摘要：为了提高万寨港块煤装卸质量和工作效率，提出了新的块煤装船工艺。分析了港口块煤装船的现状及存在的问题，介绍了块煤装船新工艺方案和具体操作办法。并介绍了解决难点和使用效果，可供借鉴。
关键词：港口? 块煤? 装船? 皮带机? 工艺
万寨港是京杭运河上专业从事煤炭中转的大型港口，经营煤炭品种主要有烟煤、无烟煤。近年来根据市场需求又引进了块煤、焦炭业务。港口采用翻车机→3条皮带机→斗轮机(至货场)→2条皮带机→装船机→船舱方式进行中转。由于转载点较多，块煤易破碎，客户意见很大。港口为减少块煤卸车破损，投资扩建了块煤卸车线和水泥地货场，采用人工卸车，通过汽车运输到水泥地货场，解决了块煤接卸难题。对于块煤装船开始尝试用自卸车直接将块煤倒入码头前沿簸箕装置，滑入船舱装船。由于速度难以控制，蹦散严重、工艺落后、效率低，效果不好，块煤装船方式没有得到很好解决，难以满足生产，制约港口发展。
1? 设计块煤装船方案
1.1? 设计要求
1）由于块煤价格高，易破损，在设备设计上要做到装船转载点愈少愈好、落差愈小愈好、投资愈少愈好。
2）要解决计量问题。原有块煤装船工艺是：自卸车→地磅→装船，每车都要过磅，效率低，工人操作量大，新设计装船机要有电子皮带秤，便于自动秤重。
1.2? 设计思路
根据设计要求，对码头岸线进行多次调查研究，参照定机移船工艺，并根据运河水位变化不大、货场运输经济性及装船岸线整体布局，最后确定在#1装船机北侧靠船墩上，设计一条能伸缩的皮带机，通过汽车喂料实现装船的目的，具体如图1。
图1? 伸缩皮带机
皮带机架整体放在8组支承轮上。装船时，伸缩驱动装置启动，皮带机架伸出，电动滚筒启动，皮带运转。汽车可以向漏斗口喂料，块煤经皮带秤秤重后装入船舶中，实现装船功能。不装船时，皮带机架缩回靠船墩，图1即为缩回状态。
1.3? 皮带机参数选择
1）块煤易破损，带速不宜过高，参照港口作业线皮带带速多数为2.5m/s，选用比它低的有1.0 m/s和1.6 m/s两种。如果选用1.0 m/s，又有点太慢。最后选用1.6 m/s带速，设计装船能力600t/h。
2）带宽选用1 200mm规格，和其他作业线带宽一致，便于统一备料。
3）驱动滚筒采取头部驱动方式，为防止块煤压死皮带，功率适当选大一点，选用37kW电动滚筒。
4）装块煤船型均不大，根据能装800t船型要求，设计伸缩行程为6.5m，并且要能缩回靠船墩里，防止船舶碰坏。
5）皮带机上安装2台ISC-14电子皮带秤，解决计量问题。
2? 具体实施
2.1 块煤皮带机机架设计成一个大框架，根据伸缩行程、安装皮带秤要求、上面道路限制，设计机架长度为43.3m。根据带宽设计机架宽度为
1 620mm。根据水位、靠船墩标高、800t船型高度设计机架高度为800mm。
2.2? 对于伸缩机构，为了机架受力均匀，采取双侧驱动。选用电机（Y132M-6）-减速机（XWE95-289）-双侧卷扬形式，共有4根钢丝绳，每根钢丝绳一端用压板与卷扬筒连接，另一端用花篮调节螺栓与机架连接，钢丝绳不打滑、脱槽，张紧力调节方便。
