港口卸船机的选型应用分析

港口卸船机的选型应用分析

李伟航

湛江港（集团）股份有限公司第二分公司

摘要：随着水运业的快速发展，各大港口的货物吞吐量不断增加，这对港口卸船机的装卸效率提出了更高的要求。文章探讨了港口卸船机的选型方法及合理性，从而更好的完成港口装卸作业，提高整个港口的物流周转能力和经济效益。

关键词：港口卸船机；选型方法；优缺点

引言

据统计，2015年，我国各大沿海港口完成的货物吞吐量达78.4亿吨。在这种形势下，港口卸船机作为港口装卸作业的重要起重设备，其装卸作业的效率和安全性成为影响港口物流周转效率及经济效益的重要因素。港口卸船机主要用于将船舶承载的物料搬运至港口岸边货物运输区，其使用受运输船型、港口自然条件、货物种类、环保效果的投资经济效益等因素的影响。当前，船舶设计倾向于大型化，且货物的装载量也显著增大，这对港口卸船机的性能提出了更高的要求。

一、连续式卸船机分类和特点

连续式卸船机是以连续输送机械为提升物料的机头，将物料连续提出货仓，之后卸载至臂架或门架的输送机系统并运至岸边输送机系统的专用卸船机械。连续式卸船机主要包括气力式卸船机、夹带式卸船机、埋刮板卸船机、螺旋卸船机、波纹挡边带卸船机五类。

连续式卸船机的可实现的功能和特点如下：（1）可实现物料的自动提取。连续式卸船机配置有自动取料装置，可将物料从船舱中连续自动提取并输送至岸上的输送机系统，最终将物料卸载至指定卸料点；（2）通过卸船机的换位或被卸船的移位，可实现在港口的连续卸船作业；（3）对港口风况、波浪情况的适应性较好；（4）密封性好，可有效避免卸货过程中的粉尘污染；（5）卸船过程中的噪声和振动较小，对机械的损害也较小；（6）自重较轻，可有效减少码头的载荷，降低码头的造价成本；（7）卸船效率高，清舱量小，对港口输送系统的要求降低；（8）卸货过程的自动化程度较高，对应的能耗也相对较低，对作业人员的要求也不高。

二、不同类型卸船机的优缺点

近二十年来，国内外连续卸船机在技术上和应用上发展很快，这类卸船机主要依靠取料输送机从船舱取料提升后再输送到码头接料设备。完成这一过程的输送设备围绕着物料的不同也出现了不同的种类，下面一一进行划分。分析不同类型卸船机的优缺点有哪些。

1.气力式卸船机

吸粮机是气力输送原理在卸船作业中的应用：作业时，将配有软管的吸咀贴近粮食表层，通过风机的作用，产生足够速度的气流克服粮粒的重力及摩擦力，使进入吸咀的粮食处于悬浮状态而在垂直和水平输送管道中运动，通过分离器、卸料器及输送机把物料输送到码头的指定地方。

优点：吸粮机结构简单紧凑，操作简单，性能可靠，维修方便，作业时不损伤舱底，对船舶的适应能力强，清舱效果好，作业没有扬尘。

缺点：作业噪音大,动力消耗也相对较大，在目前使用的连续卸船机中，同等作业条件下其吨粮能耗最高，另外，吸粮机不宜输送如烘干玉米等易碎、不耐冲击的物料。

2.夹带式卸船机

卸船机的双带包括一条承载带和一条覆盖带，提升段的双带靠压缩空气夹紧，皮带内裹物料提升运送，在臂架输送段则以气垫带式输送机方式工作。

优点:夹带式卸船机能耗低，粉尘少，运转平稳，噪音低，粮食破损少。

缺点:夹带式卸船机的最大缺点是不适宜接饵流动性、散落性差的散料，也不宜输送湿有尖锐异牧的物料，否则皮带容易损伤。

3.埋刮板卸船机

埋刮板卸船机主要由垂直吊臂、水平伸臂、旋转塔、喂料器、驱动机构等组成，其主要构件和其他连续卸船机类同。

优点：结构坚固紧凑，外形尺寸较小，自重轻，工作可靠，封闭式作业，防尘防水性能较好，噪音低，处理物料较为缓和。

缺点：埋刮板式卸船机的牵引链条容易磨损，更换较麻烦。

4.第一代螺旋卸船机（老式）

螺旋卸船机主要由垂直臂、水平臂，旋转塔、末端螺旋输送机和门架等构件组成，垂直臂包括有箱型罩和垂直螺旋输送机。垂直螺旋输送机由内螺旋、机壳外螺旋组成，内螺旋用于垂直提升物料，外螺旋用于物料松散及供料。水平臂包括有箱型臂架和水平螺旋输送机两部分。

