煤码头卸船机料斗系统堵料落料改造建议

陈斌 杨森 中交第四航务工程勘察设计院有限公司

1.工程概况

神华国华印尼爪哇7 号2× 1050MW燃煤发电新建项目坐落于印度尼西亚共和国万丹省瑟朗摄政区的拉卡塞特瓦图。厂址位于雅加达西北约100km的海滩，万丹省西冷市与芝勒贡市之间中间，芝勒贡市往西6km，西冷市东南方15km，孔雀港（又被称为默拉克港）西北13km。依据目前煤炭卸货运输市场需求和车舶船形情况分析，项目一期拟规划建设2个14000DWT大型卸载燃煤卸货停车位和1个1000DWT大型重货卸煤停车位。依照全国港口规范和标准建设相应的航线、水工建筑物、装卸搬运加工工艺和公共性服务设施。码头配有抓斗卸船机，额定值工作能力3000t/h，最大生产工作能力3600t/h。

2.卸船机料斗堵料落料

公司码头卸煤工作的工作步骤为：煤矿石由远洋运输海运至码头后，卸船机抓斗从船舱抓取煤矿石，由主小轿车运到料斗顶端；随后抓斗开启，煤矿石掉入大料斗中。进到大料斗的煤从料斗出口的振动给料器槽口排出，通过可移动的分叉漏斗送至安装在码头上的2条或3条皮带机中的1条，再通过其他大型皮带输送运输机直接运到货物堆放场或直接拆卸装船。卸船机主要是用于装卸船在搬运全工作过程中处于最前线的装卸设备，其所有装卸料斗过程中的管路阻塞和无法开料等问题，会对装卸船的搬运工作效率、货物运输质量、码头环境和设备外形工作能力产生非常大的影响。

3.整体优化方案

该新型卸船机的一部分起吊主要参数设置为：起吊额定值为起吊重75t，外侧延伸距（距白海侧轨运行中心）52m，起吊高度设定参数分别为轨上30m、轨下28m、轨距30m。

3.1 优化大料斗措施

为了对因原设计不合理所造成的大料斗易沉积、清理艰难等问题，可采取以下优化措施：

（1）根据实际测量结果来对抓料斗总使用容积进行增大扩张处理；本工程采用了斗总容积的5倍进行设计。料斗的张口主体规格与专用抓具料斗的主体规格和料斗张口孔的方向相对应符合，以便于满足普通直型塑料抓斗阀门开启时不直接洒落物料、不直接碰到水漏斗壁和连接浇灌管等设备的机械安装要求。

（2）为降低原材料沉积，在没有提升卸船机高度的状况下，通过海测明确斗壁与平面的交角为67°，陆测明确斗壁与平面的交角为65°。因为落矿回收利用板安装在料斗边沿，落矿回收利用板的围绕轴坐落于料斗上边，是非常容易沉积且较难清除的部位。如果不立即清除，回收利用板拉回时会毁坏两边滚动轴承。因此，此次设计将全线贯通井悬架在大料斗上端，井筒与平面的交角明确为85°，并维持1m的距离与下部料斗有序推进。

（3）依据经验，料斗的四角非常容易跑料。因此，本工程为其相应地配备了一套破拱排水设备，以避免整个料斗受到阻塞；并在料斗的每一个大小角落里分别安装一根排水管道，管路与一台空压机组相连接。

（4）料斗上端配有格筛。考虑漏料的需要，在阻拦绝大多数块状石头等杂物的前提条件下，可以使用规格为350mm×350mm的金属复合材料不锈钢筛网，主要目的在于使其支撑面能够有效遮盖耐磨损层。在后续施工中，为了使除去和更换格栅环节更简易，将全部格栅划为九个有效区域，三品格栅尺在海路侧中间的宽度为总宽度的1/2。

（5）在料斗壁上的振动控制设备一般安装在振动料斗外壁上，并安装有一条防止下坠动力传动的料链条，料斗高转速时严禁振动。每一个液体桶壁上的振动器件都能独立点击振动，以便于保证液体原材料不容易直接挂在液体墙壁。此外，为了有效避免振动时出现开焊或开裂等情况，可在料斗周边为护栏和走廊设置防振对策。

