集裝箱散糧裝箱機在糧食流通中的應用

張福釗， 韓 赟，李 成，陳俊強，馬天紅，于海華，高志航，陳光旭

無錫中糧工程科技有限公司 (無錫 214035)

民以食為天，為了端穩(wěn)14億人的飯碗，中國共產(chǎn)黨領導中國人民做出了艱苦的奮斗和不懈的努力，國家的糧食安全保障體系取得了長足的發(fā)展。各行業(yè)在不斷的變革與進步，糧食倉儲形式與流通方式也在朝著更加安全環(huán)保、高效便捷的方向發(fā)展，過去人扛麻袋的方式將退出歷史的舞臺，公鐵水聯(lián)運的大物流將撐起糧食流通的脈絡，將集裝箱用于散糧的運輸逐漸受到了人們的青睞，而集裝箱專用裝糧設備的研發(fā)與應用也讓越來越多的人關注。

1 集裝箱散糧運輸現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

近年來國家不斷加大投入進行糧食流通設施的建設，糧食倉儲現(xiàn)代化水平明顯提高，倉容規(guī)模進一步增加，設施功能不斷完善，安全儲糧能力持續(xù)增強，總體達到了世界較先進水平。糧食物流能力也大幅提升，2017年，全國糧食物流總量達到4.8億t，其中跨省物流量2.3億t。糧食物流骨干通道全部打通，基本上形成了公路、鐵路、水路多式聯(lián)運的格局，并不斷推進糧食由包糧運輸向散儲、散運、散裝、散卸的變革，原糧散糧運輸、集裝化運輸比重大幅提高，糧食流通現(xiàn)代化程度逐步提高，糧食物流效率穩(wěn)步提升，糧食流通成本日趨降低。中大型糧庫基本具備了散儲、散裝、散卸的能力，目前散運環(huán)節(jié)還有較大變革空間，尤其是長距離的內(nèi)陸運輸主要以包糧為主，存在散儲—包運—散儲的不匹配作業(yè)環(huán)節(jié)。在發(fā)達國家集裝箱散糧運輸發(fā)展勢頭越來越明顯，隨著國際貿(mào)易交流的不斷加強，國內(nèi)集裝箱運輸技術與能力也獲得了突飛猛進的發(fā)展，從運輸通道、場站設施、車輛貨源、經(jīng)營網(wǎng)絡等方面，我國已經(jīng)具備了一定的集裝箱散糧運輸規(guī)模與能力，也形成了較大的市場空間。

2 集裝箱散糧運輸?shù)膬?yōu)點

我國的糧食物流從運輸方式看，主要由鐵路、公路和水路運輸方式構成。從存儲形式看，主要由包裝、散裝、集裝箱運輸?shù)亩嘣绞浇M成，而且形成了包裝減少，散裝及集裝運輸增多的趨勢。

近年來集裝箱散糧運輸發(fā)展很快，主要得益于其獨特的優(yōu)點：采用機械化設備裝卸，降低了人工勞動強度與人工成本；一箱作為一個大包裝單位，轉(zhuǎn)運靈活，尤其在多式聯(lián)運時，減少搬倒裝卸工作量，節(jié)省運輸時間；適應性廣，適用于多品種、小批量及多種質(zhì)量等級運輸?shù)囊螅€可以采用公路、鐵路和水路不同的運輸工具，適應全天候及不同的環(huán)境條件；封閉式獨立空間，可減少糧食損耗及糧食污染；節(jié)約包裝材料和包裝費用，降低物流成；可追溯性強，可配合糧食智能化系統(tǒng)，在集裝箱上設置條形碼，隨時掌控糧食品種、質(zhì)量、重量、位置等關鍵信息。

3 散糧集裝箱裝卸方式的現(xiàn)狀

目前限制散糧集裝箱運輸效率與作業(yè)環(huán)境的主要是運輸?shù)钠瘘c與終點，起點就是將糧食裝到箱內(nèi)，終點就是將集裝箱的散糧卸到用戶的接收系統(tǒng)內(nèi)。

