散粮集装箱卸料机的研发

The Bulk Grain Container Unloading Machine Research and Development

◎谭保辉，陈　艺，张卓青，高　兰（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南　郑州　450053）



散粮集装箱卸料机的研发

The Bulk Grain Container Unloading Machine Research and Development

◎谭保辉，陈艺，张卓青，高兰
（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南郑州450053）

我国粮食产地与销地分布极不均匀，粮食调配运输量很大，而我国粮食运输中散粮运输仅占25%左右，与发达国家散粮运输占95%的比例相比差距很大.散粮集装箱运输作为散粮运输方式种的一种，相对于其他散粮运输方式，具有粮食货损货差率低，粮食运输质量高；运输效率高，工作强度低；节省包装成本，存储方便灵活；适货性好；信息化程度高；减少空返空载率；实现“门到门”运输等众多优点，是粮食运输的一种发展趋势[1][2][3][4].

1　我国散料集装箱卸料装备的现状

在我国集装箱卸料技术领域，目前，除人工卸粮外，还可以采用移动式吸粮机卸粮、集装箱液压装卸平台卸粮、和集装箱车专用翻板卸粮等方式，具体如下.

1.1移动式吸粮机卸粮

移动式吸粮机卸粮（如图1）.此机型在国内一定范围内使用，但由于使用过程中对粮食会产生破损，设备本身能耗也大，而使用很少.若采用移动式卸粮机卸粮，卸完1个标准20ft集装箱所用的时间需要30min左右，作业效率太低.

图1　移动式吸粮机图

1.2集装箱液压装卸平台卸粮

集装箱液压装卸平台卸粮（如图2）.集装箱液压装卸平台卸粮，卸完1个标准20 ft集装箱所需时间约为15 min，产量约为100 t/h.其操作步骤如下：①集装箱置于集装箱支撑平台上，集装箱门在卸粮料斗一侧，用锁定装置将集装箱牢固地锁定在平台上.②打开集装箱门自流，自流停止后启动液压系统，液压油缸将集装箱支撑平台举升至规定高度，卸净集装箱内的粮食.③将集装箱支撑平台降落至水平位置，关上集装箱门，集装箱运走.此设备由于在将集装箱放置于装卸平台的过程中，需要辅助设备（吊），工作效率较低，投资成本较高.

图2　集装箱液压装卸平台图

1.3集装箱车专用翻板卸粮

集装箱车专用翻板卸粮（如图3）.将集装箱专用车开上平台，后挡装置卡住集装箱，平台逐渐起升到38度左右，将整箱粮食卸入地下卸粮坑.目前该装置平台长18 m，起升能力80 t，起升和下降时间共5 min，加上汽车停靠时间，卸车周期10 min左右[4].此设备由于在卸料过程中始终需要将集装箱挂车的后部一起升降，增加了额外的功率损耗.

图3　集装箱车专用翻板

由于国内现有散粮集装箱卸料装置存在着卸料效率低等问题，制约了我国散粮集装箱运输的发展.因此，研究开发一种便捷、高效的集装箱卸料设备对于提高散粮集装箱的卸料效率，满足我国多数粮库发展散粮集装箱运输的技术需求，促进散粮集装箱运输技术快速发展，都具有重要意义.因此中粮工程科技（郑州）有限公司组织力量开发了的集装箱卸料机，其性能参数如表1所示.

表1　集装箱卸料机主要性能参数表

由表2可知，相对于其他散粮集装箱的卸料方式，总体来说：新型散粮集装箱卸料机具有设备自重轻，投资成本小，卸车速度快，工作效率高的优点.该设备必将促进散粮集装箱运输的发展.

表2　散粮集装箱卸料机与传统集装箱卸料方式的性能对比参考表

2　散粮集装箱卸料机的设计

2.1总体方案设计

集装箱卸料机主要由底部支撑，平台支架，主轴，主油缸，锁紧机构，开关门机构，液压系统和电控系统组成.各部分主要作用列表如表3所示.其设计方案如图4所示.

表3　各组成部分功能介绍表

图4　装箱卸料机方案设计

2.2机械结构设计

原方案确定后，经反复设计比较，其机械系统细化设计后最终确定，主要包括底部支撑，平台支架，主油缸，锁杆机构，导向杆，主轴，开关门机构，底部连接板等，加工制造后，样机如图5.

