新型可橫移皮帶車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司　吳　濤　周　瑞

?

新型可橫移皮帶車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)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(tǒng)。該皮帶車拆卸及組裝方便，具有可旋轉(zhuǎn)車輪，可向垂直于運(yùn)行軌道方向橫移，并列存放在指定區(qū)域。該系統(tǒng)在長(zhǎng)江上游某港區(qū)散貨工藝改造項(xiàng)目中的成功應(yīng)用，為類似工程的設(shè)計(jì)提供了參考。

關(guān)鍵詞：橫移； 皮帶車； 并列存放； 狹窄陸域； 斜坡碼頭

1引言

我國(guó)長(zhǎng)江上游地區(qū)水位差大，地形條件復(fù)雜，散貨碼頭多采用斜坡碼頭型式，斜坡道上采用可移動(dòng)皮帶車作為散貨上下坡道運(yùn)輸設(shè)備[1]。常規(guī)皮帶車為滿足其曳引行程，通常對(duì)陸域縱深有一定要求，而在狹窄陸域條件下，則需對(duì)皮帶車進(jìn)行拆解，常規(guī)皮帶車拆解不便，且拆除部分需吊運(yùn)至特定場(chǎng)地存放，這種方式要浪費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行拆解及存放作業(yè)。

本文提出了一種適用于狹窄陸域條件的新型皮帶車系統(tǒng)。該系統(tǒng)拆卸方便，具有可旋轉(zhuǎn)車輪組，直接橫移并列存放在指定區(qū)域，解決在狹窄陸域條件下常規(guī)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(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1皮帶車系統(tǒng)簡(jiǎn)介

皮帶車是一種特殊形式的可移動(dòng)帶式輸送機(jī)，適用于水位落差大且變化較為頻繁的斜坡碼頭中，其整機(jī)長(zhǎng)度可根據(jù)水位差、斜坡長(zhǎng)度和工藝要求設(shè)定。常規(guī)皮帶車結(jié)構(gòu)多由一條帶式輸送機(jī)和分段鉸接的撓性機(jī)架組成，機(jī)架下方安裝有行走輪，依托牽引絞車驅(qū)動(dòng)曳引，其整機(jī)可在斜坡道及坡頂預(yù)設(shè)的軌道上隨水位漲落而移動(dòng)。常規(guī)皮帶車系統(tǒng)組成如圖1所示。圖1中，L1為皮帶車在設(shè)計(jì)高水位和設(shè)計(jì)低水位間的最大移動(dòng)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(yīng)高低水 位變化的要求[2]，否則，就需要對(duì)其進(jìn)行拆解。常規(guī)皮帶車拆解麻煩，對(duì)裝卸作業(yè)效率造成不利影響。皮帶車結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1　常規(guī)皮帶車系統(tǒng)示意圖

圖2　常規(guī)皮帶車結(jié)構(gòu)圖

2.2新型皮帶車系統(tǒng)組成及工作原理

2.2.1系統(tǒng)組成及平面布置

新型皮帶車系統(tǒng)由多節(jié)一定長(zhǎng)度的皮帶車通過(guò)連接桿串聯(lián)組成，如圖3所示，系統(tǒng)主要包括皮帶車結(jié)構(gòu)、牽引絞車、固定拉錨裝置、牽引鋼絲繩卷繞系統(tǒng)等。為適應(yīng)高低水位差及斜坡道長(zhǎng)度，通過(guò)增加或減少單節(jié)皮帶車數(shù)量，可方便地對(duì)整條皮帶車的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。每單節(jié)皮帶車之間通過(guò)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(jié)皮帶車尾部均設(shè)有上下2個(gè)固定拉點(diǎn)，固定拉點(diǎn)通過(guò)鋼絲繩卷繞系統(tǒng)與牽引絞車相連接，皮帶車系統(tǒng)的上行、下行均通過(guò)絞車曳引。皮帶車在斜坡道上運(yùn)行，斜坡道及坡頂平臺(tái)上預(yù)埋兩條縱向軌道；坡頂平臺(tái)上，垂直皮帶車運(yùn)行軌道預(yù)埋6條橫向軌道，供皮帶車橫移時(shí)使用。