3.1 集裝箱裝糧

(1)移動皮帶機裝糧

打開箱門后在箱門處固定擋板，然后將移動式伸縮皮帶機伸入箱內(nèi)進行裝糧，隨著裝糧位置的變化再不斷移動皮帶機位置，該種裝糧方式效率低、人工勞動強度大、現(xiàn)場粉塵大。

(2)桁車式裝糧

通常在裝糧房上方設置一個桁車裝置，桁車配備有兩臺電動葫蘆，電動葫蘆下方吊掛一個跟集裝箱等尺寸的吊具，裝糧時先將吊具跟集裝箱鎖定，然后將集裝箱從汽車上移動到裝糧溜管下方并打開箱門，通過控制前后兩個電動葫蘆將集裝箱拎至傾斜，打開裝糧溜管閘門開始裝糧，裝糧結(jié)束關閉箱門，放平集裝箱，最后將集裝箱裝到汽車上。該種裝置在移動過程中鋼絲繩在不斷搖晃，需要不斷調(diào)整電動葫蘆的位置和鋼絲繩的長度，同時需要輔以人工拉拽，因此影響了作業(yè)效率，安全系數(shù)較低。

3.2 集裝箱卸糧

(1)人工卸糧

將汽車開至指定位置打開箱門，開始自溜掉部分糧食，然后人工扒糧或者借助移動輸送設備卸糧[1]。

(2)集裝箱自卸車卸糧

將汽車開至指定位置打開箱門，開啟汽車液壓系統(tǒng)將集裝箱抬升傾斜到指定高度，通過自溜將集裝箱內(nèi)的糧食卸完。

(3)液壓翻板卸糧

將汽車開到液壓翻板上，開啟擋輪器固定汽車并打開箱門，啟動液壓裝置將整車抬升傾斜到指定高度，通過自溜將集裝箱內(nèi)的糧食卸完。

4 集裝箱散糧裝箱機的應用

為了更高效、更安全、更清潔的實現(xiàn)集裝箱裝糧，在西南地區(qū)一個鐵路口岸項目率先使用了一種雙工位集裝箱散糧裝箱機，用于將筒倉內(nèi)的散糧快速裝到集裝箱內(nèi)，設備的主要技術參數(shù)見表1。

表1 裝箱機設備主要參數(shù)

注：集裝箱固定方式：專用轉(zhuǎn)鎖、定位塊、防傾覆裝置；電機采用粉塵防爆型；設有斷電液壓自鎖功能，確保系統(tǒng)安全。

4.1 工作原理

如圖1所示，該設備主要由五部分組成：機架、吊裝行走機構、液壓翻轉(zhuǎn)平臺、緩存抑塵斗、液壓控制系統(tǒng)。工作原理如下：

圖1 集裝箱散糧裝箱機結(jié)構圖

(1)工作時將集裝箱汽車停在中間車道上，吊裝行走機構移動到空集裝箱正上方，放下專用吊具鎖緊集裝箱，然后提升移動將空集裝箱放到液壓翻轉(zhuǎn)平臺上固定，打開箱門并鎖緊。

(2)啟動液壓系統(tǒng)，將液壓翻轉(zhuǎn)平臺舉升至規(guī)定高度并鎖定。

(3)啟動筒倉出倉系統(tǒng)，將糧食輸送至緩存抑塵斗內(nèi)，打開緩沖抑塵斗下方的閘門，開始往集裝箱內(nèi)裝糧，裝滿糧后關閉箱門，啟動液壓系統(tǒng)將液壓翻轉(zhuǎn)平臺降落至水平位置。

