铁路货场散装物料新型卸车系统工艺设计

张 潘

(中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031)

1 概述

煤炭、矿石、矿粉、焦炭等散装物料是铁路货场中常见的货物品类，其运量在铁路货场中占有较大的比例，特别是电厂、钢厂、焦化厂等专用货场中，其所占比例更是达到了80%～90%。散装物料的卸车工艺设计是铁路货场设计人员经常遇到的问题，由于人工卸车污染大、劳动强度大、效率低等原因，铁路货场现基本已放弃采用人工卸车，大多实现了机械化卸车，常用的机械化卸车设备有门式抓斗吊、螺旋卸车机、链斗式卸车机等，但由于散装物料的运量大，这些卸车设备的生产能力及效率均不能满足货场的卸车需求，而且这些卸车设备还需装载机、自卸汽车等大量人力物力辅助才能完成散装物料的卸车、装车、乃至用料车间的运输作业，物流成本大，而且对周围的环境影响极大。

由于翻车机翻卸一辆敞车所需的时间较短(一般为2～3 min)、卸车能力大、机械化程度高，近年来在铁路货场也逐渐采用。各种卸车设备性能比较如表1所示。

2 工程概况

本次工程设计是一个钢厂专用线货场的卸车工艺设计，由于其到达货物品类为矿粉、焦炭和精煤等大宗散装物料，近期年货运量为560万t，输送品种及运量如表2所示。

为满足该货场大宗散装物料快速的卸车要求，本次设计采用了新型的翻车机卸车工艺，单台翻车机的年卸车能力可达300万t，根据货场的初、近期货运量，设计采用2台翻车机。

表1 各种卸车设备性能比较

表2 货物品种及运量 104t/年

3 工艺设计

3.1 工艺流程

翻车机的作业流程主要和铁路货场线路有关，根据铁路站场线路的布置分为贯通式和折返式2种。

(1)贯通式布置

重车经重车线到达翻车区，翻车机卸车后，由重车调车机将空车继续推送至重车线，布置形式如图1所示。

图1 贯通式布置示意(单位:mm)

(2)折返式布置

重车经重车线到达翻车区，翻车机卸车后，由迁车台将翻卸后的空车折返至空车线，布置形式如图2所示。

图2 折返式布置示意(单位:mm)

由于折返式布置占地面积少、技术经济性较高，现大多采用折返式站场布置方案。本工程由于地形限制，亦采用折返布置方案。翻车机折返式布置工艺流程如下:

到站重车进入翻车机作业区→重车调车机牵引重车到翻车机作业平台→翻卸车辆→翻卸后的物料进入储料仓→给料机进入带式输送机→经带式输送机系统分别输送物料至储仓或用料点;卸车后空车由迁车台移至空车线→空车调车机编组成列至调车线。

卸车工艺流程如图3所示。

图3 翻车机卸车工艺流程

3.2 设备选型

翻车机卸车系统主要由翻车机、重车调车机、空车调车机、迁车台等设备组成。翻车机是整个卸车系统的核心设备，翻车机主要有转子式翻车机和侧倾式翻车机(图4)，其中转子式翻车机又分为O型转子式(图5)和C型转子式(图6)，O型转子式翻车机是早期翻车机产品，现已被C型转子式翻车机所取代。

图4 侧倾式翻车机

图5 O型转子式翻车机

图6 C型转子式翻车机

C型转子式翻车机主要由转子、平台、压车机构和驱动装置等部分构成，被翻卸的车辆中心基本上与翻车机转子的回转中心重合，整机同车厢一起旋转170°左右，将车厢中的物料翻卸到其下方的料斗中。

侧倾式翻车机主要由转盘，平台，压车机构和驱动装置等部分构成，翻车机的回转中心偏离车辆中心，将重车整个翻转170°左右，使车厢内的物料倾翻到翻车机一侧的料斗中。

C型和侧倾式翻车机主要参数对比如表3所示。

表3 C型与侧倾式翻车机主要参数对比

从表3可以看出C型翻车机结构轻巧，平台固定，液压靠车、液压压车，驱动功率小，能耗低;侧倾式翻车机设备结构简单、刚性强、抗变形能力大、检修维护工作量小、重力压车机械锁紧、适应环境强，但驱动功率较大，能耗高。从节约能源的角度考虑，设计推荐采用C型转子式翻车机。

4 平面布置

根据工艺流程方案，翻车机卸车系统平面布置采用2台翻车机对称、空车折返式的布置形式。

4.1 设备布置

翻车机卸车工艺设备包括翻车机及调车设备，调车设备包括重调车、空调机和迁车台，根据翻车机和调车设备的相对位置关系，翻车机及调车设备的布置有以下2种方案。

方案一:翻车机相背方案(图7)。

图7 翻车机相背方案

方案二:翻车机相对方案(图8)。

图8 翻车机相对方案

翻车机相背方案，重调机在翻车机外侧，两台翻车机间距小，所以布置紧凑，土建工程量小;翻车机相向方案，重调机在翻车机内侧，2台翻车机间距大，导致平面布置不紧凑，土建工程量也比相背方案大。因此，本工程设计采用方案一，翻车机相背方案。

4.2 铁路配线

根据翻车机相背布置方案，为满足重车的送车和空车的折返，需设置铁路重车2条、空车线2条和机车走行线1条。铁路线以翻车机纵向中心对称布置，2条重车线在内侧，间距11 m，空车线分别设置在重车线外侧，与重车线的间距为11 m。重车线和空车线的有效长度应不小于1列货车的长度。

4.3 生产房屋

生产房屋主要有翻车机棚和翻车机控制室。

翻车机棚设置在2台翻车机的上方，棚的长度应大于2节敞车的长度(28 m)，建筑模数取整后，棚的长度取30 m，采用6 m柱距。为了保证重调机在棚内的取送车，棚的跨度需大于2条重调机走行轨道间距(25.4 m)，建筑模数取整后，棚的跨度取27 m。

翻车机控制室设置在2条重车线的中间，在靠近翻车棚的端头设置翻车机监控室，便于操作人员对翻车机作业时的监控。控制室内还设有配电室、夹轮器液压站等房间。翻车机卸车系统工艺平面如图9所示。

图9 翻车机卸车系统工艺平面布置(单位:mm)

5 结论

翻车机卸车工艺作为铁路货场一种新型的卸车工艺，具有生产能力大、自动化程度高、对车辆损伤小和环境污染小等特点，应推广翻车机在大宗散装物料铁路货场的应用。进行翻车机卸车工艺设计时，应优先采用折返式布置;如采用2台翻车机，则应采用2台翻车机对称，相背的布置形式。

［1]张 磊，马明礼.燃料运行与检修［M].北京:中国电力出版社，2006.

［2]高志刚.新“C”型折返式双车翻车机在定洲发电公司二期工程的应用［J].神华科技，2010，8(1).

［3]姚福军.铁路货车翻车机使用中存在的问题及解决方法［J].铁道车辆，2009，47(9).

［4]张凡华.翻车机设备选型分析［J].华电技术，2008，30(6).

［5]石小东.铁路散货运输不同卸车方式比较［J].内蒙古煤炭经济，2008(3).