8000t／h装船机的关键技术

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秦皇岛煤五期项 目是国家重点建设项 目，本工程设计年通过能力 5000万吨。主要的装卸设备：5万吨级泊位2个、l0万吨级和 15万吨级泊位各 1个，配置 4台80O0t/h装船机、堆场设备及皮带机系统等。

8000t/h大型装船机在国内为生产率最大 ，技术最先进的装船机 ，在国际上也处于领先地位。用户码头作业的工艺要求高，流程复杂、先进，生产规模大。在设计过程中抓住其科技的内涵，立为科技攻关的课题。在满足工艺要求的前题下，反复研究讨论了技术方案并最终完成了基本设计。

85 Machine China中国机械2.8000t/h装船机的关键技术及解决途径2.1优化的设计 ，紧凑的布置 ，适合于码头整体作业工艺在码头布置中，轨距为 21m的 4条码头皮带机从装船机门架下通过向装船机供料 ，码头承载工作轮压为 35t，非工作轮压为 40t。其中两台机还要兼顾陆侧 70000-100000 DWT船型的装船要求。根据码头布置及承载要求，在投标阶段即提出 4台 8000t/h装船机使用条件、装船机的类型及位置布置。

其中 SL9、SL10为门架移动伸缩式装船机、SL1 l、SL12为门架移动伸缩回转式装船机，4台装船机均采用直爬式尾车。通过尾车向装船机供料。

在 21m轨距中布置 4条宽 2.2m生产率为8000t/h的码头皮带机，这是极限 (秦皇岛煤四期为 15m轨距，2条生产率为6000t/h的码头皮带机)，根据 2台回转式装船机对旋转中心平衡要求较高(大轴承承载能力)及码头轮压的限制，采用码头中间两条皮带机对回转式装船机供料。

对平衡性能要求不高的 2台非回转装船机采用海、陆侧两条皮带机供料。同时对非回转装船机采用海、陆侧不同轮数。

这样满足了码头装船工艺、码头轮压的承载能力要求，同时又兼顾 2台装船机向同-条货轮装载的要求。

2.2单支腿，桁架式尾车根据码头装船工艺 2台装船机向同-条货轮装载的要求，其中 2台非回转移动伸缩式装船机 SL9、SL10并机后装船时溜筒间距 (即两机中心线距离)为 40m左右。从 SL09、SL10装船机装载的船型所要求的臂架安全空间和码头皮带机高度尺寸，可以计算得出尾车卸料滚筒到码头皮带机的高度差最小要求为 14.5m左右。

根据装船机装载物料煤的特性，可以得知尾车最大爬坡角度不能超过 15度，这就意味着尾车在轨道方向的最许度为 55m左右，由于布置需要 SL09、SL10装船机门架宽度约为 12m、基距为 16m，整机宽度 28m左右，要满足并机后装船时溜筒间距为 40m左右要求，就必须在设计中解决两点；1)两机在作业时重叠部分，即并机时 SL10机尾车要进入 SL09机内15m左右。

2)行走方向两机行走轮不能干涉。即并机时 SL10机尾车支承走轮不能和 SL09机行走车轮干涉。

在装船机尾车设计中 (尾车长度 55m，)，-般均采用双支腿走轮支撑，两腿之间隔约 28m左右，尾车头、尾各悬臂 10 15m，同时考虑到悬臂端的刚度，在尾车支撑腿上部增加伞形双拉杆结构。此种结构是-种较为经典的设计。

SL09、SL10两机并机后，大车行走轮之间间距仅约为 14m，在此范围内采用双支腿显然是不合适。同时由于SL10机尾车要进入SL09机内，在 SL10机尾车尾部需要尽量降低上部结构的高度，采用尾车尾部悬臂段上部伞形拉杆结构增加刚度的设计方案也是不可行。

根据上述特点，在设计中采用单支腿，桁架式尾车结构方案。单支腿尾车满足了并机后两机大车行走轮之间间距小的要求，桁架式尾车结构满足了尾车尾部需要尽量降低上部结构的高度，同时保证尾部悬臂段刚度的要求。

