港口螺旋卸船機的選型方法探討

帖紅霞

【摘 ?要】卸船機是一種大型港口機械，其工作條件復雜，其選型、制造和使用涉及港船、機電等專業的許多重大技術問題。本文通過對港口卸船機的選型方法探討，希望在實際的發展過程中能夠給相關的工作人員提供一定的幫助。

【關鍵詞】港口;卸船機;選型方法;探討

港口卸船機是目前各大港口主要的貨物卸載設備，如若卸船機選型不合理，勢必將影響卸貨作業過程的效率和安全性，并最終對港口的正常、經濟運行造成重大影響。因此，需綜合考量運輸船型、港口自然條件、貨物種類、環保效果的投資經濟效益等因素，保證卸船機選型的經濟性、合理性和可靠性。

一、卸船機的功能和特點

卸船機是利用阿基米德軸向等徑螺旋管來運輸散貨，在一個設備上可以進行多種散貨卸船作業，所以又稱多用途卸船機。從客艙取出材料、出客艙和著陸的部件和機制連接在一起。在卸貨作業過程中，散貨處于流動狀態運輸，實現了真正的連續作業。貨物在封閉的管道內流動，這樣可以有效地防止貨物被污染，也保證貨物不污染環境。設備在工作時，可進行遙控操作，避免人體與貨物接觸，從而實現有效保護。因此，螺旋連續卸船機被公認為現代散貨碼頭的標志性設備。

卸船機的重量輕，船卸貨效率高，生產效率穩定，能量利用系數高，連續輸送方式易于實現整條生產線的自動化;同時由于封閉運輸，環境污染小，所以卸料機的廣泛應用對節能環保具有重要意義。卸荷過程自動化程度高，相應能耗相對較低，對操作人員要求不高。

近二十年來，國內外船舶卸船機在技術和應用上取得了長足的發展。這類卸船機主要依靠回收輸送機將物料從艙室中回收，然后運送到碼頭物料接收設備。圍繞不同的物料有不同類型的輸送設備來完成這一過程。港口的風力條件較差，如果連續卸船機被選中時，有必要建立一個后續反頂起保護系統，用于確保卸船機的頭部不會受到船舶起重波動隨著波浪在船上卸載項目。與之相對應，間歇式卸船機無需附加設備即可滿足大浪的要求。

二、與卸船機有關的貨物的特性

貨物分類主要根據堆積密度、研磨性、堆積角和粒度進行一定的分類。不同貨物的特征值也不同。一方面，卸船機應能夠滿足正常高效的卸貨。另一方面，在卸船過程中，貨物會對卸船人產生不利影響。據統計，2015年，我國各大沿海港口完成的貨物吞吐量達78.4億噸。在這種形勢下，港口卸船機作為港口裝卸作業的重要起重設備，其裝卸作業的效率和安全性成為影響港口物流周轉效率及經濟效益的重要因素。港口卸船機主要用于將船舶承載的物料搬運至港口岸邊貨物運輸區，其使用受運輸船型、港口自然條件、貨物種類、環保效果的投資經濟效益等因素的影響。當前，船舶設計傾向于大型化，且貨物的裝載量也顯著增大，這對港口卸船機的性能提出了更高的要求。

三、介紹不同類型的螺旋卸船機并分析其優缺點

3.1外徑軸承式螺旋卸船機

這種類型的卸船機是在中國使用最廣泛的螺旋卸船機之一。主要用于散裝水泥、水泥熟料、糧食、散裝化肥、煤炭等。外徑軸承技術是一種比較成熟的解決方案。其主要目的是：首先，對受約束部位的螺旋葉片的外周表面進行強化和耐磨（如鑲嵌硬質合金塊），形成受約束的外表面;在受約束部分的外管內表面也進行了加強，形成受約束的內表面，共同用于形成滑動軸承。主要優點是效率穩定、結構輕巧、操作方便、勞動強度低、不損壞、環保性能好。由于外徑軸承和螺桿通過，材料通過性能好。外徑軸承安裝精度難以保證，設備可靠性不高，維修時間長，給設備管理帶來不便。

