抓斗卸船機(jī)與鏈斗式卸船機(jī)工作特性對(duì)比

尹國(guó)武 王銀峰

摘要：對(duì)于目前國(guó)內(nèi)大型的散貨碼頭卸船設(shè)備：抓斗卸船機(jī)與鏈斗式卸船機(jī)兩種類型卸船設(shè)備進(jìn)行分析探討，通過(guò)對(duì)兩種類型設(shè)備的整機(jī)構(gòu)造、整機(jī)工作原理、整機(jī)實(shí)際使用情況進(jìn)行介紹和優(yōu)劣對(duì)比，同時(shí)為用戶優(yōu)選合適的設(shè)備提供參考幫助。

關(guān)鍵詞：抓斗卸船機(jī)；鏈斗式卸船機(jī)

一、抓斗卸船機(jī)的整機(jī)構(gòu)造及卸船原理

抓斗卸船機(jī)整機(jī)金屬結(jié)構(gòu)由門(mén)框系統(tǒng)、前大梁、后大梁、梯形架、拉桿系統(tǒng)等組成，主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由大車行走機(jī)構(gòu)、主小車及抓斗、起升/開(kāi)閉及小車機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和卸料系統(tǒng)及輔助部件等組成，見(jiàn)下示意圖2。抓斗卸船機(jī)的工作原理是通過(guò)操縱運(yùn)行主小車及抓斗去往船艙中抓取物料，然后提升高于船艙高度后，由主小車轉(zhuǎn)運(yùn)至漏斗上方并開(kāi)斗卸料，經(jīng)漏斗及振動(dòng)給料器、或中繼皮帶機(jī)及分叉漏斗出料口，至碼頭帶式輸送機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)碼頭卸船作業(yè)。抓斗卸船機(jī)布置為垂直于碼頭，可通過(guò)操縱大車行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶進(jìn)行翻艙作業(yè)。

二、鏈斗式卸船機(jī)整機(jī)構(gòu)造及卸船原理

鏈斗式卸船機(jī)整機(jī)金屬結(jié)構(gòu)由門(mén)架及門(mén)腿、懸臂架、L架、上部鋼結(jié)構(gòu)及配重等組成。主要機(jī)構(gòu)由大車行走機(jī)構(gòu)、臂架回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、取料裝置、鏈斗、提升鏈條、溜筒、BE回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、給料器、碼頭皮帶機(jī)等部件組成，見(jiàn)上示意圖1。

鏈斗式卸船機(jī)的卸船原理是通過(guò)操縱取料裝置的鏈斗，經(jīng)過(guò)鏈斗連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)把船艙內(nèi)的物料依次刮取裝載到鏈斗內(nèi)，由鏈斗提升機(jī)將物料通過(guò)溜筒提升至盤(pán)式給料器，盤(pán)式給料器連續(xù)旋轉(zhuǎn)給料至懸臂架帶式輸送機(jī)，經(jīng)過(guò)中心漏斗及給料機(jī)構(gòu)輸出至碼頭帶式輸送機(jī)。鏈斗式連續(xù)卸船機(jī)的懸臂架可以通過(guò)液壓油缸實(shí)現(xiàn)懸臂架俯仰角度功能，需要在設(shè)計(jì)的允許范圍要求內(nèi)和碼頭面形成角作業(yè)。另外設(shè)計(jì)了包括垂直起伏、角度維持等等多種聯(lián)動(dòng)功能，從而降低了的操縱人員的操作難度。這些設(shè)置為鏈斗式卸船機(jī)操作增加了便利性，操作人員操縱一個(gè)動(dòng)作就可實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行功能。

