[科普中国]-螺旋卸船机

螺旋卸船机是以无挠性牵引构件的水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机以及特制的取料装置为主要工作机构的卸船机械，它是一种高效连续型散货卸船机。1

螺旋卸船机螺旋卸船机主要由门架、转台、水平螺旋、垂直螺旋和喂料器等部分组成。其最大优点是作业过程在密闭状态下进行，无粉尘污染，外型和重量比其它连续卸船机小，但能耗大。一般主要用来卸煤、水泥、散粮、化肥、钾盐等散状物料。2

工作原理卸船过程中物料的流向如下：

1、舱内物料经相对旋转式进料装置（对转机头）进入垂直螺旋输送机。

2、物料不断进入垂直螺旋输送机管道而被提升至臂架端部，经卸料口而被转载到臂架螺旋输送机上。

3、物料沿臂架进入位于旋转塔中心的转载漏斗内。

4、最后物料经门架上的水平螺旋输送机而被转载到与码头平行的前沿带式输送机上。3

构造该机主要由金属结构、输送系统、辅助工作机构、操作控制系统等部分组成。金属结构包括门架及支承圆筒、圆筒上转台、水平支承臂、垂直支承臂等。门架采用箱形结构，门架支腿常采用一刚一柔支腿，以避免由于门架变形所产生的车轮啃轨现象。回转支承装置采用滚动轴承式回转支承，水平臂与垂直臂可采用管形结构或箱形结构。对水平输送距离较长的水平臂应加副桁架以增强其刚性。水平臂的尾端装有活对重以平衡垂直臂及垂直螺旋输送机的自重力。螺旋卸船机的输送系统由垂直臂螺旋输送机、相对旋转式取料装置、水平臂螺旋输送机以及门架螺旋输送机所组成。码头后方一般采用带式输送机系统。卸船机的辅助工作机构包括卸船机的行走机构，回转部分的回转机构，水平臂与其上水平臂螺旋输送机的俯仰液压缸，垂直臂与其上的垂直臂螺旋输送机以及取料装置的摆动液压缸。

当螺旋卸船机工作时，取料机头插入舱内料堆之中，反向旋转式取料装置一方面将物料供人垂直臂螺旋输送机中，另一方面又阻止物料因进入输送管后沿周向迅速加速所产生的离心力作用而被甩出。进入垂直臂螺旋输送机的物料经提升后通过卸料口被转载到水平臂螺旋输送机中，而后输送至回转中心处的转载漏斗内，再经过门架螺旋输送机而转运到与码头平行的前沿带式输送机上。螺旋卸船机利用取料装置自动松料和掘进，利用门架的行走、机身的回转以及俯仰液压缸与摆动液压缸使机头可到达舱内各个位置，保证物料以较高的充填率在卸船机输送系统内不间断地连续流动。物料在码头上的输送方式可根据装卸工艺的具体要求而定，可经带式输送机系统将物料送至堆场或筒仓暂存；可经装载漏斗直接装车；也可通过带式输送机将物料送至装船机装驳船。3

主要类型螺旋卸船机按整机可否移动及安装位置可分为自行式、固定式与浮式三种类型，它们适用于不同的码头装卸工艺系统。

自行式螺旋卸船机的特点是具有行走机构，可沿敷设在码头前沿的轨道行走，它利用行走、回转、俯仰、摆动各动作的配合对海船货舱进行卸船作业。卸出的物料除卸至与码头岸线平行的带式输送机上外，也可转载到能绕门架端部铰点俯仰的带式输送机上，直接将物料送至堆场。

自行式螺旋卸船机适用于具有直立式岸壁码头的沿海和内河港口，对象船为各种散货货船。在水泥、化肥、谷物及煤炭等大宗散货的专用码头的装卸工艺系统中，自行式螺旋卸船机已有许多成功的使用经验，并日益证明是一种经济、高效的卸船设备。自行式螺旋卸船机在电厂码头的卸煤作业中也得到应用。

固定式螺旋卸船机直接安装在墩柱码头上。卸船机利用回转、俯仰、摆动各机构的配合动作进行卸船作业。固定式螺旋卸船机适用于内河港口敞口驳船的卸料，其作业范围应满足船宽方向的要求，船长方向卸载位置的到达可采用移船装置来实现。

