螺旋式卸船機用于卸煤作業的狀況分析及展望

沈策，陳鴻鑫，楊振宇

（1.杭州華新機電工程有限公司，浙江 杭州 310000；2.國電宿遷熱電有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.中設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210000）

螺旋式卸船機用于卸煤作業的狀況分析及展望

沈策1，陳鴻鑫2，楊振宇3

（1.杭州華新機電工程有限公司，浙江 杭州 310000；2.國電宿遷熱電有限公司，江蘇 宿遷 223800；3.中設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210000）

國際上螺旋式卸船機開始使用于1974年，并在卸船能力提升方面發揮了極為重要的作用。結合國內外的螺旋式卸船機在卸煤作業中發揮的作用，對其應用狀況進行分析，并對其未來發展進行展望。

螺旋式卸船機；卸煤作業；應用狀況；展望

1 螺旋式卸船機結構及工作原理

在螺旋式卸船機組成方面，主要包括六個部分，即門架、水平螺旋、垂直螺旋、駕駛室、喂料器以及轉臺。其中，在門架的內部結構中，安裝有行走驅動裝置，能夠按照一定軌道來進行行走，在其內部也有夾軌器，在一些特殊天氣情況中也能夠起到很好的固定作用。在門架的下方位置處，能夠使火車或其他車輛進行通行。旋轉裝置安裝在轉臺的下方位置處，能夠對機身起到帶動作用，以此來實現自由旋轉。在箱形梁上方位置處，分別固定有水平螺旋和垂直螺旋，能夠實現剛度的增加，使其能夠承受更大的載荷量，與此同時，有利于螺旋中間軸承安裝工作的開展。對水平箱形梁和轉臺進行鉸接，為船舷的進出提供便捷，卸船機移動起來也比較方便。通過對垂直箱形梁和水平箱形梁進行鉸接，能夠使卸船機自由行動，喂料機能夠到達艙內任何位置，為連續滿載工作的開展奠定基礎。無論是水平螺旋，還是垂直螺旋，都是有螺旋桿拼接制造成的，在制造的過程中，首先完成對各個葉片的加工工作，然后對這些葉片進行焊接，最后噴涂硬質合金在葉片表面，進而使螺旋表面具備良好的耐磨性能。在喂料器中，SIWERTELL又稱之為相對螺旋輸送螺旋，主要有帶有傾斜翼板的給料器、垂直螺桿以及外挖掘螺旋套管三部分組成，利用螺旋，將給料器與外挖掘螺旋套管連接到一起，并安裝在電動機驅動旋轉位置處，這樣垂直螺旋桿的旋轉方向，就會與外挖掘螺旋套管的方向相反，通過外挖掘螺旋套管的持續旋轉，能夠使用物料變得更加松散，有利于運輸工作的順利開展，使螺旋式卸船機具有較高的充填率。無論是垂直螺旋的驅動，還是水平螺旋的驅動，都是由電動機來完成的。在工作的過程中，通過喂料器，將物料運輸至垂直螺旋處，一旦到達頂端位置，物料就會進入水平螺旋處，然后再進入轉臺內部，物料通過轉臺內部的旋轉圓盤，進入另一個水平螺旋，最后一直運輸到出料口處。

2 螺旋式卸船機主要特點

2.1 使用范圍比較廣泛，對貨物損傷較小

在對顆粒狀散貨以及粘稠的液體進行卸載時，可以利用螺旋式卸船機來完成。像鉀鹽、水泥等貨物具有較強壓實度，嚴重的會形成硬殼，這種情況下，就需要充分利用卸船機的掘進作用，適用于水泥、鉀鹽、硝酸鹽、水泥、煤炭、化肥等物體卸載工作。螺旋式卸船機在卸煤作業的過程中，具有較高填充率，能夠有效避免貨物激烈的碰撞。

2.2 生產效率比較高

在充填率方面，普通螺旋式輸送機不足35%，然而螺旋式卸船機卻高達80%左右，在這個過程中，特制的喂料器起了至關重要的作用。螺旋式卸船機動作比較靈敏，喂料器能夠順利到達艙內每一個位置，并且具備相關的掘進性能，無論物料流動與否，都能夠持續的靠近滿載工作情況，具有較大的平均工作能力。

2.3 節約能源

與其他同等能力的卸貨裝置相比較，螺旋式卸船機具有便捷的特點，并且工作效率比較高，能夠有效降低單位能耗。在功能消耗方面，與同等能力的門機相比較，二者基本相同，與氣力輸送相比較，卻比其低很多。

2.4 不對環境造成污染

螺旋式卸船機的系統是全封閉結構，在作業開展的過程中，不會出現泄漏情況。在進行作業時，損失率通常為1%，同時不會產生太多灰塵，不會出現空氣污染問題，能夠實現除塵費用的節約，除此之外，所產生的噪音比較小，基本不會對周圍的環境造成污染。

2.5 結構比較簡單，方便維修

螺旋式卸船機不僅結構簡單，而且不易受到損壞。任何物體只要能夠進入喂料器，就能夠順利通過輸送管道，當喂料器發生堵塞狀況時，只需將螺旋進行倒轉，便可以將問題順利解決。安全聯軸器能夠對動力源，起到很好的保護作用，使其能夠免受損壞，并且維修起來也比較快捷。

