粉狀物料錨地水轉水過駁工藝的探討

羅金波

摘 要：抓斗起重船作業的散貨錨地水轉水過駁工藝，粉狀物料作業揚塵大，不能滿足環保要求，必須用新的工藝來代替。本文論述了解決粉裝物料錨地水轉水過駁作業環保問題的連續螺旋卸船裝船過駁工藝及過駁設備船設計使用的關鍵點。

關鍵詞：起重船 卸船 裝船 工藝 設備船

1.連續螺旋卸船裝船過駁工藝概述

設備船一舷系靠大船，另一舷系靠小船，利用設備船上連續螺旋卸裝船過駁設備，將大船上的散裝粉狀物料卸、裝到小船上，完成貨物水轉水流程。過駁設備由一臺固定回轉式連續螺旋卸船機、一臺船載固定回轉式連續裝船機、一臺氣力流化床輸送機組合而成。粉狀物料全程封閉輸送，避免了粉塵的泄漏和污染。

2.過駁設備船設計和使用的關鍵點

船舶在錨地水面裝卸作業時，由于受波浪影響，會產生左右、前后搖擺（橫搖和縱搖）和升沉運動。該搖擺產生的加速度對裝卸設備的強度、工藝和操作提出一定的要求。因此，過駁設備設計和使用需重點把握如下幾點：

（1）卸船機水平螺旋輸送管跨距大，容易變形，使螺旋對中產生偏差，要考慮垂向加速度下的附加彎矩強度和變形。

（2）設備各轉動點的構件、液壓設備和起重桅的強度要考慮橫向加速度下的強度。

（3）卸船機螺旋頭部在卸貨快完時，要離大船的貨艙內底板要有一定的距離，否則會由于船舶的升沉而容易撞擊內底板，使設備損壞。

（4）氣力流化床輸送機的布置，流化槽有一定的斜度，在船舶橫搖時（按不大于5°），該斜度會消失，要考慮此時對流化輸送的影響。

（5）裝船機若采用流化輸送，出料頭吸塵裝置要能吸收大量粉塵，否則會產生二次揚塵。

（6）卸船機水平梁強度建議進行有限元校核。

（7）卸船機、裝船機的回轉支承選型建議參照門式起重機的標準。

3.實踐案例

為滿足廣州港水渣粉貨物錨地水轉水過駁需要，我司2015年成功在16噸抓斗起重船——穗港起重五號上加裝了一套ATXL700D型船載式螺旋卸船裝船機械過駁系統為?？垮^地的50，000～76，000DWT散貨船與2，000～5，000DWT散貨船之間執行過駁作業，額定生產能力550m3/h。使用效果，基本達到了設計預期。見圖1。

3.1.卸船機部分

卸船機取料器為多管套裝，互相支承，內層高速旋轉，中層靜止，外層低速旋轉，取料器旋轉時具有強大的主動取料功能，而其在料中緩慢的轉速又不會造成揚塵，所以充分顯示出節能環保的高品質。

獨特配置了卸船機抗風浪隨動式取料系統，其自由關節螺旋與雙管垂直螺旋下端自由鉸接，確保風浪使浮船及被卸散裝船橫傾時，可以始終保持取料器與料面的上下隨動，避免因船的搖擺造成取料器的損壞。

垂直螺旋由兩根并列的螺旋機構成，上端安裝在水平梁前端兩外側回轉支承上并與水平螺旋前端鉸接，其下端內側通過回轉支承與自由關節螺旋鉸接。

水平螺旋為管式結構，電機減速器安裝在出料端，通過聯軸器與螺旋管軸聯接。軸的中部設置數個特殊設計的中間支承。

各段螺旋機螺旋軸的旋轉運動均由安裝于其軸端頂部的電機減速器提供驅動力矩。

回轉臺、雙斜立柱與水平梁通過大型回轉支承座落在起重船立柱上。在回轉臺下法蘭的凸出部位，對稱地安裝有兩臺液壓回轉裝置，其軸上裝有小齒輪與回轉支承外齒圈嚙合。當液壓回轉裝置工作時，小齒輪一面自轉一面沿回轉支承的外圈作公轉，從而帶動回轉臺繞立柱的豎向軸線旋轉，隨液壓回轉裝置的正反轉，回轉臺也隨著正反轉，回轉區域約270°，用行程開關限定。

雙斜立柱的底板上有銷軸座與變幅油缸的活塞端耳環通過銷軸聯接。

雙斜立柱的上部兩個圓孔內裝配卸料圓筒，兩卸料圓筒的一端面與水平梁兩外側用兩個回轉支承聯接。卸料圓筒通過哈夫結構用螺栓擰緊壓牢。雙斜立柱腹內焊接有物料溜管。

變幅油缸的活塞桿端耳環與水平梁通過銷軸聯接，水平梁及其上設備會在變幅油缸的作用下繞兩個卸料圓筒端面上回轉支承的共同軸線做上舉下探動作。

水平梁頂板上放置水平螺旋，水平梁通過兩個回轉支承安裝在雙斜立柱上兩個卸料圓筒的端面上。

水平梁前端兩外側各裝有回轉支承，利用回轉支承懸掛兩根垂直螺旋的上端，并用一托架固定，形成一體。

水平梁前端下方安裝了一臺中間銷軸式油缸，其伸出的活塞桿耳環與垂直螺旋的托架上部鉸接，通過活塞桿伸縮運動，推動托架及垂直螺旋擺動。

3.2裝船機部分

前水平螺旋安裝在裝船機的回轉塔上，進料口通過回轉支承與空氣斜槽出料口聯接，其出料口通過回轉支承與后水平螺旋的進料口聯接。

后水平螺旋為管式結構，電機減速器安裝在出料端，通過聯軸器與螺旋管軸聯接。軸的中部設置數個特殊設計的中間支承。后水平螺旋的前端通過回轉支承與前水平螺旋鉸接，其后端通過鋼絲繩及液壓卷揚機牽引懸掛，可繞回轉支承在豎向平面內作上下變幅。

裝船機出料器為一種全無塵料下出料器。這種裝置能實現裝船機裝船過程全無塵作業.。

出料器懸掛在后水平螺旋的出料口處。后水平螺旋的后端下方安裝了一臺中間銷軸式油缸，其伸出的活塞桿耳環與出料器上部鉸接，通過活塞桿伸縮運動，推動出料器擺動。

回轉臺通過大型回轉支承座落在起重船立柱上。在回轉臺下法蘭的凸出部位，安裝有液壓回轉裝置，其軸上裝有小齒輪與回轉支承外齒圈嚙合。當液壓回轉裝置工作時，小齒輪一面自轉一面沿回轉支承的外圈作公轉，從而帶動回轉臺繞立柱的豎向軸線旋轉，隨液壓回轉裝置的正反轉，回轉臺也隨著正反轉，回轉區域約270°，用行程開關限定。

回轉臺腹內安裝有前水平螺旋?；剞D臺上方安裝有上立柱，上立柱的一側裝有平臺，上置液壓站、除塵系統、液壓卷揚機。見圖2。

4.結束語

穗港起重五號加裝連續螺旋卸船裝船設備的成功，對該類型起重船功能拓展以及粉狀物料水轉水過駁工藝研究有著重要的意義。本文為連續螺旋卸船裝船過駁設備船的設計、使用提供了參考依據。endprint