一种封闭式垂直螺旋卸车机

陈猛+杨平

摘 要：针对火车车厢运输的散料卸车现状，本文提出一种不用打开车厢门即可完成卸车工作且环保无污染的封闭式垂直螺旋卸车机。介绍了封闭式垂直螺旋卸车机的结构和工作原理。该卸车机为今后散料卸车提供一种新的思路。

关键词：封闭式垂直螺旋卸车机；集料器；喂料器；自动卸车

中图分类号：U272 文献标识码：A

从历史发展来看，散装物料的装卸方式从原始的人工装卸不断地向机械化方向发展，我国在90年代以前基本上是人工来装卸煤、粮食等散装物料，其工作效率极其低下，后来经过机械化的发展，出现了挖掘机、装载机等机械化设备，该种设备大大提高了卸车速度，即通过铲斗对物料进行装卸，但是这种方式存在一定的弊端，例如损耗大、物料须二次转移等。

随后在20世纪初，人们发明了水平螺旋卸车机、翻车机、链斗式卸车机等等装卸设备，其中水平螺旋卸车机是通过水平螺旋机构对车厢内散料施加推力将货物推出的卸车方式，而链斗式卸车机则是利用旋转链斗，将散料从车厢内提升到一定高度后卸在输送皮带机上，再由皮带机将物料抛掷到物料堆场，翻车机则是将整个车厢整体翻转将物料倒出的卸车方式，挖掘机则是用挖掘铲斗或抓斗将散料导出的方式，这些设备大大提高了装卸效率，给我国运输行业的发展做出了重大贡献，但同时我们也发现这些设备存在一些缺点，例如造价高，对车体损害大、物料损失多等缺点，更重要的是环保效能较差。除翻车机外，其他卸车方式均需要打开车厢门才能卸车，存在安全隐患。

为此，我们设计了一种不用打开车厢门即可完成卸车工作且环保无污染的封闭式垂直螺旋卸车机。下面对封闭式垂直螺旋卸车机的结构、工作原理和优缺点进行分析和探讨。

一、封闭式垂直螺旋卸车机的结构及原理介绍

封闭式垂直螺旋卸车机是在铁路轨道外各布置一条轨道，如图1所示，轨距符合铁路限界尺寸，可替代原有链斗式卸车机。

如图2所示，封闭式垂直螺旋卸车机由垂直螺旋机构、密封仓及导向架、提升机构、水平螺旋机构、移动式门架组成。其中垂直螺旋机构由集料器、喂料器、垂直螺旋输送机组成。

封闭式垂直螺旋卸车机通过门架移动至卸车地点，提升机构将垂直螺旋机构放入车厢中，与车厢适配的集料器将物料收集并传递给喂料器，由喂料器将物料送入垂直螺旋输送机，物流通过垂直螺旋输送机出料口进入密封仓转运至水平螺旋输送机，最终通过水平螺旋出料口进入封闭式皮带输送机。

集料器转速低，在工作过程中，不会搅起粉尘即可满足生产率要求。对于微粉物料也可加装负压除尘装置，经试验，环保效果明显。密封仓无故障密封结构保证物料转运过程中无粉尘泄漏。水平螺旋出料口处也可加装负压除尘装置去除落料口物料产生的粉尘。封闭式皮带输送机自带张紧式覆盖橡胶板，卸料过程中无粉尘溢出。

二、封闭式垂直螺旋卸车机的优缺点

封闭式垂直螺旋卸车机的优点：

（一）无须打开车厢门即可完成卸车。垂直螺旋机构自车厢上方进入卸车，并将物料通过密闭输送至指定地点。略过打开与关闭车厢门的流程，节省卸车时间，并消除工作失误未关好车厢带来的安全隐患。物料不卸至铁路轨道旁，省略二次搬运及清理轨道过程，无物料损耗。

（二）处进料口外，物料流通全封闭，进料口处也可加装负压除尘，完美解决卸车带来的环境污染及物料损耗，极大减轻对大气空间环境的污染。

（三）单台生产率可达800t/h。除翻车机外，生产率远高于其他卸车设备。

（四）设备及轨道基础造价低，无须地下基础输送设施，地上输送设施投资少，检修方便。造价不足翻车机投资的1/4。

（五）自动定位自动卸车系统，由PLC程序控制的自动定位系统精准识别车厢轮廓位置，与车厢无碰撞，并自动完成卸车工作。

（六）集料器、喂料器底部可加装破冻组件，适用于东北寒冷地区冬天物料冻结后的卸车工作。

封闭式垂直螺旋卸车机的缺点：

（一）集料器为圆形工作面，车厢四角有余料，卸车后车厢内物料不足1t，无法做到无残留。链斗式卸车机、水平螺旋卸车机、翻车机同样存在此缺点，且只有翻车机剩余物料少于1t。

（二）大塊物料（粒度≥200mm）无法卸车。

结语

经过多年的调研，国内需要更新的设备约有5000台，需要新增的设备约有2000台以上，目前，在需要更新的设备中，大部分是技术含量不高的陈旧设备，其效率低、污染重，因此可以发现，我国散料运输装卸行业急需环保卸车产品来更新换代，市场需求量大，且具有长期性和连续性。

封闭式垂直螺旋卸车机是一款划时代的环保卸车设备，将极大满足交通、铁路、发电、机械、生物等多领域散装物料的卸车需求，推动整个散装物料装卸行业的技术进步。

对于目前卸车设备存在的余料问题，我们后续开发清车机辅助清理，组成自动卸车清车系统，实现无残留卸车。

参考文献

[1]毕庶贤，陈猛.一种垂直升降封闭式垂直螺旋卸车机[P].中国专利：CN201520548556.4，2015-12-02.

[2]杨平，陈猛.一种清车机大车自动识别火车车厢的控制装置[P].中国专利：CN201620811258.4，2016-12-28.

[3]何仲儒.封闭式垂直螺旋卸车机喂料清车装置[P].中国专利：ZL96116092.6，2000-03-03.

[4] Q/0600 YTF002-2016，封闭式垂直螺旋卸车机[S].