3.2懸掛軸承螺旋卸船機

這個模型和之前的模型最大的區別是垂直螺旋管的內螺紋固定的方式不同。它采用了一種叫作懸掛軸承的方法來解決內絲桿的柔性問題。該方法已應用于其他設備領域。由于支撐部分采用滾動軸承，便于準確定位和潤滑，所以本方案的優點是內絲桿穩定性好，內絲桿變形小，成本低，可靠性高。主要缺點是由于懸架軸承是由支撐輻條和軸承座組成，是固定結構，所以不可能安裝螺旋葉片，也就是說不可能通過上下形成一個完整的螺旋。在克服物料的重力和摩擦力后，下螺桿轉速所產生的離心力向上的分量落在上螺桿上，完成上下螺桿物料的接力。當物料流動性差時（即休止角較大時），設備容易在懸浮軸承處形成物料堵塞。在嚴重的情況下，它將被阻塞，不能使用。帶有懸掛軸承的螺旋卸船機的主要缺陷是不能有效地解決物料堆積和堵塞的現象，而且它也具有與帶有外徑軸承的螺旋卸船機相同的維修麻煩。

3.3l型送料頭螺旋卸船機

典型的立式送料頭結構更適合流動性好的物料。如果是大休止角的物料，如含濕量大的銅細砂，樁體可能不會坍塌，給料頭無法得到物料。需要經常移動送料頭，增加司機的勞動強度。針對這種情況，研制了帶有l型主動送料裝置的送料頭。送料頭可繞垂直螺旋管旋轉，能更好地撬起料堆，強制送料，有效保證回收效率。這個模型是典型的缺點垂直螺旋管不能擺動，它只能完全保持垂直狀態，它只能依靠水平輸送管的高度適應水位差異，所以很難適應卸貨碼頭大水位差的函數。同時，由于回收面是圓形的，艙角處的材料不易獲取，不適合小型船舶使用。

3.4組合式螺旋卸船機

分段式螺旋卸船機是根據貨物的特點，克服外徑軸承方案和懸掛軸承方案的缺陷而設計的一種螺旋卸船機。為了滿足卸船的需要，現有螺旋卸船機的螺旋輸送機的長度為10-30m。一般使用螺絲。為了解決過長引起的撓度問題，每4-6m設置一個螺桿中間支架。中間支架工作環境惡劣，使用壽命短，易損壞，更換不便。這種型號是在原型號的基礎上改進的。螺旋輸送機連接。電機驅動回轉軸承驅動第一立式螺桿機旋轉并改變振幅。為解決水平螺桿中間支撐的問題，水平螺桿機構還由多個與水平面成10-0度角的螺旋輸送機和末端段有水平安裝的螺旋輸送機組成。分段式螺旋卸船機的主要優點是有效解決了外徑軸承式螺旋卸船機外徑軸承對制造安裝精度要求高、磨損大等缺點，以及吊軸承式螺旋卸船機吊軸承部位上下螺絲連接失效導致物料堆積、堵塞，分段運輸對制造安裝精度要求低，有效保證質量，維修方便。其主要缺點是增加了結構的重量，在兩個環節之間的物流轉移中會出現物料堆積和堵塞。為了滿足銅細砂進口的要求，需要對兩段螺釘之間的連接法蘭進行優化。為解決兩端連接處物料堆積、堵塞的問題，可將連接法蘭設計為上下兩部分。因為每個部分的重量和外部負載的螺旋輸送管是由鋼結構箱形梁承擔，兩個部分之間的法蘭連接發揮著有效的作用，可以通過螺栓連接，上部和觀察窗可以打開，下部可以快速拆卸。雖然不能解決物料堆積、堵塞的問題，但清洗方便。

四、結論

通過對各類螺旋卸船機的優缺點進行分析比較，對于廣大港口用戶來說選擇最合適的螺旋卸船機是非常重要的。國內對螺旋卸船機的研究還處于探索階段，螺旋卸船機的種類也多種多樣。在實際的發展過程中，螺旋卸船機的選擇方案適用于不同的環境、貨物類型、船舶類型、工作條件和其他因素，它為港口提供了指導用戶選擇螺旋卸船機的模型，促進行業的發展和進步。

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