散粮卸船机及其操作方法与流程

本发明涉及散粮卸船领域，特别是涉及封闭、无尘、无泄漏的散粮卸船机及该散粮卸船机的操作方法。

背景技术：

近年来，我国粮食贸易在国际粮食市场上的地位不断提升，贸易规模不断扩大，世界船舶运输业粮食散装化的飞速发展，使得卸船机作为一种性能优良的连续型散货卸船机械，以其环保、节能等综合优势受到广大港口青睐。目前在散粮装卸过程中，连续式卸船机有：埋刮板卸船机、螺旋式卸船机、双带式卸船机、波纹挡板式卸船机和气吸式卸船机。

双带式卸船机由于物料提升是利用气压把它夹在两根带子中间，所以舱内的粉尘飞扬较大，不能输送流动性差的散粮；波形挡板带式卸船机的胶带易损坏，维修成本高；气吸式卸船机粉尘大，能耗高；埋刮板卸船机与螺旋式卸船机有较多优点，但是其粮食破碎率高，清仓能力较差，卸粮的最后阶段效率极低。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种散粮卸船机及其操作方法，解决舱内粉尘大、难清仓的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种散粮卸船机，其包括：螺旋喂料装置、回转连接装置、斗式提升装置、皮带输送装置、出料口连接装置和可运动式支撑结构；

所述斗式提升装置的入料口通过所述回转连接装置与一个以上的所述螺旋喂料装置连接，所述斗式提升装置的出料口通过溜管与所述皮带输送装置的喂料口连接，所述皮带输送装置的卸料口与所述出料口连接装置连接；

所述出料口连接装置设置于所述可运动式支撑结构上。

在一些实施例中，优选为，所述可运动式支撑结构包括：大车运动机构和门架，所述门架安装于所述大车运动机构上，所述出料口连接装置安装于所述门架上；

所述皮带输送装置和所述门架支架之间设置俯仰液压结构。

在一些实施例中，优选为，所述可运动式支撑结构还包括：转台，所述门架通过转台安装于所述大车运动机构上。

在一些实施例中，优选为，所述皮带输送装置包括：皮带输送结构和固定架，所述皮带输送结构固定于所述固定架上，所述皮带输送结构在喂料口处设置喂料漏斗，在卸料口处设置卸料漏斗，所述喂料漏斗和所述卸料漏斗分别固定安装于所述固定架上；

所述喂料漏斗处于所述溜管的物料排出线路上，所述喂料漏斗的下方为所述皮带输送结构的输送带。

在一些实施例中，优选为，所述斗式提升装置包括：上机架、下机架、畚斗带、传动轮、底轮，所述畚斗带的上端、下端分别套在所述传动轮、所述底轮上，所述传动轮、所述底轮分别安装于所述上机架的上端、所述下机架的下端；

所述畚斗带上设置一个以上的畚斗；

所述上机架、所述下机架相连。

在一些实施例中，优选为，所述上机架和所述下机架之间通过丝杠张进装置连接；

所述丝杠张进装置包括：上连接板、下连接板、两台联动的丝杠升降机，所述上连接板连接上机架，所述下连接板连接下机架，所述上连接板、所述下连接板通过两台所述丝杠升降机相连接。

在一些实施例中，优选为，所述螺旋喂料装置包括：螺旋轴、螺旋叶片、驱动电机；所述螺旋叶片焊接在所述螺旋轴上，所述螺旋叶片为变螺距排布，螺距从远离所述回转连接装置的一端向靠近所述回转连接装置的一端逐渐减小；所述驱动电机通过联轴器与所述螺旋轴连接。

在一些实施例中，优选为，所述螺旋喂料装置的数目为多个时，多个螺旋喂料装置在圆周上均匀分布，所述圆周的中心轴与所述斗式提升装置的轴线重合。

在一些实施例中，优选为，所述螺旋喂料装置和所述斗式提升装置之间设置双曲柄结构，以在0°-90°的范围内调整所述螺旋喂料装置和所述斗式提升装置之间的工作角度。

本发明还提供了一种所述的散粮卸船机的操作方法，其步骤包括：

在达到卸船条件后，通过可运动式支撑结构将斗式提升装置抬高至高于船仓散粮平面，且所述斗式提升装置与水平面垂直；

调整螺旋喂料装置与所述斗式提升装置的工作角度至90°；

启动所述螺旋喂料装置、回转连接装置、所述斗式提升装置；

所述回转连接装置驱动所述螺旋喂料装置回转，所述螺旋喂料装置驱动散粮向所述斗式提升装置底部的尾轮处聚拢，所述斗式提升装置的畚斗盛装散粮后垂直提升至出料口，溜管将所述出料口排出的散粮输送至皮带输送装置的喂料口，皮带输送装置输送至卸料口后，将散粮落入码头接收输送机；