3.2 改善斗门措施

在本工程中，原卸船机斗门所使用的电源开关系统存在的问题主要包括各个部位可调式无法充分满足使用需求、较易导致斗门出现损坏、无法选择斗门限位开关等技术问题。对此，所采取的技术改善措施包括：

依据整体设计框图测算，斗门外缘升高至最大受力部位，斗门外缘距离塑料斗出入口300mm；依据设计测算，斗门置放在距减速机底端200mm的最低位置。

推动料斗门选用减速电机，易锈蚀、毁坏，现选用电动液压推杆推动，料斗放满后可随意调整。

减少打孔规格，做到彻底稳定启闭的实际效果。

由于斗门易损坏的原因主要是倒料时斗门下端易受抓斗直接冲击，损坏快，因此可以在易损坏部位安装积累耐磨钢（通常拆换频率为4～6个月内）。

原电力斗门电动限位装置使用的是1根直径φ10 mm圆形不锈钢管，该钢管是电动斗门推杆本身的附带物，应力振动较大，因此较易导致不锈钢管和钢管发生断裂情况。如果不立即检查发现这些振动，必然对带有电动的推杆和发电机系统造成严重毁坏。考虑到这一情况，则需要在斗门固定导向处适当安装一台4档机（该档机机体上需要有通用的机械检测限位，且各部分分别是上、下制动限位开关和上、下降速限位开关）。为了更好地防止以上问题，在驾驶员室和副驾驶员室显示斗门的开启度和限位开关。

3.3 振动给料器支撑形式的选择

更改料斗出口给料机的支撑点方式，提升激振力，防止料斗平台共振。对此，可以直接将原减振器安放于料斗平台，从而让其所产生的激振余力能够对料斗平台产生直接作用。减振器出口料斗电焊焊接在预制箱梁悬壁端，平台上面有很多护栏和阶梯。在残留激振力的作用下，以上零件非常容易裂开，这也在一定水平上削弱了激振力，降低了减振器的送料工作能力。

因为减振器不放到平台上，只有放到大料斗的下边。大料斗的净重量较重，将减振器置放在大料斗的下边，能够充分发挥减振器的功效。

3.4 调整振动减料器挡板及出口的格栅

原减振器三面无隔板，经常会出现卸压状况。更新改造后三面墙增加300mm高的铝糟钢三层隔板，再在每层隔板上底部安装一层橡胶垫，大大减少了落料。在原先设计时，并没有关于安装出口格栅的设置，而在实际操作时存则矿中杂物较多的情况（尽管大料斗能挡住其中一部分，但是另外部分则难免会直接经过大格栅落到皮带，且大料斗耐磨板某些时候也会碎裂落到皮带上）。

以上两种种情况都在很大程度上会造成撕皮带这一危险。为了避免这一情况，可以采取了增加小格栅的措施，这可以有效降低矿石通过概率。在本工程中，相关人员采用了将小格栅调整为易拆卸的方式，具体参数为：①直条材料仍旧采用16Mn；②宽度200mm；③厚度20mm；④横条为将φ30mm圆钢穿在直条上打在φ34mm孔上。经以上措施后，即使遇上矿石中存在较大杂物现象，也以比较方便地拉出隔板。

3.5 修改分叉料斗驱动形式

叉斗依然能够挪动。因为只有两根皮带转换，因此用液压系统推动伸缩更加便捷。将原先安装在挪动料斗上的导向轮改成支撑点轮，这可以在出现落料时，有效避免原来在每次移动过程中都需要清理轨道问题，且还能同时方便对落料进行清理。

3.6 修改下料斗裙板宽度

更新改造后的新型煤矿业专用砂石料皮带能够从地下料斗匀称向下传至片斗皮带上，但皮带旋转方向容易跑偏，一些铁矿石原料会直接用水冲过皮带回到地面上。路面通行皮带通道宽度1800mm，原设计1380mm，并将安装宽度改成1080mm，在皮带运作的两边开三角状导孔，解决了以上问题。

4.结语

总的来说，近些年，伴随着卸船机设备使用寿命的提升和环境保护要求的持续提升，目前卸船机料斗系统亟需改善，以降低卸船机的阻塞和落料情况。本文对煤港口卸船机料斗系统阻塞落料更新改造开展了研究，期待能为有关工作人员提供参考。