郑春燕

摘 要：散粮站新仓原有螺旋式清仓机为轮胎式，双翼作业。由于设备老化及作业对象的改变，原有轮胎式清仓机已经不能满足新的生产作业的要求。通过实施清仓机改进方案，提高了清仓机运行效率，降低了作业故障频次，延长了设备的使用寿命。

关键词：散粮站;清仓机;改造

1 研究背景

秦皇岛港股份有限公司杂货分公司散粮站主要负责大豆、大麦等粮食货种的接卸作业。在接卸过程中，部分粮食不能及时运走，需要筒仓提供临时储存转运功能。散粮站共有仓容近13万吨，其中新筒仓共7个筒仓，仓容7万吨，老筒仓共48个主仓、36个星仓，仓容近6万吨。新筒仓是混凝土式平底筒仓，粮食出仓使用的是清仓机。

散粮站新仓原有的螺旋式清仓机为轮胎式，双翼作业。由于设备老化及作业对象的改变，原有轮胎式清仓机已经不能满足新的生产作业的要求。同时，新的安全形势下，原有轮胎式清仓机在粮食板结时易打滑，清仓时需要人工边破除板结边清仓作业，效率低下，且工人在筒仓内清仓作业存在一定的安全隐患，影响了散粮站整个粮食疏散的工作效率。

主要存在以下几个方面问题：

（1）轮胎式清仓机在作业过程中易打滑和爬坡，遇到粮食板结需要人工配合破板结方能作业，作业效率低下。

（2）清仓机为双侧螺旋输送结构，较为复杂，维护保养费时费力。

（3）取电方式为电缆直接取电，清仓机每运行一圈就要倒退一圈，以保障取电电缆释放旋转绞合力，作业效率进一步降低。

（4）清仓机的控制方式为现场按钮站控制，效果差。落后、支撑轮结构不稳。

（5）由于筒仓为万吨仓，粮食压力大，造成绞龙支撑轮结构不稳定，易出现清仓机行走轮变形等问题。

2 技术方案

2.1 清仓原理

清仓机的旋转定心装置安装在平底筒仓的中心卸料口上，整机在行走推动装置的推动下绕旋转中心做顺时针旋转。旋转叶片切入料堆中，依靠螺旋叶片的切割作用和物料本身的自流性，物料将连续不断的进入螺旋中，并利用螺旋输送原理，物料被连续不断的送入中心卸粮口内。

2.2 清仓机的布置和组成

（1）清仓机布置。螺旋清仓机的旋转定心总成安装在平地筒仓的中心卸料口上面，旋转中心为筒仓的中心;清仓机的主电机通过减速机将力矩传送给螺旋叶片轴，使其进行旋转，螺旋叶片切入料堆中之后，依靠螺旋叶片的切割作用以及物料本身的自流性质，物料便连续进入螺旋输送机料槽中，利用螺旋输送这一原理，被送入中心卸料口之内，从而达到输入物料的目的。

（2）轨道式清仓机组成部分。轨道式清仓机主要由中心架组件、防爆滑环、绞龙驱动组件、绞龙、行走驱动组件、轨道和电控中心组成。

2.3 清仓机改进方案

（1）轮胎式清仓机改为轨道式清仓机。鉴于以往轮胎式清仓机在作业过程中经常出现打滑和爬坡等情况，需要人工配合清理清仓机前方物料以保障清仓机正常运行，我们将清仓机行走方式进行改进，将轮胎行走改为轨道行走。新轨道采用的是立式轨道，靠齿轮与轨道齿的啮合来实现驱动，且自身带有物料清理构件来清理齿形轨道上的物料，可以很好的做到轨道不积料，同时轨道使用链轮啮合驱动，防止了行走阻力大时的打滑现象以及物料板结时不会爬坡，在遇到物料填满齿孔时，行走牙轮和齿孔啮合可将堆积物料挤压出去，完美啮合，行走压板可有效避免脱轨。由于清仓机不打滑、不爬坡，因此传动效率增加，降低了清仓机的能耗，增加了清仓效率。

（2）将清仓机双翼绞龙改为单翼绞龙。原有清仓机采用的是双翼绞龙进行作业，作业过程中，两侧绞龙同时向中心溜筒输送粮食，由于两侧粮食残留情况不一致，两翼绞龙在行走过程中受力不一致，易在中心处形成应力扭曲，给清仓机结构造成损伤。现在我们将双翼清仓机改为单翼清仓机，单翼绞龙为单侧行走，与中心组件保持一致，有效的减少了中心处的应力集中，较好的保护了清仓机结构，并且单翼绞龙结构简单，维护保养较为容易。由于驱动电机的功率不变，单翼绞龙依然能保证清仓效率在300T/h。

