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國電漢川發(fā)電有限公司

1 卸船機(jī)設(shè)備使用現(xiàn)狀

國電漢川發(fā)電有限公司三期百萬機(jī)組配套煤場位于電廠廠區(qū)西南側(cè)，碼頭配套煤場位于電廠南側(cè)，靠近漢江北岸江堤。電廠三期工程建設(shè)2×1000MW超臨界燃煤機(jī)組，5、6號機(jī)組于2012年12月21日、2016年8月18日建成投產(chǎn)。

國電漢川三期碼頭是國電漢川發(fā)電有限公司三期2×1000MW機(jī)組配套工程，設(shè)2000噸級貨船的散泊位2個，總長192m，安裝2臺橋式抓斗卸船機(jī)2臺、清船機(jī)2臺。碼頭裝設(shè)2臺橋式抓斗卸船機(jī)，單臺額定出力為400t∕h，安裝在碼頭10.5m軌距的軌道上，用于500t～2000t貨船卸船作業(yè)。卸船機(jī)軌道內(nèi)安裝兩路皮帶機(jī)J01∕J02，每臺卸船機(jī)均可分別向J01∕J02皮帶機(jī)卸料。卸船機(jī)卸煤經(jīng)J01∕J02、J03∕J04皮帶機(jī)進(jìn)入碼頭煤場Z02轉(zhuǎn)運(yùn)站。

目前卸船機(jī)配置的截料板只有一塊平鋼板，背后由一支電動推桿驅(qū)動，只能向下擺動至河岸以內(nèi)，避免與船體碰撞。卸船機(jī)抓斗工作時，電動推桿伸出，推動截料板由河岸至遮蓋住船體與岸之間的縫隙，這樣，設(shè)備運(yùn)行時抓斗漏掉的煤可以順著截料板溜回船艙，避免污染江水。

但是這種設(shè)計的弊端很明顯，一是截料板不是料斗式的，無法存煤；二是截料板不能翻起，將接到的撒煤傾倒進(jìn)卸船機(jī)料斗倉，只能溜回船艙；三是截料板安裝位置高出水域平臺10m，而漢江水位豐水期與枯水期變化大，導(dǎo)致截料板與船艙的距離在15m～28m間，起風(fēng)時，由于溜料距離太長，截料板向船艙溜落的煤粉容易被刮的四處飛揚(yáng)而不能控制。

因此，從治理環(huán)境污染的要求，以及長遠(yuǎn)節(jié)能的角度，都需要對截料板進(jìn)行改造，改成截料斗式，并且可以翻起將煤倒入料斗倉的型式。

2 卸船機(jī)截料板的工作原理及組成

目前國內(nèi)主流的截料板驅(qū)動工作方式為鋼絲繩卷揚(yáng)式[1-2]。截料板制作成簸箕樣式的料斗，可以存煤1t～2t，大的可以存煤6t～8t。起重電機(jī)通過減速機(jī)帶動卷筒轉(zhuǎn)動，卷筒上纏繞鋼絲繩，設(shè)置幾組滑輪來改變方向和省力，通過收放鋼絲繩帶動截料斗繞中心鉸軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作截料和煤滿翻起傾倒等動作。電機(jī)配置制動裝置，截料斗設(shè)置高點、低點限位，鋼絲繩設(shè)置拉力超限報警的安全措施。

這套機(jī)構(gòu)的組成主要包括：起重電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、卷筒、卷筒聯(lián)軸器、卷筒支座、滑輪組、鋼絲繩、截料斗、保護(hù)環(huán)鏈、止擋器、限位裝置、鋼絲繩拉力超載報警器等。組成及布置如圖1所示。

圖1 卸船機(jī)鋼絲繩卷揚(yáng)式截料板的布置、組成簡圖

這種方式可見零部件比較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相應(yīng)的故障率較高。此方式功能比較強(qiáng)，但是成本較高，用于存煤較大（比如6t～8t）的需求時比較合理。

3 卸船機(jī)液壓變幅方式截料板的選擇說明

國電漢川三期碼頭2號卸船機(jī)工作能力是400t∕h，由于設(shè)備輪壓超限等原因的限制，需要的接料斗只需存煤1t～2t即可。如果采用上述鋼絲繩卷揚(yáng)的方案得不償失，不需要大的能力卻要花費(fèi)大的成本。因此針對此特殊需求，選擇采用液壓變幅驅(qū)動的方式。

由于需要的截料板存料在1t～2t內(nèi)，量少，因此截料板只需改造焊接成一個淺淺的撮子型即夠用，同時因存煤量小，截料板的鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不需要太大。經(jīng)計算改造后的截料板重量約2t，加上存煤量按2t，總重合計4t，配置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)能力只需達(dá)到翻轉(zhuǎn)4t的重量，翻轉(zhuǎn)105°，將煤倒入漏斗倉并留有足夠安全系數(shù)即可。