2.3新颖的尾车纠偏检测限位及调偏装置由 SL10尾车尾部位移量计算可知垂直方向刚度变形是没有问题的，在正常情况下由自重、积料、物料等产生的侧向位移较小，但是单支腿结构的采用，使工作风速及系统误差对尾车尾部侧向位移量变影响很大。系统误差包括轨道的直线度、平行度及装船机安装时基距、轨距对角线允许偏差，在码头皮带机和轨道之间中心线相差值达 10mm时，工作风运行 偏斜使的尾车尾部和码头皮带机中心理论累计偏差达190mm，这会使在运行中的尾车皮带机跑偏严重。

尾车尾部较大的侧向位移量对装船机运行将构成隐患，严重时可能损坏码头皮带。

设计中为解决尾车的侧向偏摆，在尾车与主机的连接中设置-套尾车纠偏系统，其主要是由两部分组成：-是尾车偏斜限位系统，二是液压调整系统。

Academic学术尾车偏斜限位系统通过连杆与尾车尾部结构相连，和大机-起运行，运行中当尾车侧向偏移值超出设计允许范围时，偏斜限位系统发出信号，通过液压油缸的伸缩调整尾车-侧的连杆长度，控制尾车尾部的侧向位移，防止皮带跑偏。

装船机的大车行走机构运行时，与码头皮带机托辊组槽形-致的感应靴在码头皮带机槽形托辊上沿着皮带机中心线滑动。当装船机尾车出现跑偏时，感应靴受到重力作用和受到槽形托辊外形限制，始终处于皮带机中心线上，侧向位置不能发生改变，此时的连接杆受感应靴和尾车钢结构侧向相对位置改变的影响，发生了偏摆，从而带动联接杆上的扇形齿轮发生摆动，而与扇形齿轮相啮合的小齿轮在扇形齿轮的作用下，带动角度编码器轴作相应转动，产生了尾车侧摆信号。

当控制系统收到尾车侧摆限位中测量系统发出的信号时，根据尾车的侧摆情况，控制校正系统中的液压油缸动作 (推杆伸 出或缩回)，使油缸缸体和滑动铰点之间的距离发生变化，而门架和尾车分别在油缸缸体和滑动铰点的带动下，相对位置发生改变，从而实现对尾车尾车侧摆的校正。此系统对单支腿尾车皮带跑偏调整效果尤其显著。

2.4可调节的尾车拉杆装置SLll/SL12为门架移动伸缩回转式装船机，臂架回转工作角度左右各 135o、俯仰角度从- 20。到 40 o，整个臂架的工作范围较大，而且尾车架为双支腿布置，整个尾车架的长度达到了 65.6米 。

尾车架的主结构为左右两片工字梁，工字梁的下翼缘由桁架连接而成。尾车架主要承受自重、输送物料的重量和皮带机的张紧力。在实际结构件的制造过程中，很难达到设计的理论值，而且由于物料供料的不均匀性，往往引起尾车头部和尾部的振动。为了方便调整左右拉杆内的拉力平衡以及制造安装，在两支架的左右侧各布置了4根长度可调的拉杆 (见图)每根拉杆由两根圆钢构成，两圆钢连接处被加工成左右螺旋形，通过中间的螺旋套连接。

此种结构与以前装船机尾车刚性拉杆相比其优点如下：1)加工、安装方便。

2)能方便的调整拉杆的长度，从而使左右拉杆的受力均匀。而且由于采用螺纹调节，调节操作方便、可调范围大。

3)与H性刚性拉杆相比，重量轻2.5轨道侧向防风装置8000t/h装船机整个设备迎风面积大，风载大；如果只考虑传统的防风抗滑措施，则对码头轨道侧向的承载要求高要求。在这种情况下我们设计了-种新的防风抗滑装置--轨道侧向防风装置。轨道侧向防风装置的作用就是用来防止设备相对轨道的侧向滑移 ，平衡风载对设备的垂直于轨道方向的作用力。起到保护轨道作用。

侧 向防风装置-般布置在台车横梁下面，与台车横粱制作成-体，这样便于力流的传递，而且根据实际计算的需要，可方便的增强侧向防风装置整个装置的强度。

侧向防风装置的使用，解决了目前大型设备由于沿风面积大，重量轻导致设备在飓风作用下沿轨道侧向滑动的问题；整体结构简单 ，操作调整方便 ，可靠性较强 ，是-种加强港机设备安全的有效方法。

3.结束语通过这-系列新技术、新工艺的应用，解决了设计中的难题，为 8000t/h装船机项 目的顺利开展奠定了坚实的基础；确保了项目的顺利进行。目前该装船机正服务于秦皇岛码头，为北煤南运做出贡献。