郁凤达

（上海铁路局 上海铁路装卸服务 (集团) 有限公司，上海 200070）

戚墅堰铁路新货场主要承担煤炭和零担货物的装卸任务，中天钢铁集团生产用煤炭在该货场卸车。2009 年戚墅堰铁路新货场修建时，上海铁路局装卸公司修造分公司承接了卸车机的制造任务。中天钢铁集团根据生产和储存煤炭的需要，要求卸车机有两个卸料点，一个在跨内，由卸车机卸出的煤炭，经皮带输送机联运送往钢铁厂；另一个在跨外，卸车机直接将煤炭卸在货场内。为此，修造分公司对卸车机进行了选型和技术改造。

1 卸车机的选型

铁路货场煤炭卸车作业在 20 世纪 80 年代以前，主要以 DDK-73 型卸车机为主，该型卸车机投入资金少、制造简单，但配件通用性差，整机刚性不足。20 世纪 80 年代末，上海装卸公司修造分公司整合其他卸车机型的设计理念，自行设计、生产出 SD89 箱型卸车机。经过近 20 年的应用，由于该型卸车机的生产率高、稳定性好、操作简单方便，在货场、专用线得到了广泛应用。因此，以 SD89 箱型卸车机为原型并经过技术改造，能够满足戚墅堰新货场的生产需要。

2 技术改造方案

2.1 主要部件的改造

2.1.1 输送机

SD89 箱型输送机卸料点在卸车机跨外两侧，现将输送机一侧缩短至跨内，头尾滚筒结构不变，并在该侧出料口处安装封闭式料斗，料斗做成上宽下窄直通式结构。为减少煤炭对联运的皮带输送机输送带的冲击，下出口处装有朝向皮带输送机运动方向的倾斜挡板，联运的皮带输送机上方安装网格条。这样，煤炭由卸车机卸出并经过封闭式料斗后，卸在联运的皮带输送机上，直接送往钢铁厂。该机型输送机另一侧的出料点，在卸车机外侧 5 m 处，由卸车机卸出的煤炭直接卸在货场内储存。

2.1.2 小车机架

通常卸车机的大车跨度小于 5.5 m。戚墅堰新货场卸车机因与皮带输送机联运，大车轨距为 7.5 m，而且该侧的卸料点在跨内，因此，小车机架 (十字梁)中心须偏离卸车机机架中心 1.05 m。将小车机架中间部分制作成不对称结构，考虑到提升机构卷筒受力的均匀，以及小车机构滚轮运行时的平稳，需要在小车机架中间部分的加长段增加配重 P0，并进行提升机构电机功率的验算。

（1）P0的计算。配重 P0可通过小车机架上不对称载荷对卸车机机架中心的力矩平衡求得 (不计对称载荷产生的力矩)。小车机架配载计算如图1所示，小车机架上载荷对卸车机机架中心力矩如表1所示。

为便于放置配重，取配重中心至卸车机机架中心距离为 3.25 m，则可计算得出配重 P0：

图1 小车机架配载计算

表1 小车机架上载荷对卸车机机架中心力矩

（2）提升机构验算。

小车机架总重 (包括配重)：P机架＝17 021 ( kg ) ＝170 210 ( N )

提升机构速度：V提升＝3.84 (m /min)＝0.064 (m/s)机构效率：η总＝0.6

电机静功率[1]：N静＝P机架× V提升/ (1020 × η总)＝170 210 × 0.064/(1020×0.6)＝17.8 (kW)

查手册，选用YZR200L-8 18.5 kW电机，能满足要求。

（3）链斗速度选用。中天钢铁集团以卸焦炭为主，由于焦炭块度大，为提高料斗的充填系数，减小焦炭对卸车机输送带的冲击，链斗速度不能太大。但由于戚墅堰铁路新货场煤炭卸车作业量大，卸车机需要具有较高的生产率。因此，链斗速度要合理选择。通过调整减速箱和电机上的皮带轮直径比值，可以改变链斗速度。