3 螺旋式卸船機在卸煤作業中的狀況及國外的使用情況

1974年，第一臺西沃特爾螺旋式卸船機問世，迄今為止，已經形成比較系統的產品系列，所適用的物料已高達幾十種，從最初的谷物卸載，已經逐步發展到化肥、水泥、煤炭等物體的卸載。目前，市場上主要的型號包括 ST440、ST490、ST590、ST640和 ST790，最高生產效率可達2000t/h。依據用戶的反饋以及相關的實地調查，相比較于其他類型的散料卸船機，螺旋式卸船機具有許多突出特點，比如：較高生產效率、比較小的自重、較低的環境污染以及較強的適用性等等，并且使用和維修成本較低。螺旋式卸船機在卸煤過程中具有良好的工作狀態，使用單位對其具有很高的評價，在用戶群體中，具有良好的信譽度。對環境污染比較小，這是螺旋式卸船機比較顯著的優點。在開展卸煤作業過程中，除了排料器以及艙內有少量的揚塵之外，其他位置處都密封比較嚴格，不存在任意漏塵點，各個位置處都十分干凈，在粉塵污染問題的解決方面，螺旋式卸船機成效非常顯著。除此之外，螺旋式卸船機在卸煤工作過程中，所產生的噪音是非常小的，基本上不會對周圍居民的生產、生活造成影響。與抓斗式門座起重機相比較，螺旋式卸船機雖然體積比較小，但具有較高工作效率，并且操作起來十分方便，能夠保持穩定、均勻的工作狀態，很少出現異常情況。

4 螺旋式卸船機在我國的應用前景

4.1 螺旋式卸船機具有比較優越的性能

作為卸船設備，螺旋式卸船機具有比較高的生產效率，最大額定生產率高達2000t/h，不僅結構比較緊湊、簡單，與同類卸船設備相比較，其重量也是最小的。螺旋式卸船機的自重比較輕，并且輪壓比較小，能夠實現卸船機造價的節約，同時也降低了對碼頭的要求。對于一些新建碼頭來說，有利于港口工程成本費用的節約。對于原有碼頭的改造而言，可以對原有碼頭進行直接利用，這些對較大生產力的螺旋式卸船機進行安裝即可，能夠使碼頭吞吐量得到明顯提升。螺旋式卸船機具有均勻的生產出力以及良好的清倉性能，即使在長時間的作業過程中，也能夠使均勻的額定生產率輸出得到保證，即便是在清倉作業，需要輔助設備來協助的情況下，也能夠實現較高的生產出力，這充分說明，在清倉的過程中，螺旋式卸船機也具有較高的生產效率，同時能夠自由調節旋轉頭部的喂料裝置，保障了輔助作業設備以及操作人員的安全。螺旋式卸船機很少出現故障，各個部件使用壽命比較長，有利于維護工作的開展，部分故障處理起來比較方便，在部件的維修方面，碼頭的維修部門能夠應對自如。

4.2 螺旋式卸船機用于卸煤作業時，需要解決的問題及策略

雖然我國對港口轉運的燃料煤的粒度標準進行了規定，但是在煤炭的實際運輸過程中，超標準的大塊經常出現，部分情況下還會摻雜石塊、鋼鐵等雜質，這些都容易引發燃煤系統及碎煤設備事故的發生。通過螺旋式卸船機，利用喂料裝置的轉動，在一定程度上能夠破碎較大粒度的煤炭，通常情況下，不會導致堵料、卡轉等情況的發生，喂料裝置還能撥開更大粒度的煤炭及雜質，使后方系統中的煤炭質量得到保證。在卸料工作開展時，一旦雜物混入輸料管內，就很有可能導致堵轉事故的發生。為了避免這類事故的發生，可以卸船機的高度進行提高，也可以在中間軸承方面，利用螺旋葉片不中斷的形式。通過以上分析，雖然螺旋式卸船機用于卸煤存在許多難點，但是就綜合性能而言，螺旋卸煤機作為連續式的卸煤設備具有廣闊的前途和空間。

國電宿遷熱電有限公司2×660MW機組工程是發電行業內具有標桿意義的重點工程，在工程設計初期就充分考慮環保的社會效益，為其工程配套輸煤碼頭選配了2臺螺旋卸煤機作為卸煤設備，其中一臺從西沃特爾進口，另外一臺國產卸煤機委托杭州華新機電工程有限公司共同研發，這臺國產設備的投用，將真正填補國產螺旋卸煤機的空白。

5 結語

螺旋式卸船機在應用過程中的突出表現，特別是優異的環保特性是其他卸船設備所無法企及的，具有極為廣闊的應用前景。業內相關人員還要就其應用進行深入研究與分析，從節能、多功能等角度對其進行優化，讓其在卸煤過程中彰顯更為顯著優勢，并順利實現國產化，降低成本，在更多的火力發電廠燃料接卸碼頭推廣使用這種形式的卸煤機，在不降低生產效率的同時，大幅提升環境質量。

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1671-0711（2017）10（下）-0137-02