图5　集装箱卸料机样机图

2.3液压电控系统设计

控制系统简介:TZCB30集装箱卸料机电控系统由主控制柜、无线遥控器、检测保护装置组成，可实现升、降油缸，开、关门控制，以及在设计的角度内任意停止升降.设备工作时通过主控制柜面板或无线遥控器进行操作图6为设备主控制柜操作面板.

图6　集装箱卸料机主控制柜操作面板图

3　散粮集装箱卸料机的主要操纵步骤

主要操作步骤如下：①用集卡、叉车或其他设备将集装箱放到设备内部合适位置（如图7）.②运行设备，将锁紧机构锁紧集装箱（如图8）.③将集装箱倾翻卸料（如图9）.④设备放平，用集卡、叉车或其他设备取走集装箱.

图7　集装箱卡车停放到位图

图8　后侧锁紧机构锁紧集装箱图

图9　集装箱倾斜卸料图

4　样机及试验

样机加工后，经过反复的空载及重载试验，设备性能稳定，升降平稳.在重载30 t情况下，平台支架最高可旋转60°，各项指标满足预期要求，保守估计每小时最低可卸料200 t以上.

综上所述，设备具有优点如下：设备自重轻，机动性强；卸车速度快，工作效率高；采用先进的控制系统，操作方便；性能稳定，运行可靠；采用远程遥控，操作便捷、安全.

5　结语

散粮集装箱卸料机的成功开发，有利于提高我国散粮集装箱的卸料效率，降低散粮集装箱卸料装备的投资成本，促进我国散粮集装箱运输的发展.

参考文献：

[1]李华华.粮食集装箱运输经济可行性研究[D].硕士学位论文，辽宁：大连海事大学，2012年.

[2]陈艺.粮食集装箱运输发展前景分析[J].粮食流通技术，2009第06期.41-42页.

[3]王耀.推行散粮火车集装箱运输促进粮食“四散”进程[J].粮油市场，2009第06 期.19-21页.

[4]唐学军.集装箱散粮运输技术现状和发展趋势[J].粮食流通技术，2008第04期.19-21页.

[5]张峻岭.散粮集装箱装卸运输的现状及技术发展研究[J].粮食加工，2009第04期.78-82 页.

陈艺（1969-），女，高级工程师；专业方向为粮食储运技术研究与开发

张卓青（1964-），女，研究员；专业方向为粮食储运技术研究与开发

高兰（1975-），女，高级工程师；专业方向为粮食储运技术研究与开发本文受到了科技部2014年公益性行业科研专项基金资助

项目编号：201413005

项目名称：“北粮南运”散粮高效运输系统化技术装备研发

摘要：在比较国内散粮集装箱卸料技术装备的基础上，研发了一种新型散粮集装箱卸料机，其具有以下优点：设备自重轻，机动性强；卸车速度快，工作效率高；采用先进的控制系统，操作方便；性能稳定，运行可靠；采用远程遥控，操作安全.该机的研发应用将明显提高我国散粮集装箱的卸料效率，降低散粮集装箱卸料装备的投资成本，促进我国散粮集装箱运输的发展.

关键词：散粮运输；集装箱卸料机；样机；研发

Tan Baohui, Chen Yi, Zhang Zhuoqing, Gao lan
（COFCO Engineering & Technology(Zhengzhou)CO.,Ltd，Zhengzhou 450053,China）

Abstract：Based on the comparison for the technology and equipment of the bulk grain container unloading machine，a new type of the bulk grain container unloading machine was designed, it has advantages as below：light weight and strong mobility; high unloading speed; advanced control system, easy to operate；stable performance, reliable operation；using remote control, convenient operation.The application of this machine will improve the efficiency of bulk grain container unloading obviously, reduce the investment cost of the equipment, promote the development of China's bulk grain container transportation.

Key words：Bulk grain transportation；Container unloading machine；Prototype；Research and development

作者简介：谭保辉（1988-），男，硕士，助工；专业方向为粮食物流技术及装备研发.

收稿日期：2015-06-25

中图分类号：S229+.2