取皮带轮直径φ250、φ200，则皮带轮传动比为：I带轮＝φ250/φ200＝1.25。

已知：电机转速 n电＝1 470 r/min；减速箱传动比I箱＝31.5；链轮直径 D链＝0.848 m。

链斗速度[1]：V链＝π × D链× n电/ ( I箱× I带轮)＝3.14×0.848×1 470 / (31.5×1.25)＝99.4 m/min ≈ 1.66 m/s

DDK-73型卸车机及以前的卸车机型，链斗速度一般在1.2～1.5 m/s，可以看出，改进后的卸车机生产率比其他卸车机型高。

2.2 其他部件的技术改造

（1）司机室。原机型司机室镶嵌在卸车机支腿内，底座用支架支撑住，顶部用斜拉索固定。为了让司机作业时能够看清车皮内煤炭出料情况，将司机室形状改成便于制作的式样，安装于跨内，顶部用槽钢与卸车机中横梁固定，并改变扶梯平台的走向，便于司机通行。

（2）中间横梁。卸车机跨度增大了 2.05 m，且小车机架增加了配重，卸车机门架的刚度减小。原来输送机架下的中间横梁截面小，用槽钢制成，现将此梁用钢板焊接成上下面不覆钢板的箱型梁，并把截面加大。这样既增大了卸车机刚度，提高了稳定性，又消除了中间横梁上的积煤现象。

（3）电器控制。由于卸车机和皮带输送机联运，两者间需设置联锁装置。为此，在钢铁厂皮带输送机终端装有电器控制系统，控制线路与卸车机和皮带输送机相连，当皮带输送机中任意一个出现故障，控制系统即将信号反馈给卸车机，发出报警信号，直至卸车机停止作业。卸车机大车机构采用变频控制系统，便于司机操作，并使卸车机运行平稳。

（4）分流装置。为有效降低链斗抛料时物料对卸车机输送带的冲击，延长输送带使用寿命，在卸车机输送带上方，安装一个 3 m 长的三棱柱状分流器。链斗抛出的物料落在分流器上，经此装置缓冲并分流至输送带两侧，从而减轻物料对输送带的冲击。

（5）防尘措施。卸车机在卸料过程中，物料粉尘的飞扬对环境产生严重污染。根据戚墅堰铁路新货场的实际情况，改进的卸车机在两个出料点采取了防尘措施。①在主动链轮两侧 ( 抛料点 ) 安装链斗棚，以防止出料时煤块飞出砸坏零部件和减少煤尘向左右侧扩散；并在位于跨度两侧 2 根相连的立柱中间，自中间横梁起直至顶部横梁的空间部分，用簿钢板全部封住，降低出料时煤尘向出料方向的扩散量，抑制在有风状态下卸车时煤尘的飞扬。②卸车机和地面的输送带间 ( 接料点 ) 通过制作封闭式料斗来输送煤炭，料斗上部固定在卸车机输送机架上，其上、下接口距卸车机输送带和地面输送带的距离在 500 mm 左右，以减少接送料时的煤尘。

3 改造卸车机的应用

卸车机经过技术改造后投入使用，通过一年半的应用，卸车机运行良好。改造后的卸车机司机能在10 min 内将一辆 C60车的煤炭卸完，不但减轻使用其他机械的劳动强度，也体现了卸车机较高的生产效率，并对加快车辆周转起到积极的作用。同时，该卸车机可以很方便地将煤炭有选择地卸到储煤点或地面皮带输送机，不仅节约作业时间，减少中间环节，提高作业效率，同时因减少使用货场内其他机械的频率，也降低了能源消耗，节约了成本。改造后的卸车机，其安全性能、技术性能均能满足用户的实际生产和使用要求。

4 结束语

近年来，一些货场利用新机械卸煤炭，如抓 (扒)料机等。这类机械作业时煤尘量小，但使用这些机械卸料后的整理工作量大，司机劳动强度也大。卸车机由于卸车效率高，在一些专用线和偏远地方仍有应用的市场。随着国家对环境保护要求的不断提高，使用卸车机时，应重视防尘装置的设计和使用，根据现场条件选用喷水降尘或封闭式防尘等方法，减少卸车机作业时粉尘对环境的污染，满足高效节能和环境保护的生产要求。

[1] 杨国先. 大型装卸机械[M]. 北京：人民铁道出版社，1980.