(4)啟動吊裝行走機構，將集裝箱移動到汽車上運走，裝糧作業(yè)完畢。

4.2 使用效果

該設備自投入使用以來運行穩(wěn)定，得到了客戶的高度認可，對比其他裝箱方式，該設備具有以下特點：

(1)效率高

影響裝箱效率的主要是三個方面：汽車的卸箱與裝箱速度、翻轉(zhuǎn)平臺的翻轉(zhuǎn)速度、暫存抑塵斗的出料速度。為了最大限度的提升裝箱速度，廠家在安全許可范圍內(nèi)優(yōu)化了各個環(huán)節(jié)的流程和速度，從實際使用過程來看，雙工位集裝箱散糧裝箱機運行流暢，傳動平穩(wěn)。實際裝箱速度超過8箱/h，產(chǎn)量不小于150 t/h，能夠24 h不間斷運行。尤其對于雙箱集裝箱車，可同時實現(xiàn)一個集裝箱在裝糧，另一個集裝箱在吊箱作業(yè)，從而進一步縮短了中間環(huán)節(jié)的時間，更大的提高了裝箱效率。另外該設備在中間車道的位置還設置有散裝發(fā)放口，可適用于散裝汽車的裝車使用。

(2)安全性好

集裝箱散糧裝箱機的設計及制作均按高標準執(zhí)行，現(xiàn)場還經(jīng)過了相關部門的檢查，設備配有吊具自動鎖緊及報警裝置、翻轉(zhuǎn)平臺固定自鎖裝置、箱門鎖緊裝置、行走限位裝置、液壓自鎖裝置、油壓監(jiān)測報警裝置、電氣保護裝置等，對于處于防爆區(qū)域的電氣元器件均采用粉塵防爆產(chǎn)品；另外對于設備關鍵部位都配有檢查維修平臺。操作時人員均處于安全作業(yè)范圍以內(nèi)，通過操作臺或者遙控系統(tǒng)進行自動化控制。因此無論設備自身安全性，還是設備操作都有較高的安全保障。

(3)裝滿系數(shù)高

由于裝箱機的液壓翻轉(zhuǎn)平臺可最高翻轉(zhuǎn)70°，利用糧食的自然堆積能盡量的提高集裝箱裝滿系數(shù)，從而為企業(yè)降低了物流成本。

(4)粉塵小

從暫存抑塵斗到集裝箱內(nèi)有一定的高差，糧食下落過程中存在位差與速差，因此裝糧過程會產(chǎn)生較大粉塵，為此我司要求廠家在暫存?zhèn)}出料口的位置配備了抑塵管，從而減少了裝糧過程的粉塵外揚，經(jīng)過實際裝糧證明抑塵效果良好，整個裝糧現(xiàn)場衛(wèi)生良好。

4.3 設備改進建議

(1)液壓翻轉(zhuǎn)平臺降落時沒有完全采用液壓系統(tǒng)控制，開始降落時依靠集裝箱重力將翻轉(zhuǎn)平臺向下壓，液壓平臺下降速度不可控，下降速度過快時需要啟動液壓起升系統(tǒng)對沖翻轉(zhuǎn)平臺重力，對設備及集裝箱的安全有一定的影響，因此建議液壓平臺回程時也采用液壓系統(tǒng)進行控制，保證回程過程的平穩(wěn)安全。

(2)集裝箱裝滿后關閉箱門沒有專門裝置，完全靠人工翻轉(zhuǎn)關閉，而箱門較重，人工關箱門比較費力，建議增加一個專門裝置用來自動關閉箱門。

5 結(jié)語

發(fā)達國家采用集裝箱進行散糧運輸已經(jīng)有成功經(jīng)驗可供我們借鑒，國內(nèi)也有越來越多的糧食企業(yè)開始嘗試或者正在使用集裝箱散糧流通，證明在糧食物流系統(tǒng)中實行集裝箱運輸是可行的，而且糧食集裝箱運輸?shù)那熬皬V闊。目前階段結(jié)合我們的國情，集裝箱運輸可與包糧流通和散糧流通形成三者互補的、合理的糧食物流系統(tǒng)。對于集裝箱散糧流通中的絕大部分環(huán)節(jié)都有了成熟高效的實施設備，集裝箱的散糧裝箱作為整個流通過程的起點，也是關鍵點，暫時沒有較可靠的產(chǎn)品應用，希望我司的集裝箱散糧裝卸項目經(jīng)驗能為其他的糧食企業(yè)提供一個參考，也希望此種集裝箱散糧裝箱機能在糧食行業(yè)內(nèi)推廣使用，從而為我國的糧食流通進步添磚加瓦。