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国电汉川发电有限公司

1 卸船机设备使用现状

国电汉川发电有限公司三期百万机组配套煤场位于电厂厂区西南侧，码头配套煤场位于电厂南侧，靠近汉江北岸江堤。电厂三期工程建设2×1000MW超临界燃煤机组，5、6号机组于2012年12月21日、2016年8月18日建成投产。

国电汉川三期码头是国电汉川发电有限公司三期2×1000MW机组配套工程，设2000吨级货船的散泊位2个，总长192m，安装2台桥式抓斗卸船机2台、清船机2台。码头装设2台桥式抓斗卸船机，单台额定出力为400t∕h，安装在码头10.5m轨距的轨道上，用于500t～2000t货船卸船作业。卸船机轨道内安装两路皮带机J01∕J02，每台卸船机均可分别向J01∕J02皮带机卸料。卸船机卸煤经J01∕J02、J03∕J04皮带机进入码头煤场Z02转运站。

目前卸船机配置的截料板只有一块平钢板，背后由一支电动推杆驱动，只能向下摆动至河岸以内，避免与船体碰撞。卸船机抓斗工作时，电动推杆伸出，推动截料板由河岸至遮盖住船体与岸之间的缝隙，这样，设备运行时抓斗漏掉的煤可以顺着截料板溜回船舱，避免污染江水。

但是这种设计的弊端很明显，一是截料板不是料斗式的，无法存煤；二是截料板不能翻起，将接到的撒煤倾倒进卸船机料斗仓，只能溜回船舱；三是截料板安装位置高出水域平台10m，而汉江水位丰水期与枯水期变化大，导致截料板与船舱的距离在15m～28m间，起风时，由于溜料距离太长，截料板向船舱溜落的煤粉容易被刮的四处飞扬而不能控制。

因此，从治理环境污染的要求，以及长远节能的角度，都需要对截料板进行改造，改成截料斗式，并且可以翻起将煤倒入料斗仓的型式。

2 卸船机截料板的工作原理及组成

目前国内主流的截料板驱动工作方式为钢丝绳卷扬式[1-2]。截料板制作成簸箕样式的料斗，可以存煤1t～2t，大的可以存煤6t～8t。起重电机通过减速机带动卷筒转动，卷筒上缠绕钢丝绳，设置几组滑轮来改变方向和省力，通过收放钢丝绳带动截料斗绕中心铰轴转动，实现工作截料和煤满翻起倾倒等动作。电机配置制动装置，截料斗设置高点、低点限位，钢丝绳设置拉力超限报警的安全措施。

这套机构的组成主要包括：起重电机、减速机、联轴器、制动器、卷筒、卷筒联轴器、卷筒支座、滑轮组、钢丝绳、截料斗、保护环链、止挡器、限位装置、钢丝绳拉力超载报警器等。组成及布置如图1所示。

图1 卸船机钢丝绳卷扬式截料板的布置、组成简图

这种方式可见零部件比较多、结构复杂，相应的故障率较高。此方式功能比较强，但是成本较高，用于存煤较大（比如6t～8t）的需求时比较合理。

3 卸船机液压变幅方式截料板的选择说明

国电汉川三期码头2号卸船机工作能力是400t∕h，由于设备轮压超限等原因的限制，需要的接料斗只需存煤1t～2t即可。如果采用上述钢丝绳卷扬的方案得不偿失，不需要大的能力却要花费大的成本。因此针对此特殊需求，选择采用液压变幅驱动的方式。

由于需要的截料板存料在1t～2t内，量少，因此截料板只需改造焊接成一个浅浅的撮子型即够用，同时因存煤量小，截料板的钢结构强度不需要太大。经计算改造后的截料板重量约2t，加上存煤量按2t，总重合计4t，配置的驱动机构能力只需达到翻转4t的重量，翻转105°，将煤倒入漏斗仓并留有足够安全系数即可。

