用于煤炭的螺旋卸船機研究

黃榮

摘 要 隨著我國社會經濟貿易的快速發(fā)展，許多港口開始重視物資的裝卸。目前，我國有關部門已經出臺了明確的卸煤環(huán)保政策。螺旋卸船機是一種非常有效的卸載設備，與傳統(tǒng)抓斗卸煤機相比，螺旋卸船機將得到更廣泛的應用。因此，本文將對螺旋卸船機在卸煤領域中的研究應用進行分析和探討。

關鍵詞 螺桿;卸船機;卸煤作業(yè);應用現狀;展望

引言

螺旋卸船機是一種非常高效的卸船設備，其最大工作速度約為2000噸/小時，它在卸船作業(yè)中有很好的性能。由于螺旋卸船機的工作特點，許多港口已經開始使用螺旋卸煤機，并取得了良好的效果。

1螺旋卸船機的發(fā)展

第一臺螺旋卸船機出現在20世紀70年代，迄今為止，螺旋卸船機已經形成了多種不同系列的產品，可用于卸船機的類型至少有幾十種。螺旋卸船機是從卸農產品開始逐步發(fā)展起來的，逐漸用來卸煤、化肥、水泥等物料。目前，我國市場上的螺旋卸船機主要有ST系列，螺旋卸船機的最大工作效率約為2000噸/小時。

目前，我國對于螺旋卸船機的研究又進入新的階段，已經攻克了很多關鍵技術：四窗送料裝置、lx850系列立式螺旋裝置、lx1250系列臥式螺旋裝置、中間支架、電控等關鍵瓶頸技術。螺旋機構運轉平穩(wěn)，立式螺旋傳動及螺旋體1米外，噪聲測試僅為75db左右，表明該工程具有良好的噪聲控制性能，屬于無聲的綠色卸船機。全變頻、遙控、半自動控制等技術提高了用戶的控制體驗，降低了工作強度。未來，我國將繼續(xù)探索全自動控制技術[1]。

2螺旋卸船機結構及工作原理

螺旋卸船機有六個關鍵部件，它分別是垂直螺絲、水平螺絲、進料器、駕駛室、轉臺和門架。龍門內部設有行走驅動裝置，可根據相應的軌道完成行走過程。此外，還設計了夾軌裝置，確保設備在惡劣天氣條件下能夠很好地固定，門架下方有一個皮帶輸送機。

旋轉設備安裝在轉盤下方，轉盤主要負責驅動整個機體，使整個設備可以全方位旋轉。在箱梁頂部分別固定水平螺釘和垂直螺釘，以增加設備的剛度，保證設備有較好的承載能力。此外，這種設計更有利于在軸承之間安裝螺釘。同時，水平箱梁與轉臺的連接位置能保證船側通行更加方便，進一步提高了移動過程中設備卸料的效率。垂直箱梁與水平箱梁連接，保證卸船設備的自由移動。此外，該給料機可在機艙內任何地方工作，為連續(xù)滿負荷工作提供了有力保障。水平和垂直螺旋都由螺旋桿組成。因此，在制造螺旋桿的過程中，首先要對每一個螺旋葉片進行加工，然后將這些螺旋葉片連接在一起焊接，最后將硬質合金材料噴涂在螺旋葉片的表面，以保證螺旋葉片的表面具有良好的性能，或采用耐磨堆焊接表面，可提高材料的耐磨性。

給料器主要分為立式螺旋給料器、挖式螺旋給料器和斜翼板式給料器。通過螺桿，送料設備可與挖式螺旋管緊密連接，連接位置在電驅動器上。當垂直螺桿旋轉時，挖式螺旋管將向相反方向移動。通過螺旋管管道開挖，連續(xù)旋轉可以使機艙內的物理更加疏散，有利于運輸過程中的膨脹，提高螺旋卸船機的工作效率。垂直和水平螺旋均由電氣設備驅動。卸船過程中，設備通過給料器將物料輸送至水平螺旋設備，然后通過轉盤將物料輸送至另一個水平螺旋，直至物料輸送至出口位置[2]。

3螺旋卸船機的運行控制方式

螺旋卸船機的整個操作可以通過便攜式控制箱來實現。控制箱可以放置在駕駛室中，也可以通過連接電纜移動到船上進行操作。目前，我國已研制出遙控箱等設備，正在進行工業(yè)試驗。

卸船機的工作方式分為自動和手動兩種，可通過控制箱上的旋鈕進行設置。自動狀態(tài)是一種相對安全可靠的工作方式，它以排放效率為控制目標，生產率指數是可調的。在自動狀態(tài)下，通過控制箱上的另一個旋鈕設定所需的出料生產率后，進料傳動裝置會根據倉庫的物料情況自動調整速度，以保證所需的出料生產率。在這種狀態(tài)下，卸船機各部分都能得到可靠的保護，不易發(fā)生超載事故。

手動狀態(tài)也是螺旋卸船不可缺少的控制方法。當物料在船上堆放不均勻或需要清洗時，手動狀態(tài)優(yōu)于自動狀態(tài)。因為在自動狀態(tài)下，進給深度的變化將直接導致進給裝置速度的變化。在某些情況下，改變可能太突然，這對機器本身是有害的。這種突然的速度變化也可能在清潔操作中引起一些事故。手動狀態(tài)以送料裝置的速度為控制目標，可任意調節(jié)到一定的穩(wěn)定送料速度。在上述情況下，手動狀態(tài)更為有利。手動操作的另一個優(yōu)點是可以獲得比額定輸出更高的輸出。在實際卸料中，大多數操作人員都愿意使用手動操作。實際生產能力可達到原額定生產能力的120%，峰值達到140%。此時要求操作人員高度集中精力，根據輸出指標隨時調整操作，否則可能造成事故。由于手動操作中缺乏反饋保護，針對非熟練駕駛員不應推廣這種操作模式。

為了保證螺旋操作的安全性和可靠性，螺旋卸船機控制系統(tǒng)具有更加全面實用的保護功能。主要包括電機過載保護、溫度過熱保護、傳動系統(tǒng)連鎖保護和直接安裝在螺旋葉片支承軸上的轉速檢測裝置。垂直螺旋輸送機的保護功能更加全面，邏輯關系簡單明了。對于這樣的控制系統(tǒng)，可以使用普通的邏輯電路。如果使用可編程序控制器，它的結構可以簡化，控制系統(tǒng)結構上可以更緊湊。利用控制回路的檢測和保護功能，及時將卸船機的任何異常部位反饋給控制箱，并采取相應的調整措施，直至停機。

在這些保護檢測裝置中，連接檢測功能更為重要。該裝置基于光電效應檢測設備，直接檢測螺旋軸的轉速。螺旋卸船機輸送負荷過大，會使螺桿軸轉速降低。此時，測速裝置會及時發(fā)現異常并采取相應措施。如果異物進入傳送帶并導致堵塞，檢測裝置通常首先發(fā)現故障。立式螺旋輸送機用作機械零件的保護裝置，通常配備有起保護作用的聯軸器。當控制電路保護失效時，聯軸器可以斷開傳動系統(tǒng)，避免損壞重要部件。正常情況下，該機械保護裝置不工作，使用這種保護裝置可以大大節(jié)省故障排除時間。如果異物堵塞，可立即回轉螺旋卸船機，進行反向操作，將異物排出，迅速恢復正常運行。