本次的截料板改造，翻轉(zhuǎn)重量4t，屬于很小的重量，采用液壓推動式更方便合理。由于翻轉(zhuǎn)角度105°，折合驅(qū)動的行程在1.5m以上，而且本次截料斗液壓驅(qū)動的特點是推動鉸點位置靠近翻轉(zhuǎn)中心，力臂短，則需要的推力大，計算推力為15t。

為了保障設(shè)備的安全與可靠性，設(shè)備維護(hù)時可以一用一備，選擇采用雙液壓缸下方推動的方式。

4 卸船機(jī)液壓變幅方式截料板的配置說明

（1）利用原來的截料板改造成截料斗（撮子形狀），鋼結(jié)構(gòu)在原來的溜料板（4800mm×5150mm）基礎(chǔ)上加固焊接改造，接料部分采用鋼板焊接，滿足存煤量在2t，末端收口導(dǎo)流防止卸料時撒料。對應(yīng)的液壓缸鉸座位置局部進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，保證長時間使用不變形。截料斗工作位置的角度與煤料的動安息角一致，這樣多余的煤溜下到船煤倉，保證截料斗不超重，安全可靠。

（2）雙液壓缸驅(qū)動，液壓缸參數(shù)：缸徑125mm，桿徑90mm。單缸推力在12MPa時達(dá)到15t，雙缸同時工作時單缸推力在7.5t～8t。設(shè)計的額定工作壓力值16MPa，此時單缸的推力20t，雙缸工作的安全系數(shù)是2.7倍。另外考慮極端工況，即一個液壓缸壞掉，剩單缸工作，此時安全系數(shù)是1.33倍，仍然可以提供足夠的支撐力不出問題，做到一用一維修，檢修過程不影響整體設(shè)備運(yùn)行，液壓缸檢修完畢后再投入雙缸運(yùn)行。

（3）每支液壓缸都帶有液壓鎖，保證了液壓管路滲漏，管路失壓時液壓缸保持不動，避免設(shè)備出事故。

（4）設(shè)置一個液壓站并布置在漏斗倉平臺上，泵站電動機(jī)功率7.5kW，選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)泵、閥組，液壓油箱溫升保證不高于環(huán)境溫度30℃，且油箱油溫不得超過60℃。液壓系統(tǒng)安全可靠，密封良好無滲漏，能適應(yīng)較差條件的環(huán)境，其外露部分設(shè)有防塵箱或罩。液壓系統(tǒng)滿足各種工況的要求，液壓元件性能穩(wěn)定，運(yùn)行安全可靠。

（5）截料斗底部設(shè)置兩個振打器，以便解決斗底粘煤問題。

（6）兩液壓缸下鉸座處增加檢修平臺護(hù)欄及爬梯，方便維護(hù)檢修。

（7）在兩支液壓缸的下鉸座位置各加裝一套稱重檢測、傳感裝置，傳至司機(jī)室的集中操控盒，操控盒還集成了截料板的動作按鈕。液壓變幅方式截料板布置簡圖如圖2所示。

圖2 液壓變幅方式截料板布置簡圖

（8）根據(jù)上述布置相應(yīng)地布設(shè)電氣電纜和控制系統(tǒng)，信號引入司機(jī)室，便于操控。

5 卸船機(jī)液壓變幅方式截料板的使用效果

煤炭在運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，由于風(fēng)力等原因會隨風(fēng)流失、拋灑揚(yáng)塵，形成轉(zhuǎn)運(yùn)損耗。國電漢川發(fā)電有限公司三期碼頭卸船機(jī)通過液壓變幅方式將截料板改造為截料斗，有效減少了在卸煤過程中產(chǎn)生的風(fēng)損損耗，降低了揚(yáng)塵，保護(hù)了環(huán)境，達(dá)到了改造的預(yù)期目標(biāo)。具體達(dá)到了以下幾點使用效果。

（1）卸船機(jī)截料板經(jīng)過改造后進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)多次動作試驗，截料斗翻轉(zhuǎn)動作便捷，信號控制準(zhǔn)確。

（2）改造費(fèi)用低，設(shè)備布置簡單，零部件少，利于檢修與維護(hù)。

（3）撒落煤炭能被截料斗接住并返回至卸船機(jī)料斗，有效降低了煤炭風(fēng)損損耗，節(jié)約煤炭資源，節(jié)省采購費(fèi)用，起到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）改造后降低了運(yùn)維人員的工作量，提高工作效率，減少人工清掃的壓力，降低了人工成本。

（5）明顯改善煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的拋灑與揚(yáng)塵，防止污染江水，有效保護(hù)了周邊環(huán)境，取得良好的社會效益。

6 結(jié)束語

近年來，國家環(huán)保監(jiān)督愈加嚴(yán)厲，對港口設(shè)備進(jìn)行升級改造，使港口作業(yè)滿足環(huán)保要求勢在必行。

“綠水青山就是金山銀山”，習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中指出，堅持人與自然和諧共生，必須樹立與踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策。

液壓變幅方式截料板環(huán)保改造成截料斗的技術(shù)方案，從節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境方面來說是完全可行的，以后在設(shè)備設(shè)計中注重環(huán)境保護(hù)是我們工作中的重中之重。