三、抓斗卸船機(jī)與鏈斗式卸船機(jī)對(duì)比

（1）兩種類型卸船機(jī)在碼頭布置方面

抓斗卸船機(jī)布置垂直于碼頭，主小車為直線平行運(yùn)動(dòng)，其整機(jī)寬度小，可以根據(jù)實(shí)際碼頭需求布置多臺(tái)相同卸船能力的卸船機(jī)進(jìn)行同時(shí)卸船作業(yè)，以減少卸船作業(yè)過(guò)程翻艙和卸載時(shí)的船體不平衡情況。鏈斗式卸船機(jī)因回轉(zhuǎn)半徑大、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)更復(fù)雜、需要占用的碼頭長(zhǎng)度更大，一般一個(gè)碼頭泊位布置鏈斗卸船機(jī)不超過(guò)2臺(tái)，因?yàn)檎加么a頭空間較大，布置過(guò)多臺(tái)數(shù)鏈斗卸船機(jī)將會(huì)影響使用效率，以及設(shè)備資源浪費(fèi)。

（2）兩種類型卸船機(jī)在物料和環(huán)境適用方面

①卸載物料的大小、粘度、所含水份不同，兩種類型的卸船設(shè)備對(duì)物料的適用方面存在不同之處，抓斗卸船機(jī)漏斗格柵板間隙較大，抓斗為開(kāi)放式，所以對(duì)物料的性質(zhì)基本不影響卸船工作。鏈斗式卸船機(jī)因鏈斗的容積較小，對(duì)粘性物料和物料粒度體積較大的物料有要求，根據(jù)實(shí)際使用情況，卸載物料粒度一般要小于300mm。

②在有風(fēng)浪環(huán)境的天氣中，抓斗卸船機(jī)因抓斗取物為垂直上下運(yùn)動(dòng)，抓斗抓取物料后將馬上離開(kāi)船艙，所以當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí)對(duì)卸船工作影響不大，有效避免了船舶因風(fēng)浪起伏船艙底部與抓斗碰撞的狀況。鏈斗式卸船機(jī)取料裝置需長(zhǎng)時(shí)間在船艙內(nèi)作業(yè)，將造成船艙物料與鏈斗產(chǎn)生沖擊力度，風(fēng)浪過(guò)大將影響設(shè)備使用的安全性，根據(jù)相關(guān)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)風(fēng)浪超過(guò)600mm，將影響卸船作業(yè)。

（3）兩種類型卸船機(jī)在卸船效率和能耗方面

①在卸船開(kāi)始開(kāi)倉(cāng)階段抓斗卸船機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯，因物料存在不規(guī)則性，如物料堆放存在剁頂情況，抓斗卸船機(jī)速度操縱快，抓斗使用靈活，效率更高；鏈斗式卸船機(jī)在開(kāi)倉(cāng)階段需要不斷地調(diào)整合適的姿態(tài)，且運(yùn)行速度慢，在物料不規(guī)則情況下，削剁頂時(shí)每個(gè)鏈斗不能裝滿，由此顯現(xiàn)此階段的鏈斗式卸船機(jī)效率將變低。

②在卸船的中倉(cāng)階段，既物料剁頂削平的時(shí)候，抓斗卸船機(jī)卸船效率沒(méi)有優(yōu)勢(shì)性，抓斗卸船機(jī)雖然操縱速度快，使用靈活，但卸料后需要空斗運(yùn)行至船艙再次抓取物料，需要做一次零攻現(xiàn)象。而鏈斗式卸船機(jī)為連續(xù)式卸載，每個(gè)鏈斗斗容都能滿載運(yùn)行，運(yùn)行也相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有空斗的情況，所以此時(shí)鏈斗式卸船機(jī)實(shí)際使用效率將更高。

③在卸船的底倉(cāng)階段，如吊入推耙機(jī)及換艙階段，抓斗卸船機(jī)因操縱速度快速靈活，無(wú)疑優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)；鏈斗式卸船機(jī)雖然清艙率相對(duì)較低，鏈斗式卸船機(jī)一般清艙率可以達(dá)到10%，抓斗卸船機(jī)一般清艙率為30%。但此階段的鏈斗式卸船機(jī)在換艙過(guò)程操縱速度緩慢，根據(jù)相關(guān)卸船數(shù)據(jù)，鏈斗卸船機(jī)換艙時(shí)間約需要30分鐘，抓斗卸船機(jī)所需時(shí)間僅需15分鐘。在卸船過(guò)程頻繁換艙，鏈斗式卸船機(jī)劣勢(shì)顯而易見(jiàn)。