當(dāng)皮帶車通過(guò)坡頂處非直線段時(shí)，為保證皮帶車過(guò)坡頂時(shí)的通過(guò)性能，每節(jié)皮帶車的機(jī)架長(zhǎng)度及車輪軸距不宜過(guò)長(zhǎng)[3]， 故本次設(shè)計(jì)的新型皮帶車每節(jié)機(jī)架分為3小節(jié)，前后2小節(jié)機(jī)架之間通過(guò)一根橫桿和豎槽連接，可保證皮帶車過(guò)坡頂弧段時(shí)的撓性和穩(wěn)定性。每小節(jié)機(jī)架設(shè)置2組車輪，車輪均為可旋轉(zhuǎn)式，單節(jié)皮帶車結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖3　新型皮帶車系統(tǒng)布置圖

2.2.2系統(tǒng)工作原理

皮帶車在設(shè)計(jì)低水位作業(yè)時(shí)，需通過(guò)預(yù)設(shè)的拉錨裝置固定于斜坡道上。當(dāng)水位上漲時(shí)，皮帶車需向上移動(dòng)以滿足躉船、鋼聯(lián)橋移位的要求。上移時(shí)松開固定拉錨裝置，通過(guò)牽引絞車及鋼絲繩卷繞系統(tǒng)將皮帶車向岸上牽引，使得陸側(cè)一節(jié)皮帶車到達(dá)坡頂平臺(tái)指定位置，將仍處在斜坡上的若干節(jié)皮帶車固定在拉錨裝置上，以防止其發(fā)生溜坡。然后將坡頂處的皮帶車與江側(cè)固定好的皮帶車分離，在固定頂升點(diǎn)通過(guò)頂升裝置將拆解后的皮帶車機(jī)架頂起，轉(zhuǎn)向車輪旋轉(zhuǎn)90°，而后將該節(jié)皮帶車沿橫向軌道移動(dòng)至并列存放區(qū)域，空出陸域坡頂平臺(tái)縱向軌道上的單節(jié)皮帶車機(jī)位，以便水位再次上漲時(shí)，下一節(jié)皮帶車曳引至此處進(jìn)行同樣的拆卸橫移作業(yè)，同時(shí)便于對(duì)橫移至空曠區(qū)域存放的皮帶車進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

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

圖4　新型皮帶車結(jié)構(gòu)圖

2.2.3應(yīng)用情況

長(zhǎng)江上游萬(wàn)州河段某港區(qū)對(duì)散貨出口泊位進(jìn)行工藝技術(shù)改造，其陸域堆場(chǎng)被進(jìn)港鐵路線一分為二，考慮鐵路線安全距離要求，近江側(cè)可用陸域縱深僅有約45 m，高水位作業(yè)時(shí)，后退的皮帶車無(wú)存放場(chǎng)地，常規(guī)皮帶車不能適應(yīng)該工程的實(shí)際要求。故采用本文介紹的新型分節(jié)橫移皮帶車系統(tǒng)，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(chǎng)由堆取料機(jī)取料后，經(jīng)帶式輸送機(jī)BC8A向BC8B供料，自BC8B至裝船機(jī)的物料輸送工藝有2種情況：(1)在設(shè)計(jì)高水位作業(yè)時(shí)，皮帶車BC9A/B/C均停放在并列存放區(qū)域，由BC8B直接向BC10供料，然后經(jīng)裝船機(jī)完成裝船作業(yè)；(2)在低水位作業(yè)時(shí)，按照上文所述的皮帶車下行流程將若干節(jié)皮帶車依次連接并下放至斜坡道上合適位置，通過(guò)拉錨裝置固定，此時(shí)，物料自BC8B經(jīng)皮帶車BC9A/B/C 向BC10供料，然后再經(jīng)由裝船機(jī)完成裝船作業(yè)。

3結(jié)語(yǔ)

該新型皮帶車系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

(1)拆卸及組裝方便，尤其適用于狹窄陸域條件的港區(qū)。

(2)采用了可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的車輪組，并在坡頂平臺(tái)處設(shè)置了橫向軌道，能實(shí)現(xiàn)皮帶車拆解后，直接橫向移動(dòng)，并列存放至指定區(qū)域。每節(jié)皮帶車之間連接桿的巧妙設(shè)置，保證了皮帶車從斜坡段沿弧段過(guò)渡到坡頂平臺(tái)時(shí)的通過(guò)性，同時(shí)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(zhǎng)度的限制，可通過(guò)增加或減少單節(jié)皮帶車的數(shù)量來(lái)適應(yīng)不同的水位差和斜坡道長(zhǎng)度。

參 考 文 獻(xiàn)

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

[2]交通部第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院. 河港裝卸工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：人民交通出版社，1982：25.

[3]第二航務(wù)工程局設(shè)計(jì)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(yùn)輸機(jī)-皮帶車[J]. 水運(yùn)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(qū)民主路555號(hào)