帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)接工藝在港口裝卸中的應(yīng)用

日照港船機(jī)工業(yè)有限公司 日照 276826

0 引言

散貨作為港口主要裝卸貨物，包括煤炭、鐵礦石、化肥、糧食等傳統(tǒng)港口裝卸貨種。帶式輸送機(jī)系統(tǒng)以其高性價(jià)比、較低的運(yùn)行維護(hù)成本，成為港口散貨裝卸首選的運(yùn)輸方式。近些年來，隨著港口發(fā)展對(duì)輕資本高效能的要求，帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)也面臨新的挑戰(zhàn)。當(dāng)前港口倉儲(chǔ)業(yè)務(wù)的發(fā)展，單向的、1v1轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)，如堆場至堆場、堆場至廠區(qū)、堆場至汽運(yùn)等已不能滿足生產(chǎn)需求，各港口在堆場、輸送路徑設(shè)計(jì)階段提出1vN、平面到立體的轉(zhuǎn)接工藝需求。

綜合行業(yè)發(fā)展信息以及近年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)接工藝進(jìn)行介紹，分析各轉(zhuǎn)接工藝的應(yīng)用條件及其利弊，方便根據(jù)具體貨種、工況、設(shè)計(jì)意圖等選取最優(yōu)技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益最大化。

帶式輸送機(jī)作為重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，已有很長的發(fā)展歷程，已從原來簡單的上游一條帶式輸送機(jī)經(jīng)漏斗溜槽到下游一條帶式輸送機(jī)，發(fā)展為多路徑、一對(duì)多、平面到空間的多種形式。具體包括移動(dòng)溜槽類、移動(dòng)漏斗及卸料裝置類、移動(dòng)皮帶類等。這些技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，不僅有效地優(yōu)化了裝卸工藝，且極大地提高了轉(zhuǎn)接效率，降低了建造成本。

1 移動(dòng)溜槽類

1.1 翻板式

當(dāng)上游一條帶式輸送機(jī)向下游兩條或多條帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)物料時(shí)，常用翻板類轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。翻板類轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，較其他轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)成本低，易于維護(hù)。常見結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1中扇形翻板由電動(dòng)或電液推桿控制其動(dòng)作，只要在其溜槽主體適當(dāng)位置安裝限位開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程翻板切換，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制操作。

圖1 翻板類轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)

翻板類轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，如果工藝需要可繼續(xù)延伸，做成翻板下還有翻板，最終實(shí)現(xiàn)1vN轉(zhuǎn)接功能；且經(jīng)濟(jì)性好，相比簡單溜槽，翻板式溜槽成本僅增加約1/3。

在實(shí)際安裝及生產(chǎn)過程中，翻板式轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)面臨許多技術(shù)問題，主要包括：

1）溜槽下面有振動(dòng)電機(jī)，擋板定位不穩(wěn)定，易造成漏料、混料現(xiàn)象，直接影響生產(chǎn)；

2）當(dāng)實(shí)現(xiàn)多級(jí)翻板轉(zhuǎn)接時(shí)，為保證溜槽角度，兩條帶式輸送機(jī)間要有足夠大的高度差,但普通轉(zhuǎn)接塔很難實(shí)現(xiàn)1v3翻板式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

3）當(dāng)運(yùn)送物料較黏或者水分較大時(shí)，易堵塞翻板，使翻板很難就位，且翻板位置位于樓間位置，操作工人維修難度大。

綜上所述，對(duì)于1v2轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)，翻板式轉(zhuǎn)接有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但也面臨許多技術(shù)問題，當(dāng)貨種合適時(shí)，優(yōu)先選用翻板式轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)。

1.2 旋轉(zhuǎn)溜槽式

在某港區(qū)管帶機(jī)復(fù)線工程中，針對(duì)低層高、1v3、空間有限以及續(xù)建項(xiàng)目等難題，創(chuàng)新性地引入了旋轉(zhuǎn)溜槽轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 旋轉(zhuǎn)溜槽轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)溜槽機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)溜槽支架、中間旋轉(zhuǎn)部分、固定轉(zhuǎn)接部分、上端固定于漏斗、下端連接于下游帶式輸送機(jī)的導(dǎo)料槽等組成。此結(jié)構(gòu)中下游共包括3條帶式輸送機(jī)，圖2中的2、5部分皆為固定，當(dāng)活動(dòng)部分3在低速電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可通過連接部分4（見圖3）選擇下游帶式輸送機(jī)連接。通過調(diào)試，在三工位旋轉(zhuǎn)溜槽位置分別安裝限位開關(guān)，可遠(yuǎn)程/就地切換工位，并做到與下游帶式輸送機(jī)連鎖控制。

圖3 連接溜槽

旋轉(zhuǎn)溜槽可以最大程度地利用轉(zhuǎn)接塔有限空間；實(shí)際操作簡單，相比翻板類轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)層高要求低；同時(shí)，旋轉(zhuǎn)溜槽結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用過程中也有一些技術(shù)問題：

1）旋轉(zhuǎn)部位溜槽由于傾斜原因，在輸送物料過程中不可避免地會(huì)有部分積料，如果在移動(dòng)工位過程中，積料由于震動(dòng)掉落，會(huì)阻礙旋轉(zhuǎn)溜槽的工位切換。

2）考慮5段溜槽傾斜角度，需要整體設(shè)計(jì)樓層高度，應(yīng)用于改建工程難度較大。

移動(dòng)溜槽類轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)還有許多，包括水平移動(dòng)溜槽類、棒條閥控制類，在此只介紹在施工中遇到的機(jī)構(gòu)。

