集装箱散粮装箱机在粮食流通中的应用

张福钊， 韩 赟，李 成，陈俊强，马天红，于海华，高志航，陈光旭

无锡中粮工程科技有限公司 (无锡 214035)

民以食为天，为了端稳14亿人的饭碗，中国共产党领导中国人民做出了艰苦的奋斗和不懈的努力，国家的粮食安全保障体系取得了长足的发展。各行业在不断的变革与进步，粮食仓储形式与流通方式也在朝着更加安全环保、高效便捷的方向发展，过去人扛麻袋的方式将退出历史的舞台，公铁水联运的大物流将撑起粮食流通的脉络，将集装箱用于散粮的运输逐渐受到了人们的青睐，而集装箱专用装粮设备的研发与应用也让越来越多的人关注。

1 集装箱散粮运输现状及发展趋势

近年来国家不断加大投入进行粮食流通设施的建设，粮食仓储现代化水平明显提高，仓容规模进一步增加，设施功能不断完善，安全储粮能力持续增强，总体达到了世界较先进水平。粮食物流能力也大幅提升，2017年，全国粮食物流总量达到4.8亿t，其中跨省物流量2.3亿t。粮食物流骨干通道全部打通，基本上形成了公路、铁路、水路多式联运的格局，并不断推进粮食由包粮运输向散储、散运、散装、散卸的变革，原粮散粮运输、集装化运输比重大幅提高，粮食流通现代化程度逐步提高，粮食物流效率稳步提升，粮食流通成本日趋降低。中大型粮库基本具备了散储、散装、散卸的能力，目前散运环节还有较大变革空间，尤其是长距离的内陆运输主要以包粮为主，存在散储—包运—散储的不匹配作业环节。在发达国家集装箱散粮运输发展势头越来越明显，随着国际贸易交流的不断加强，国内集装箱运输技术与能力也获得了突飞猛进的发展，从运输通道、场站设施、车辆货源、经营网络等方面，我国已经具备了一定的集装箱散粮运输规模与能力，也形成了较大的市场空间。

2 集装箱散粮运输的优点

我国的粮食物流从运输方式看，主要由铁路、公路和水路运输方式构成。从存储形式看，主要由包装、散装、集装箱运输的多元化方式组成，而且形成了包装减少，散装及集装运输增多的趋势。

近年来集装箱散粮运输发展很快，主要得益于其独特的优点：采用机械化设备装卸，降低了人工劳动强度与人工成本；一箱作为一个大包装单位，转运灵活，尤其在多式联运时，减少搬倒装卸工作量，节省运输时间；适应性广，适用于多品种、小批量及多种质量等级运输的要求，还可以采用公路、铁路和水路不同的运输工具，适应全天候及不同的环境条件；封闭式独立空间，可减少粮食损耗及粮食污染；节约包装材料和包装费用，降低物流成；可追溯性强，可配合粮食智能化系统，在集装箱上设置条形码，随时掌控粮食品种、质量、重量、位置等关键信息。

3 散粮集装箱装卸方式的现状

目前限制散粮集装箱运输效率与作业环境的主要是运输的起点与终点，起点就是将粮食装到箱内，终点就是将集装箱的散粮卸到用户的接收系统内。

3.1 集装箱装粮

(1)移动皮带机装粮

打开箱门后在箱门处固定挡板，然后将移动式伸缩皮带机伸入箱内进行装粮，随着装粮位置的变化再不断移动皮带机位置，该种装粮方式效率低、人工劳动强度大、现场粉尘大。

(2)桁车式装粮

通常在装粮房上方设置一个桁车装置，桁车配备有两台电动葫芦，电动葫芦下方吊挂一个跟集装箱等尺寸的吊具，装粮时先将吊具跟集装箱锁定，然后将集装箱从汽车上移动到装粮溜管下方并打开箱门，通过控制前后两个电动葫芦将集装箱拎至倾斜，打开装粮溜管闸门开始装粮，装粮结束关闭箱门，放平集装箱，最后将集装箱装到汽车上。该种装置在移动过程中钢丝绳在不断摇晃，需要不断调整电动葫芦的位置和钢丝绳的长度，同时需要辅以人工拉拽，因此影响了作业效率，安全系数较低。

3.2 集装箱卸粮

(1)人工卸粮

将汽车开至指定位置打开箱门，开始自溜掉部分粮食，然后人工扒粮或者借助移动输送设备卸粮[1]。

(2)集装箱自卸车卸粮

将汽车开至指定位置打开箱门，开启汽车液压系统将集装箱抬升倾斜到指定高度，通过自溜将集装箱内的粮食卸完。

(3)液压翻板卸粮

将汽车开到液压翻板上，开启挡轮器固定汽车并打开箱门，启动液压装置将整车抬升倾斜到指定高度，通过自溜将集装箱内的粮食卸完。

4 集装箱散粮装箱机的应用

为了更高效、更安全、更清洁的实现集装箱装粮，在西南地区一个铁路口岸项目率先使用了一种双工位集装箱散粮装箱机，用于将筒仓内的散粮快速装到集装箱内，设备的主要技术参数见表1。