（3）取电方式由电缆直取改为滑环取电。以前清仓机取电方式为电缆直接取电，清仓机每运行一圈就要倒退一圈，以防止取电电缆绕线，使其释放旋转绞合力，避免长期运转后电缆保护层容易损坏。为解决这一问题，我们将电缆直取的取电方式改为滑环取电。我们采用的是BJ系列防爆滑环，该滑环可进行360°旋转连续传输电源，能按要求从固定位置到旋转位置传送电信号。其结构主要是由弹性材料（电刷）、滑动触点表面材料、导电环、精密小钢轴承、绝缘塑胶材料、树脂粘合材料组成。BJ系列防爆滑环的防护等级为IP56，转子端，在电缆出线位置有防爆电缆索头锁死，轴承位置有防尘密封件阻止细小颗粒进入滑环腔体。定子位置，电缆出线有防爆电缆索头锁死，外罩上下端盖紧配合。滑环内部采用的结构为模块化设计，在两路之间有凸出的绝缘保护。由于清仓机公转为低速运转，采用的是特制定制电刷，可保证3-4年免维护，大大降低了清仓机的维护成本。

（4）控制方式由现场按钮站控制改为无线遥控控制。清仓机原来采用现场按钮站控制，按钮站在仓外，须两人以上配合才能进行作业，且不能及时了解清仓机运行状况。现在我们将控制方式改为无线遥控控制，在仓外配置了一个无线信号控制柜，遥控器在50内均能控制清仓机自由运行，操作人员不受位置限制，可任意移动到安全位置或避开不利环境点，实际操作不再需要多人配合。按钮站控制长期在外使用易损坏，无线遥控器可承受百万次的点击，难以损坏，且抗摔打性能强，故而降低了操控方式的维护维修成本。

（5）支撑轮结构进行加固。鉴于绞龙支撑轮在粮食重压下经常出现变形、螺丝松动等问题，我们对支撑轮进行了改进加固。首先我们将支撑轮的钢板加厚处理，由原来的8mm厚钢板改为10mm厚钢板，其次将每一处的支撑轮由原来的一个行走轮改为两个行走轮，增加了着力点面积，还增加了紧固螺丝处的垫片厚度，使用防松螺丝，防止螺丝松动造成行走结构变形。

3 实施效果

通过对新筒仓清仓机整机进行改造，新的轨道式清仓机清仓能力得到了很大提高。改进后，清仓机运行平稳，消除了打滑和爬坡情况，且能破除粮食板结，减少了人工清仓的人工费用，清仓机结构得到了精简，易维护修理，滑环式取电方式也更安全可靠，遥控式控制方式使得清仓机控制更加精确及时，且减少了清仓作业时的人工成本，消除了安全隐患，使得散粮站清仓作业达到了一个更高的水平。

4 主要技术创新点

（1）轮胎式清仓机改为轨道式清仓机，不打滑，不爬坡，能破板结，工作可靠。清仓机行走轨道采用立面轨道设计，永不积料，其厚度16mm，强度高，能有效提高安装精度及承重受力强度，防止轨道变形。轨道通过锚固固定，易于安装。

（2）清仓机双翼改为单翼，消除了兩侧绞龙行走不一致时产生的应力，防止两翼绞龙结构变形。单翼绞龙钢结构增强，增加了粮食的输送量，使清仓机作业效率基本不变，而结构简单易修理维护。

（3）取电方式由电缆直接取电改为防爆滑环取电，清仓机不用再为防止绕线倒车，也不存在旋转绞合力，其使用寿命较电缆直取有较大增长，且采用防爆滑环，防护性能更好，安全系数高，作业效率也相应提升。

（4）控制方式改现场按钮站控制为无线遥控控制，采用了更为先进的控制方式，在设备运行过程中提升了移动自由度，降低了安装成本（无需布线、不用地下工程、没有电缆槽），设备运行能更及时准确的掌控。

（5）清仓机支撑轮处结构经过改进，加厚钢结构，增加了支撑轮个数，采用了防松螺丝等措施，提升了支撑结构的强度，减少了清仓机作业过程中支撑轮变形和倾覆现象。

（6）清仓工艺无需进人，降低了清仓机绞龙伤害事故的发生，提升了清仓作业的安全性。清仓作业过程中筒仓内粉尘浓度较大，人员作业易产生职业健康危害，采用新的清仓机后可以有效避免。

5 效益分析

这次改造完成后，新筒仓清仓机运行效率大大提升，由于轨道式清仓机还可破除粮食板结，在作业过程中减少了人工清仓作业，清仓机结构简单易维护，降低了作业故障频次，延长了设备的使用寿命。