2.3? 块煤装船皮带机张紧方式设计成尾部车式张紧。也曾考虑用螺旋张紧，但由于坑道潮湿，时间一长，螺旋张紧调节螺母易锈蚀，难以调节，并且皮带随着使用逐渐变长变松，不能及时发现。张力不能保持恒定对电子皮带秤精度有一定影响。如果采用螺旋张紧，机架和坑道可以变短，但带来的不足也是明显的。因此采用尾部车式张紧装置。考虑坑道条件，张紧小车行走轮内加装轴承，使小车滑行流畅，保证皮带张紧力恒定、运行平稳。
2.4? 由于皮带较短，受外在因素影响如落料点、安装不正等因素易跑偏，采用前倾2?重型槽形托辊组，避免此问题。落料处采用前倾2?重型槽形缓冲托辊组，减缓落料冲击，延长皮带及托辊使用寿命。
2.5? 块煤装船皮带机清扫器采用重锤式清扫器。清扫片采用高科技复合材料，有足够的强度和耐磨性，且不对皮带造成损伤，清扫效果明显。重锤支架通过对开齿轮连接，改变重锤方向，便于连接。
2.6? 坑道根据皮带机架尺寸进行设计，喂料部分的基础采用钢筋混凝土浇注，设计挡煤墙便于受料漏斗的安装和汽车喂料。尾部由于配重架较高，坑道设计成露天的，也利于采光和观察检查。前部为了便于机架和溜料板的安装，设计成三块活动的盖板。对漏斗出口设计成活动插板形式，便于调节皮带上物料大小。
3? 解决难点
1）解决了块煤皮带机架的运输与安装问题。机架长43.3m，一次制作成型，不好运输也不好安装。根据机架结构和避开皮带秤处有接头的原则，把大框架分为分为三段制作，采用回型板连接。在安装上，用铰制孔螺栓定位连接，保证机架平整度和刚度。
2）解决皮带机架受力变形问题。伸缩机架太长，支承点少容易发生挠曲变形，采用8组托轮支承，8组托轮安装在同一水平面上。因装船时伸缩机架伸出6.5m，前托轮处受力最大，完全缩回来后托轮受力又最大。为了改善受力状况，前后托轮组采用了平衡式支承轮组的结构形式。
3）解决了皮带秤安装稳定问题。由于电子皮带秤的精确度对安装位置要求较高，安装的位置既不能离落料口太近，又不能离皮带张力变化较大的头部太近。基于这种原因，秤重桥架应安装在距离落料点不小于7m，距离装船机头部不得小于9m。由于皮带较短，导致皮带秤安装空间小。根据安装条件，在保证电子皮带秤精度的前提下，缩短了皮带秤架本身的尺寸，并安装两台，以一台为主秤，另一台为副秤。当两组数据有误差时便于及时发现调节，使计量更加精确。
4? 运行和使用效果
1）新设计的块煤装船工艺：汽车喂料→块煤皮带机→装船全程。全程只有2次落料点，比采用斗轮机取料装船方式减少较多。皮带机只针对小船型，落差较小，实现转载点少、落差小的目的，减少块煤破损率，维护客户利益。
2）同原有汽车块煤装船工艺相比，无需车车过地磅，减轻工人工作量，提高工作效率，计量更加准确。另外，皮带机能伸缩，装船更均匀，减轻移船强度。
3）经运转实践表明，伸缩皮带机能装粒度20cm以下的煤炭，碰到个别煤块卡住出料口的时候，可以通过移动伸缩机架，就能解决卡料问题。使用比较方面，装料适应范围广，满足客户不同需求。
4）设计结构简单，精巧实用，运行稳定，投资少，具有推广价值。去年装块煤量达到66万t，满足了港口块煤生产作业要求，提高了港口经济效益和社会效益，获得客户和职工一致好评。
参考文献
[1] 交通部水运司.港口起重运输机械设计手册[M].人民交通出版社，2001.
[2] 梁庚煌.运输机械手册[J].化工工业出版社，1993.
[3] 成大先.机械设计手册单行本[M].起重运输件.化工工业出版社，2004.
