因为在自动状态下，进给深度的变化将直接导致进给装置速度的变化。在某些情况下，改变可能太突然，这对机器本身是有害的。这种突然的速度变化也可能在清洁操作中引起一些事故。手动状态以送料装置的速度为控制目标，可任意调节到一定的稳定送料速度。在上述情况下，手动状态更为有利。手动操作的另一个优点是可以获得比额定输出更高的输出。在实际卸料中，大多数操作人员都愿意使用手动操作。实际生产能力可达到原额定生产能力的120%，峰值达到140%。此时要求操作人员高度集中精力，根据输出指标随时调整操作，否则可能造成事故。由于手动操作中缺乏反馈保护，针对非熟练驾驶员不应推广这种操作模式。

为了保证螺旋操作的安全性和可靠性，螺旋卸船机控制系统具有更加全面实用的保护功能。主要包括电机过载保护、温度过热保护、传动系统连锁保护和直接安装在螺旋叶片支承轴上的转速检测装置。垂直螺旋输送机的保护功能更加全面，逻辑关系简单明了。对于这样的控制系统，可以使用普通的逻辑电路。如果使用可编程序控制器，它的结构可以简化，控制系统结构上可以更紧凑。利用控制回路的检测和保护功能，及时将卸船机的任何异常部位反馈给控制箱，并采取相应的调整措施，直至停机。

在这些保护检测装置中，连接检测功能更为重要。该装置基于光电效应检测设备，直接检测螺旋轴的转速。螺旋卸船机输送负荷过大，会使螺杆轴转速降低。此时，测速装置会及时发现异常并采取相应措施。如果异物进入传送带并导致堵塞，检测装置通常首先发现故障。立式螺旋输送机用作机械零件的保护装置，通常配备有起保护作用的联轴器。当控制电路保护失效时，联轴器可以断开传动系统，避免损坏重要部件。正常情况下，该机械保护装置不工作，使用这种保护装置可以大大节省故障排除时间。如果异物堵塞，可立即回转螺旋卸船机，进行反向操作，将异物排出，迅速恢复正常运行。