本次的截料板改造，翻转重量4t，属于很小的重量，采用液压推动式更方便合理。由于翻转角度105°，折合驱动的行程在1.5m以上，而且本次截料斗液压驱动的特点是推动铰点位置靠近翻转中心，力臂短，则需要的推力大，计算推力为15t。

为了保障设备的安全与可靠性，设备维护时可以一用一备，选择采用双液压缸下方推动的方式。

4 卸船机液压变幅方式截料板的配置说明

（1）利用原来的截料板改造成截料斗（撮子形状），钢结构在原来的溜料板（4800mm×5150mm）基础上加固焊接改造，接料部分采用钢板焊接，满足存煤量在2t，末端收口导流防止卸料时撒料。对应的液压缸铰座位置局部进行钢结构加强，保证长时间使用不变形。截料斗工作位置的角度与煤料的动安息角一致，这样多余的煤溜下到船煤仓，保证截料斗不超重，安全可靠。

（2）双液压缸驱动，液压缸参数：缸径125mm，杆径90mm。单缸推力在12MPa时达到15t，双缸同时工作时单缸推力在7.5t～8t。设计的额定工作压力值16MPa，此时单缸的推力20t，双缸工作的安全系数是2.7倍。另外考虑极端工况，即一个液压缸坏掉，剩单缸工作，此时安全系数是1.33倍，仍然可以提供足够的支撑力不出问题，做到一用一维修，检修过程不影响整体设备运行，液压缸检修完毕后再投入双缸运行。

（3）每支液压缸都带有液压锁，保证了液压管路渗漏，管路失压时液压缸保持不动，避免设备出事故。

（4）设置一个液压站并布置在漏斗仓平台上，泵站电动机功率7.5kW，选用国产优质泵、阀组，液压油箱温升保证不高于环境温度30℃，且油箱油温不得超过60℃。液压系统安全可靠，密封良好无渗漏，能适应较差条件的环境，其外露部分设有防尘箱或罩。液压系统满足各种工况的要求，液压元件性能稳定，运行安全可靠。

（5）截料斗底部设置两个振打器，以便解决斗底粘煤问题。

（6）两液压缸下铰座处增加检修平台护栏及爬梯，方便维护检修。

（7）在两支液压缸的下铰座位置各加装一套称重检测、传感装置，传至司机室的集中操控盒，操控盒还集成了截料板的动作按钮。液压变幅方式截料板布置简图如图2所示。

图2 液压变幅方式截料板布置简图

（8）根据上述布置相应地布设电气电缆和控制系统，信号引入司机室，便于操控。

5 卸船机液压变幅方式截料板的使用效果

煤炭在运输、转运过程中，由于风力等原因会随风流失、抛洒扬尘，形成转运损耗。国电汉川发电有限公司三期码头卸船机通过液压变幅方式将截料板改造为截料斗，有效减少了在卸煤过程中产生的风损损耗，降低了扬尘，保护了环境，达到了改造的预期目标。具体达到了以下几点使用效果。

（1）卸船机截料板经过改造后进行试运转，经多次动作试验，截料斗翻转动作便捷，信号控制准确。

（2）改造费用低，设备布置简单，零部件少，利于检修与维护。

（3）撒落煤炭能被截料斗接住并返回至卸船机料斗，有效降低了煤炭风损损耗，节约煤炭资源，节省采购费用，起到了良好的经济效益。

（4）改造后降低了运维人员的工作量，提高工作效率，减少人工清扫的压力，降低了人工成本。

（5）明显改善煤炭转运过程中的抛洒与扬尘，防止污染江水，有效保护了周边环境，取得良好的社会效益。

6 结束语

近年来，国家环保监督愈加严厉，对港口设备进行升级改造，使港口作业满足环保要求势在必行。

“绿水青山就是金山银山”，习近平总书记在党的十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立与践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策。

液压变幅方式截料板环保改造成截料斗的技术方案，从节约资源和保护环境方面来说是完全可行的，以后在设备设计中注重环境保护是我们工作中的重中之重。