优点：结构轻巧，完全密封，性能良好，可较好防止粉尘外泄及噪音污染，操作容易，现场人员劳动强度低，比较适用于流动性较差的物料(如结块物料)卸船，与同样生产率的卸船相比，它的自重是最轻的。

缺点：能耗比其他连续散粮卸船机相对高，维护较为困难，同时对物料的额外破损比较大。

5.波纹挡边带卸船机

波纹挡边带卸船机由门架、垂直臂、水平臂、旋转塔、喂料器等构件组成。卸船时，先把双螺旋叶轮喂料器(或其他喂料器)埋入物料中，物料在喂料双螺旋的作用下，输送到中间的叶轮处，接着通过离心力的作用，叶轮把物料抛送到垂直臂内的波纹挡边带上再输送到码头预定设备。

优点：结构简单紧凑、自重轻、能耗低、运作平稳、噪音小、操作方便、运量大、清舱效果较好，能装卸兼用。

缺点：不宜输送大块物料和潮湿、粘性大的物料，否则易卡死和输送带难以清扫。

三、港口卸船机选型的依据

港口散货卸船机的选型需综合考虑运输成本、运输距离、运输条件、货物类型等多方面的因素，具体如下。

3.1船的类型

船舶的类型主要取决于运输成本和运输距离，以干散货为例，国内水运多以10万吨级的干散货船舶为主，而国外进口货物的干散货船舶普遍在10～15万吨，甚至可达20万吨以上。船舶的等级不同，对港口卸船机的卸货能力、卸货效率及工作强度的要求也有所不同。如连续式卸船机受臂架俯仰、回转等机构运行角度等因素的限制，无法适应船舶等级太大的卸货任务，因而多分布在靠泊船舶等级相对固定的港口；而间歇式卸船机则对船舶等级具有良好的适应性，可用于船型层次变化较大的港口。

3.2港口的自然条件

影响卸船机选型的港口自然条件主要包括波浪和风况两方面。一般而言，港口风况的好坏程度、波浪的大小与船舶的变位和晃动幅度成正比，当港口的风况较差、波浪较大时，容易引起船舶作业过程中的大幅变位和晃动，进而影响船舶卸货作业的效率和安全。针对风况较差、波浪较大的港口，若选用连续式卸船机，就需要设置随动型防顶升保护系统，该系统用于保证在卸船作业工程中卸船机机头不被随波浪起伏的船舶顶升破坏。与之对应的，间歇式卸船机则无需附加其他装置即可满足大波浪的工况下的使用要求。

3.3货物的类型

与卸船机相关的货物的特性主要有容重、磨损性、堆积角和颗粒度等，不同货物的特性值也有所不同，一方面，卸船机需能满足货物的正常高效卸载，另一方面，货物在卸载过程中也会对卸船机产生磨损等不利影响。因此，需要对港口停靠船舶的货物类型进行统计分析，在此基础上选择合适的卸船机，同时应采取必要的措施，尽可能降低物料卸载过程对卸船机的磨损量，以减少卸船机的维护保养工作量。

3.4环境保护因素

目前全社会对工业生产、物料运输过程中的环保问题愈发重视，在卸船机选型过程中同样也需考虑环保因素。连续式卸船机除取料装置暴露在船舱之外，物料垂直提升、机内水平运输等卸船环节均封闭在船舱和卸船机内部，因此在卸货过程中，尤其是干散货的卸载过程中不易产生货物扬撒的现象，以此环保性相对较高；而间歇式卸船机的抓斗在舱内取料并将其放至漏斗的过程中，为减小粉尘扬撒现象，在漏斗两侧会设置喷雾机构，但仍然不能避免粉尘外逸现象，从而影响港口周边的环境指标。

3.5投资和经济效益

投资和经济效益主要需从效率、购置费用、卸船机轮压对码头结构的影响等几个方面考虑。

（1）效率。卸船机的卸船效率直接影响码头的卸货能力，因此，一方面需要合理设计码头的吞吐量和到港船型安排，另一方面应尽可能选择卸货效率高的卸载机；（2）购置费用。目前国内各港口使用的连续式卸船机均有国外公司设计完成，主要零部件也需进口，需花费较多的购置费用。而间歇式卸载机则基本实现了国产化，因此购置费用也较少；（3）连续式卸载机的自重较轻，给码头产生的轮压也较小，对码头水工结构的强度要求也相对较低，因而造价也较低。

结束语

港口卸船机是目前各大港口主要的货物卸载设备，如若卸船机选型不合理，势必将影响卸货作业过程的效率和安全性，并最终对港口的正常、经济运行造成重大影响。因此，需综合考量运输船型、港口自然条件、货物种类、环保效果的投资经济效益等因素，保证卸船机选型的经济性、合理性和可靠性。

参考文献:

[1]林星铭.港口散货卸船机选型分析[D].上海交通大学，2017.

[2]张巍峰，丁卫国.连续式卸船机的选型[J].港口科技，2017（9）：34-35