通過(guò)某礦石碼頭的相關(guān)卸船數(shù)據(jù)得知，在整體的卸船效率方面抓斗卸船機(jī)卸船效率為50%，鏈斗式卸船機(jī)卸船效率達(dá)到70%。在能耗方面，鏈斗式卸船機(jī)與抓斗卸船機(jī)相比，用電能耗約為抓斗卸船機(jī)的70%，下圖為某碼頭兩類型卸船機(jī)實(shí)際使用數(shù)據(jù)對(duì)比表。另外在清倉(cāng)過(guò)程流動(dòng)機(jī)械消耗燃油方面，鏈斗式卸船機(jī)約為抓斗卸船機(jī)的50%。

（4）兩種類型卸船機(jī)在環(huán)保方面

抓斗卸船機(jī)卸載過(guò)程抓斗始終為開(kāi)放式露天作業(yè)，如抓取物料過(guò)滿，或閉斗不嚴(yán)實(shí)，運(yùn)行過(guò)程容易灑料或落料至船艙和碼頭等地方，極易造成環(huán)境污染；雖然抓斗卸船機(jī)漏斗上方及出料口配備了除塵系統(tǒng)裝置，但仍然無(wú)法有效地抑制這些灰塵。而鏈斗式卸船機(jī)因卸料及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程物料相對(duì)封閉，運(yùn)轉(zhuǎn)速度相對(duì)穩(wěn)定，在物料的轉(zhuǎn)接處也配備了除塵系統(tǒng)裝置，故鏈斗式卸船機(jī)可以達(dá)到綠色環(huán)保的生產(chǎn)要求。

（5）兩種類型卸船機(jī)在成本維護(hù)方面

抓斗卸船機(jī)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，操縱整機(jī)運(yùn)行的軌跡簡(jiǎn)單，卸船性能相對(duì)成熟，鏈斗式卸船機(jī)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，所以設(shè)備總價(jià)也要高于抓斗卸船機(jī)。另外鏈斗式卸船機(jī)對(duì)維護(hù)人員的要求高，日常維護(hù)保養(yǎng)多，因其構(gòu)造復(fù)雜，配備的軟硬件設(shè)備更多，所以故障率會(huì)比抓斗卸船機(jī)高，但隨著今后不斷地完善優(yōu)化升級(jí)，以及用戶掌握熟悉使用后，將大大降低設(shè)備的故障率。

四、結(jié)論和未來(lái)展望

經(jīng)過(guò)上述抓斗卸船機(jī)與鏈斗式卸船機(jī)兩種類型卸船機(jī)的整機(jī)構(gòu)造和卸船的原理、實(shí)際使用情況進(jìn)行工作特性對(duì)比，抓斗卸船機(jī)不受風(fēng)浪環(huán)境、物料粒度大小、及船舶噸位大小等影響，實(shí)際使用相對(duì)靈活的特點(diǎn)；鏈斗式卸船機(jī)具有更高效地、連續(xù)式地卸載，也使得整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)穩(wěn)定，工作時(shí)整機(jī)重心變化范圍小，工作腿承壓相對(duì)較小，碼頭基建成本低，且符合國(guó)家對(duì)于綠色安全生產(chǎn)的要求。同時(shí)對(duì)兩種類型卸船機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，為用戶優(yōu)選合適的設(shè)備提供必要的幫助。今后國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，連續(xù)式卸船機(jī)是今后卸船設(shè)備的主要趨勢(shì)，也期望引起相關(guān)行業(yè)人員的更多關(guān)注，共同面對(duì)和解決設(shè)備現(xiàn)有存在的問(wèn)題，促進(jìn)連續(xù)式卸船機(jī)的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣強(qiáng).兩種礦石碼頭卸船機(jī)對(duì)比.港口科技.2015（3）.

[2]劉永生 .鏈斗式連續(xù)卸船機(jī)發(fā)展概況及特點(diǎn).重工與起重技術(shù).2011（4）

（作者單位：上海振華重工港機(jī)通用裝備有限公司）