2 移動(dòng)漏斗及卸料裝置類

2.1 伸縮頭機(jī)構(gòu)

當(dāng)上游帶式輸送機(jī)在線性短距離內(nèi)需給多條平行下游帶式輸送機(jī)供料時(shí)，優(yōu)先使用伸縮頭轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)。伸縮頭轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)如圖4所示，可以實(shí)現(xiàn)多工位平行切換，其工作原理如圖5所示，伸縮頭主要結(jié)構(gòu)是移動(dòng)位移補(bǔ)償滾筒與頭部滾筒保持同步平行移動(dòng)，來補(bǔ)償頭部漏斗工位變換引起的膠帶長度變化，使膠帶總長度保持不變。在工程中有多臺(tái)應(yīng)用實(shí)踐。

圖4 伸縮頭轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)

圖5 伸縮頭轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)原理

伸縮頭轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)相比1v1轉(zhuǎn)接工藝減少了帶式輸送機(jī)條數(shù)，節(jié)約成本；作為多點(diǎn)給料機(jī)構(gòu)，減少帶式輸送機(jī)機(jī)構(gòu)的附屬系統(tǒng)，如除塵系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，照明系統(tǒng)、給排水等。

且該機(jī)構(gòu)原理在需伸縮機(jī)構(gòu)的裝船機(jī)中應(yīng)用也較普遍，通過這種帶伸縮功能的裝船機(jī)，可使任意堆場過來的貨種轉(zhuǎn)載到任意泊位的船舶上，大大地提高了港口裝船作業(yè)效率。

2.2 卸料小車轉(zhuǎn)接系統(tǒng)

上游帶式輸送機(jī)在線性長距離需為多個(gè)下游帶式輸送機(jī)供料時(shí)，一般采用犁式卸料器或卸料小車工藝，因犁式卸料器卸料不凈以及對(duì)物料性能要求較高，故其應(yīng)用非常有限，在此僅介紹卸料小車轉(zhuǎn)接系統(tǒng)。

卸料小車系統(tǒng)如圖6所示，其系統(tǒng)主要由行走機(jī)構(gòu)、給料機(jī)構(gòu)、供電控制及主體機(jī)構(gòu)等組成，當(dāng)切換轉(zhuǎn)接線路時(shí)，可于中控室通過控制行走電機(jī)來準(zhǔn)確切換工位，也可于司機(jī)室手動(dòng)控制行走電機(jī)切換工位及檢修。卸料小車結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用于日照港東煤南移工程，并取得較好使用效果。

圖6 卸料小車系統(tǒng)

卸料小車系統(tǒng)的應(yīng)用，在減少了帶式輸送機(jī)、轉(zhuǎn)接塔數(shù)量的同時(shí)，也簡化了堆場流程，真正地實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)接工藝的平面轉(zhuǎn)立體，可非常直觀地降低建設(shè)成本。在具備以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也有一定的局限性，主要包括：

1）設(shè)計(jì)難度較大 卸料小車在桁架上運(yùn)動(dòng)，在設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮靜載荷，又要考慮動(dòng)載荷。

2）只在新建工程中可考慮使用卸料小車系統(tǒng)，改造工程中很難應(yīng)用。

3 移動(dòng)帶式輸送機(jī)類

前面介紹的都是大型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，近年來小型移動(dòng)帶式輸送機(jī)的使用越來越多，一部分用來代替裝卸機(jī)在堆場中進(jìn)行汽運(yùn)后碼垛，一部分用于給多個(gè)不固定的受料點(diǎn)或臨時(shí)帶式輸送機(jī)供料。主要包括旋轉(zhuǎn)工位移動(dòng)帶式輸送機(jī)、整體移動(dòng)帶式輸送機(jī)。整體移動(dòng)帶式輸送機(jī)在港口中較為常見，本文僅介紹旋轉(zhuǎn)工位移動(dòng)帶式輸送機(jī)。

旋轉(zhuǎn)工位移動(dòng)帶式輸送機(jī)如圖7所示，主要服務(wù)于散改集需求，將煤炭、礦石等散裝物料裝入集裝箱。由圖可知，共有4組集裝箱準(zhǔn)備裝箱，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)帶式輸送機(jī)切換工位，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由圓弧齒條及驅(qū)動(dòng)齒輪組成，該設(shè)備的使用大大縮短了裝列時(shí)間，裝車效率明顯提高。

圖7 旋轉(zhuǎn)工位移動(dòng)帶式輸送機(jī)

4 總結(jié)

帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)接技術(shù)在港口長遠(yuǎn)規(guī)劃中可以發(fā)揮非常重要的作用，優(yōu)秀的帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)接技術(shù)可以做到一次投資、全局受益。因此，港口的施工設(shè)計(jì)方案中可以考慮通過優(yōu)化堆場線路的帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)接工藝實(shí)現(xiàn)成本控制，提高性價(jià)比。

設(shè)計(jì)時(shí)更要綜合考慮轉(zhuǎn)接塔的空間、堆場的整個(gè)流程工藝、具體運(yùn)送貨物、經(jīng)濟(jì)投入等，為客戶選取最適合的轉(zhuǎn)接機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)工作應(yīng)結(jié)合實(shí)際，充分分析各轉(zhuǎn)接工藝的利弊，為輸送機(jī)轉(zhuǎn)接方法提供更多的思路，更好地為港口發(fā)展服務(wù)。