桥式抓斗卸船机物料系统防撒漏改造

黄 锦，王 军

（广州港（集团）股份有限公司新港港务分公司，广东广州 510730）

0 引言

桥式抓斗卸船机是一种间歇性卸船机，由于其对物料和船舶的适应性、运营成本等方面的优势，目前已经广泛应用于各种散货码头。桥式抓斗卸船机具有运行可靠，卸船效率高，设备故障率低，机械维护方便等优点，但与连续性卸船机相比，其物料易洒落的缺点非常突出[1]。

近年来，我国智慧港口、绿色港口建设步伐加快。在绿色港口建设方面，沿海煤炭码头的粉尘综合治理，煤炭撒漏的防治等工作尤为突出。对卸船机卸料系统进行优改造，从根本上治理撒漏问题，对输煤系统安全稳定运行和货运质量保障具有重要意义。以广州港西基煤炭码头为研究对象，对码头卸船机物料系统进行优化改造，从根本上解决卸料系统的堵塞、漏煤问题。

1 研究对象

西基码头位于珠江与东江汇合处，为广州港股份有限公司属下新港分公司的专业化煤炭装卸码头，拥有2 个7 万吨级泊位，配有6 台桥式抓斗卸船机（以下简称“桥吊”）。其中2 台作业流量1000 t/h 的桥吊由上海振华港口机械集团股份有限公司设计制造并安装，电气部分由瑞士ABB 公司制造，于2005 年投入运行，卸料系统采用振动喂料形式进行给料作业。该卸船机卸料系统由地面皮带机、导料槽、机上皮带机、喂料移动小车、振动喂料器、料斗等组成。

卸船机下方对应3 条皮带运输机，编号分别为BC1、BC2、BC33,设计流量均为2600 t/h。其中7 号桥吊可向码头高架上的2 条带式输送机BC1 和BC33 供料，物料系统结构见图1。

图1 物料系统结构

卸船机通过抓斗将煤炭从船舱抓至物料系统大漏斗，煤炭在重力作用下由大漏斗落至正下方的振动料斗，在振动电机的作用下，将煤炭抖落至机上输送皮带上，再通过导料槽输送到码头高架上的BC33 皮带机上，或者在振动电机的作用下直接将煤炭抖落到溜筒内再至高架上的BC1 皮带机上。振动喂料器的倾斜角度可以调整，以适应不同比重物料的喂料要求。振动喂料器由振动电机提供振动源，通过调整电机转速，可改变振动频率，达到调整流量的目的。

2 问题分析

卸船机向码头高架皮带机BC1 供料作业时，如果高架皮带机BC1 突然停止运行，由于惯性作用，振动给料器下端斜流筒会被积煤堵满，BC1 再启动时，由于瞬间流量过大，煤从皮带两侧溢出，撒落到地面，造成环境污染和货损。由于喂料器与BC1落差太大，作业时煤块对BC1 的冲击很大，经常导致BC1 皮带跑偏，致使煤炭撒漏和飞溅出去。

另外，由于码头存在6 台卸船机，经常是几台卸船机同时给码头高架上的同一台运输皮带机供料，当高架上运输皮带机的流量大煤流高度过高时，煤块会与导料槽两侧的侧板相撞，导致有一部分煤块因撞击刮蹭撒落到地面。

通过现场排查和分析，总结出导致煤炭撒漏的主要原因有2 个：①喂料器向BC1 供料时物料落差大，易积煤溢出；②导料槽与高架运输皮带机上的煤块相撞、刮蹭，导致再次撒漏。

3 解决方案

3.1 机上皮带机双向喂料

针对喂料器向BC1 供料落差大的问题，重新设计机上皮带机驱动控制系统。通过机上皮带机的反转实现向BC1 供料，正转向BC33 供料，减小机上皮带机物料落差。

（1）将机上皮带向内侧延伸80 cm，使机上皮带向BC1 供料时能落料正中，取消移动小车切换流程的功能，改成机上皮带反转向BC1 供料的流程切换，解决喂料落差大的问题，机上皮带机改造示意见图2。

改造后的物料系统结构见图3。新的物料系统中，BC1 的喂料落差由原来的5 m 变为1.5 m，降低了物料对BC1 皮带机的冲击，减少皮带跑偏现象的发生。

（2）驾驶室增设皮带驱动方向控制旋钮，实现机上皮带双向喂料控制。

（3）增加液压喂料闸门并设置闸门限位开关。

图2 机上皮带机改造示意

图3 改进后物料系统结构

（4）编写控制程序。

主要程序（基于Compact Control Builder AC 800M）：

闸门的打开或关闭信号会传送到PLC，只有当闸门打开或关闭的信号正确时，才能正常启动供料流程。避免因机上皮带喂料方向不对而引起的撒漏。

3.2 采用电动升降式导料槽

导料槽是物料系统的重要组成部分，传统的导料槽由顶板、侧板、挡帘等组成，其功能是使从溜槽中落下的煤集中在皮带中间，固定落煤范围，防止皮带跑偏，避免溜槽中落下的煤撒落到地面上，污染现场环境。

导料槽的改进主要集中在结构上，在导料槽侧板内侧加装衬板，挡皮的固定改用角铁，这样的结构可以使侧板、挡皮不直接受煤流的冲击，改善其受力状况，使侧板、挡皮的磨损减小，同时使导料槽下口变窄，使落煤点更集中，有利于皮带机的纠偏。将导料槽顶板改为弧形，提高导料槽通过较长条形异物的能力，防止异物划破皮带，同时增大除尘喷头工作高度，提高除尘效率，清理也很方便[2]。

但是，目前针对多台卸船机同时给一台皮带运输机供料导致的导料槽撞煤、刮煤问题研究不多。当皮带运输机上物料的高度和宽度超过正常状态时，物料与下游卸船机的导料槽发生相撞，导致物料撒漏。我司一般的处理方法是将下游导料槽两侧挡皮拆除，使导料槽不与运输皮带机上的物料接触，但此方法容易导致下游卸船机导料槽与皮带运输机空隙过大，密封不严，导致再次撒漏问题。

本次改造中，采用创新型可升降式导料槽设计，将原本固定的导料槽改造成活动式导料槽，在电动推杆的作用下，导料槽可上下移动。当运输皮带机物料过满或下游卸船机停机时，可将下游卸船机的导料槽提升到一定高度，防止导料槽刮蹭物料导致撒漏，效果示意见图4。

图4 改造效果示意

4 结语

广州港西基码头卸船机物料系统的改造，解决了卸船机物料系统撒料问题，改善了码头作业环境，降低了清扫人员的劳动强度，为港容港貌建设做出巨大贡献。同时，该系列改进方案措施也为其他同类型港口卸船机的撒漏整题提供了经验价值，具有一定推广意义。