表1 装箱机设备主要参数

注：集装箱固定方式：专用转锁、定位块、防倾覆装置；电机采用粉尘防爆型；设有断电液压自锁功能，确保系统安全。

4.1 工作原理

如图1所示，该设备主要由五部分组成：机架、吊装行走机构、液压翻转平台、缓存抑尘斗、液压控制系统。工作原理如下：

图1 集装箱散粮装箱机结构图

(1)工作时将集装箱汽车停在中间车道上，吊装行走机构移动到空集装箱正上方，放下专用吊具锁紧集装箱，然后提升移动将空集装箱放到液压翻转平台上固定，打开箱门并锁紧。

(2)启动液压系统，将液压翻转平台举升至规定高度并锁定。

(3)启动筒仓出仓系统，将粮食输送至缓存抑尘斗内，打开缓冲抑尘斗下方的闸门，开始往集装箱内装粮，装满粮后关闭箱门，启动液压系统将液压翻转平台降落至水平位置。

(4)启动吊装行走机构，将集装箱移动到汽车上运走，装粮作业完毕。

4.2 使用效果

该设备自投入使用以来运行稳定，得到了客户的高度认可，对比其他装箱方式，该设备具有以下特点：

(1)效率高

影响装箱效率的主要是三个方面：汽车的卸箱与装箱速度、翻转平台的翻转速度、暂存抑尘斗的出料速度。为了最大限度的提升装箱速度，厂家在安全许可范围内优化了各个环节的流程和速度，从实际使用过程来看，双工位集装箱散粮装箱机运行流畅，传动平稳。实际装箱速度超过8箱/h，产量不小于150 t/h，能够24 h不间断运行。尤其对于双箱集装箱车，可同时实现一个集装箱在装粮，另一个集装箱在吊箱作业，从而进一步缩短了中间环节的时间，更大的提高了装箱效率。另外该设备在中间车道的位置还设置有散装发放口，可适用于散装汽车的装车使用。

(2)安全性好

集装箱散粮装箱机的设计及制作均按高标准执行，现场还经过了相关部门的检查，设备配有吊具自动锁紧及报警装置、翻转平台固定自锁装置、箱门锁紧装置、行走限位装置、液压自锁装置、油压监测报警装置、电气保护装置等，对于处于防爆区域的电气元器件均采用粉尘防爆产品；另外对于设备关键部位都配有检查维修平台。操作时人员均处于安全作业范围以内，通过操作台或者遥控系统进行自动化控制。因此无论设备自身安全性，还是设备操作都有较高的安全保障。

(3)装满系数高

由于装箱机的液压翻转平台可最高翻转70°，利用粮食的自然堆积能尽量的提高集装箱装满系数，从而为企业降低了物流成本。

(4)粉尘小

从暂存抑尘斗到集装箱内有一定的高差，粮食下落过程中存在位差与速差，因此装粮过程会产生较大粉尘，为此我司要求厂家在暂存仓出料口的位置配备了抑尘管，从而减少了装粮过程的粉尘外扬，经过实际装粮证明抑尘效果良好，整个装粮现场卫生良好。

4.3 设备改进建议

(1)液压翻转平台降落时没有完全采用液压系统控制，开始降落时依靠集装箱重力将翻转平台向下压，液压平台下降速度不可控，下降速度过快时需要启动液压起升系统对冲翻转平台重力，对设备及集装箱的安全有一定的影响，因此建议液压平台回程时也采用液压系统进行控制，保证回程过程的平稳安全。

(2)集装箱装满后关闭箱门没有专门装置，完全靠人工翻转关闭，而箱门较重，人工关箱门比较费力，建议增加一个专门装置用来自动关闭箱门。

5 结语

发达国家采用集装箱进行散粮运输已经有成功经验可供我们借鉴，国内也有越来越多的粮食企业开始尝试或者正在使用集装箱散粮流通，证明在粮食物流系统中实行集装箱运输是可行的，而且粮食集装箱运输的前景广阔。目前阶段结合我们的国情，集装箱运输可与包粮流通和散粮流通形成三者互补的、合理的粮食物流系统。对于集装箱散粮流通中的绝大部分环节都有了成熟高效的实施设备，集装箱的散粮装箱作为整个流通过程的起点，也是关键点，暂时没有较可靠的产品应用，希望我司的集装箱散粮装卸项目经验能为其他的粮食企业提供一个参考，也希望此种集装箱散粮装箱机能在粮食行业内推广使用，从而为我国的粮食流通进步添砖加瓦。