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1、连续卸船机靴部伸缩机构分析 本文分析了连续卸船机靴部动作的具体要求，以及靴部动作的机械机构和液压系统特点，研究该机构不能正常动作的原因，并提出了假设干改善建议。 连续卸船机以其高效、节能、环保的优势，在大型散货卸船港口应用越来越广泛。ThyssenKrupp公司生产的系列连续卸船机，多数靴部伸缩机构存在不能正常动作的问题，对连续卸船机的安全性和功能完整性造成显然影响。本文以靖海发电公司的1500t/h链斗式连续卸船机为例进行分析。 连续卸船机的工作过程 链斗式连续卸船机利用能够深入到船舱内的“L形提升机连续挖取物料，并提升至提升机顶部，然后通过圆盘给料器、悬臂皮带机、中央门架给料机等机构将物料
2、输送到下一级输送机。360度旋转的链斗提升机配合悬臂机构的俯仰、回转以及大车机构的左右行走，实现链斗在船舱内一层层的取料，保证稳定连续的卸料出力。“L形提升机尾部的靴形结构，一般称为提升机的靴部，可以深入到船舱的四周边缘位置取料，减少边缘残留，提升卸料效率。 靴部伸缩浮动的动作要求 连续卸船机的靴部深入到船舱内部，并和物料坚持刚性接触，这不同于抓斗卸船机有钢丝绳的柔性缓冲，关于波浪影响是敏感的。所以制定上必须有适当的自适应机构，以防止卸船机和船舱发生碰撞造成损伤。一旦波浪超过制定规范同意的范围，则必须停止卸船作业。 靴部水平方向最大可以伸缩约1.2m，垂直方向也可以升降约1.2m，不仅可以消除
3、波浪的影响，同时因为靴部的伸缩也增加了对不同船舱的适应性。 因为链条的总长度是固定不变的，并且在运行中必须坚持适当的张紧，综合这两个条件，靴部伸缩浮动机构的动作必须满足以下要求： 补偿因为靴部伸缩而引起的链条长度的变化，坚持链条适当的张紧力。这就意味着，水平方向和垂直方向的动作必须是同步的，并且距离相等。即当靴部水平方向伸长时，垂直方向必须同步升高，从而保证链条的总长度不变。 补偿因为船舱浮动导致靴部链条垂度变化，造成的链条长度的变化。 船舱浮动时，自动控制靴部升降。 存在的问题 靖海发电公司的连续卸船机自2007年投产以来，该机构除了在调试时勉强可以正常动作之外，在实际使用中，很少能够可靠动
4、作，主要问题表现以下几个方面： 3.1不管是自动模式还是手动模式，靴部上升不能顺利进行，常常出现卡涩或者不能动作的状况。 3.2在运行过程中，链条越来松，靴部链条的垂度显然变大。增加链条脱轨风险，必须退出运行进行调整。 3.3在运行过程中，链条越来紧。靴部链条的垂度显然减小。提升机的转动系统因张力过大，出现显然声音异常等状况。 3.4发现链条松紧显然不正确时，需要将卸船机停止运行，并移至检修位置，手动调整。 这些问题不仅影响卸船效率，也严重影响到卸船的安全性。因为靴部不能正常上升，靴部伸缩浮动的动作要求的第一、三项均无法实现。 原因分析 靴部动作机构主要由一个垂直方向的滑动机构一个和水平方向的
5、滑动机构组成。垂直方向的滑动机构，实现靴部的整体上下移动，水平方向的滑动机构实现水平方向的伸缩和保证链条的张紧。 靴部动作的动力由垂直和水平的两个液压缸提供。两个液压缸直径相同，串联连接，水平液压缸比垂直液压缸长340MM，理想条件下，不仅保证垂直、水平方向同步运动，并且能够保证链条的张紧力。 当P口充压，垂直液压缸伸出顶升靴部时，同步使水平液压缸伸长水平段，保证链条处于张紧状态。P口泄压时，靴部在自重的作用下，降低位置，固定长度的链条将水平液压缸压回，链条依旧处于张紧状态。 实际应用中，一方面靴部的重心和垂直轨道并不在同一垂线上，靴部对垂直轨道的压力比较大，一方面靴部工作时要深入船舱内部，工
6、作环境恶劣，很难保证轨道优良的清洁和润滑条件，甚至轨道也可能产生少许变形，都使垂直轨道阻力和水平轨道阻力大幅增加。靴部上升时需要的顶升力。 F总=F靴部自重+F链条张紧+F水平轨道阻力+F垂直轨道阻力 水平轨道阻力和垂直轨道阻力的增大，靴部提升所需的力超过了液压系统的设定值，从而导使靴部的提升不能动作。目前液压系统的工作压力已经达到230bar，接近泵的极限工作状态250bar。 为了坚持链条的张紧，液压系统在水平液压缸无杆腔一侧维持预设的工作压力Pp，如果水平轨道阻力过大，工作压力Pp不能有效推动水平方向滑动，就会导致链条张紧失效。 除了轨道阻力的影响，水平液压缸无杆腔一侧的工作压力Pp及安
7、全溢流压力Ps设定不当则会造成链条在工作过程中松紧逐渐变化： 如果工作压力Pp或安全溢流压力Ps偏低，靴部在运行过程中受到冲击等影响，无杆腔一侧压力超过安全溢流压力Ps造成泄压，水平液压缸微微缩回，而工作压力Pp不能使液压缸及时伸长，造成链条逐渐变松的现象。 如果安全溢流压力Ps设定偏高，船舱随波浪浮动托起链条的悬垂部分，链条张力减小，在工作压力Pp作用下水平液压缸微微伸长，而安全溢流压力Ps偏高，水平液压缸无杆腔一侧不能在链条张力过大时及时泄压，造成链条逐渐变紧的现象。 调整时，可首先坚持比较高的工作压力Pp，调整安全溢流压力值，直至出现溢流泄压的声音，使链条张力达到适当偏紧的程度，再调低工
8、作压力Pp，比安全溢流压力Ps低约10bar左右，观察运行效果，适当微调工作压力Pp即可。 改善措施 5.1及时清理、润滑垂直和水平轨道，保证动作顺畅。 5.2调整靴部的自动升高程序更改为自动升高悬臂的俯仰角度。不仅动作可靠，也不涉及靴部的水平动作，减少和船舱的碰撞风险。 5.3独立制定靴部垂直液压缸和水平液压缸的液压系统，通过控制系统协调两者的同步。把靴部的动作和链条的张紧作为两个问题进行分别解决，降低系统的工作压力，提升液压系统的可靠性，同时可以有效的减少问题的复杂度。 5.4操作界面增加链条张紧力调整的相关内容。连续卸船机运行是必须有司机值守的，增加调整张紧力的界面后，可以让操作人员发现链条张紧异常时，方便、及时的调整。 靖海发电公司的卸船机已经采纳改善方案的第1、2条进行改善，运行状况优良，能够保证链条的稳定、合适的张紧力。船舱浮动时，悬臂俯仰系统可靠的自动动作，有效的避免碰撞风险。第3、4项涉及的改动内容比较多，建议在制造时或作为项目进行改善。