浮式螺旋卸船机安装在趸船上，按其可否移动也有固定式与移动式两种类型。浮式可移动螺旋卸船机安装在浮式平底趸船码头或浮式转运码头上，可沿辅设在浮码头上的纵向轨道移动，对远洋货船进行卸载或转运作业。3

特点螺旋卸船机具有以下特点：

1）卸船效率高。螺旋卸船机的额定生产率可高达2000t/h以上，该机效率高的另一个重要标志是平均工作能力较大。由于卸船机配置了反向旋转式取料装置，使物料较为紧密地在输送管内匀速流动，垂直螺旋输送机的充填率可高达70%～90%。螺旋卸船机门架的行走、机身的回转、水平臂的俯仰、垂直臂的摆动，使得取料装置可到达舱内任一位置，而取料装置又具有自动松料和掘进的功能，因此无论物料的流动性如何，在距舱底只剩30cm～50cm厚的物料层之前，卸船机都能不问断地接近满载工作，其平均生产率可达到额定生产率的70%以上。

2）对货物与船型的适应性强。螺旋卸船机可以用来卸各种粉末状、颗粒状及块状物料，在卸某些经海上运输后被压实甚至形成硬壳的物料如化肥、水泥、钾盐等时，由于取料装置外部所装的反转取料螺旋或松料刀具有使物料松散的功能，能很好地满足卸船要求。螺旋卸船机的垂直部分断面尺寸小，且行走、回转、俯仰、摆动等辅助机构保证了该机灵活的动作，它可适合于各种类型的驳船与海船。

3）环境污染小。螺旋卸船机的物料输送系统为全封闭式，在卸船作业过程中没有料尘飞扬，没有物料或物料气味的泄漏。对于诸如水泥、粉煤、白垩粉、钾盐、磷酸铵等易污染空气的物料的卸船，采用螺旋卸船机尤为有利。螺旋卸船机的噪声也较小，声级可控制在60dB（A）以下。

4）结构简单、质量小。螺旋卸船机的物料输送系统均由无挠性牵引构件的螺旋输送机组成，输送机没有返回分支，结构比较简单，垂直臂与水平臂的断面尺寸较小。在生产率与对象船相同的条件下，螺旋卸船机的质量比抓斗卸船机要小得多，也是各种机械式连续卸船机中质量最小的一种。因此，螺旋卸船机的造价较低，对码头承载能力的要求较低。

5）工作构件的磨损较为严重。螺旋卸船机的主要易磨损部件是输送螺旋与垂直螺旋输送机的中间支承轴承。由于螺旋与物料的相对滑动、中间轴承中支承螺旋边缘与轴瓦之间的相对滑动是难以避免的，因而提高工作构件寿命的方法主要是采用耐磨性能好的材料，这将增大螺旋卸船机的成本。

6）能耗较大。输送螺旋在工作时由于物料与螺旋面之间的摩擦，物料与料槽或输送管壁的摩擦以及物料之间的摩擦与搅拌，物料的单位长度运移阻力较大，使得螺旋卸船机的单位能耗比其他机械式连续卸船机高，与抓斗卸船机相当，但比气力卸船机则低很多。图为螺旋卸船机在卸各种不同物料时的单位能耗。对于卸水泥、谷物、煤等重度较小、流动性较好、磨琢性较小的物料时单位能耗较低，而卸磷酸盐、铁矿粉等重度较大及磨琢性较大的物料时单位能耗将显著增加。

随着船型的增大，由于输送系统的垂直提升高度与水平输送距离的增大，螺旋卸船机的单位能耗也将显著增大。螺旋卸船机日益广泛地应用于港口散货专用码头的卸船作业，也用于其他码头型式与卸船工艺系统中。根据对象船的吨位与所卸物料的种类的不同，垂直输送螺旋直径范围在260mm～790mm，卸船机生产率的范围在100t/h～2000t/h。螺旋卸船机适用于在1000吨级驳船至120000吨级远洋船的各种船型，可用于卸水泥、谷物、煤、各类化肥及化学原料、饲料、铝矾土、磷矿粉、糖等各种散粒物料。中小型螺旋卸船机一般要求物料粒度不超过50mm，大型螺旋卸船机的物料最大允许粒度可达300mm。 14

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所