当所述螺旋喂料装置受阻后，所述螺旋喂料装置与斗式提升装置的工作角度调整为0°，斗式提升装置的最下裸露畚斗进行卸船和清理；

当船舱中的散粮进入清仓阶段，重新调整所述螺旋喂料装置与斗式提升装置的工作角度调整为90°，降低所述回转连接装置的转速，进行清仓。

(三)有益效果

本发明提供的技术方案，散粮卸船机包括：螺旋喂料装置(以三台为例)、回转连接装置、斗式提升装置、皮带输送装置、出料口连接装置和可运动式支撑结构；三台螺旋喂料装置成120゜均匀的圆周分布在回转连接装置的下方，螺旋喂料装置运行，与此同时，回转连接装置在电机驱动下也运行，带动螺旋喂料装置做回转运动，螺旋喂料装置的回转结合自身螺旋轴、螺旋叶片的转动，促使周围船舱内的散粮向斗式提升装置底部的尾轮处(即进料口)聚拢。畚斗盛装散粮随畚斗带垂直提升，提升至出料口，斗式提升装置上部高速运转的传动轮将散粮抛掷出去，散粮经溜管到达皮带输送装置的尾端(即喂料端)，紧接着被运送到该装置的另一端(即卸料端)，然后，在重力的作用下，散粮通过溜管进入卸船机回转中心下方的码头接收输送机。整个过程以封闭、无尘、无泄漏的方式进行，该新型卸船机利用螺旋喂料装置自动松料和掘进。

其中可运动式支撑结构包括门架和大车运动机构，自由行走的大车运动机构带动门架行走、机身的回转以及俯仰液压缸使机头可到达舱内各个位置，保证物料以较高的卸载率在卸船机输送系统内不断地高效运送。

附图说明

图1为本发明一优选实施例工作运输送的总体结构示意图；

图2为图1从a方向看的斗式提升装置的结构示意图；

图3为图1从右侧看斗式提升装置的结构示意图；

图4为图2中斗式提升装置的张紧装置c-c剖面图；

图5为图1从b方向看螺旋喂料装置的装配分布示意图。

图6为本发明一优选实施例中螺旋喂料装置和回转连接装置结构示意图。

图7为螺旋喂料装置机构示意图。

注：1皮带输送装置，2斗式提升装置，3回转连接装置，4螺旋喂料装置，5门架，6俯仰机构的液压杆，7大车运动机构，8转台，9出料口连接装置，10支撑架，11粉尘防爆电机，12斗式提升装置上部，13手动轮丝杆张紧装置，14斗式提升装置下部，15斗式提升装置头部，16粉尘防爆电机减速器，17斗式提升装置尾部，18畚斗，19下连接板，20张紧操作手轮，21前丝杠调整块，22前丝杠，23下连接板，24后丝杠，25下丝杠，26后丝杠调整块，27螺旋叶片，28机壳，29回转连接装置电机，30大齿轮，31小齿轮，32螺旋进料装置减速机，33螺旋进料装置防爆电机，34双曲柄液压杆装置，35螺旋叶片主轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系，仅是为了方便描述进行的区分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。“当前”在执行某动作之时的时刻，文中出现多个当前，均为随时间流逝中实时记录。

由于连续式卸船机依然存在舱内粉尘大，清仓能力差的问题，本发明提供了一种散粮卸船机及其操作方法。

下面将通过基础设计、扩展设计及替换设计对产品、方法等进行详细描述。

一种散粮卸船机，如图1所示，其包括：螺旋喂料装置4、回转连接装置3、斗式提升装置2、皮带输送装置1、出料口连接装置9和可运动式支撑结构；斗式提升装置2的入料口通过回转连接装置3与一个以上的螺旋喂料装置4连接，斗式提升装置2的出料口通过溜管与皮带输送装置1的喂料口连接，皮带输送装置1的卸料口与出料口连接装置9连接；出料口连接装置9设置于可运动式支撑结构上。

以上各部件的连接属于散粮卸船中连续性连接，或通过直接连接，或通过舱位连接，或通过溜管连接，无论何种连接方式，均为了达到连续、封闭、无泄漏的目的。

螺旋喂料装置4(螺旋进料装置)是为了将散粮通过螺旋叶片27的转动携带至斗式提升装置2的底部，方便畚斗18装载。而此处还提到一个以上的螺旋喂料装置4，“一个以上”意指一个或更多，为了达到螺旋喂料装置4的基本目的，一个是可以满足要求的，但是，为了更均匀的工作，提高工作效率等进一步的效果，建议在一些实施例中采用三个、4个或更多个，但是也不能无限增加，具体数目可根据工作量来衡量。

而且，在做结构设计时，可以设计成回转连接装置3设置多个螺旋喂料装置4的安装位，在实际操作中，根据需要确定螺旋喂料装置4的数目，并将相应数量的螺旋喂料装置4安装到回转连接装置3上。按照这样的结构设计，能够进一步提高结构使用的灵活性，且应用范围更广。

此处还提到了可运动式支撑结构，其作用在于方便移动整个散粮卸船机的位置，及各部件的方位、夹角、高度等。后文会详细说明。

接下来，对上面各部件的结构进行详细说明：

可运动式支撑结构包括：可自由行走的大车运动机构7，和门架5，门架5安装于大车运动机构7上，出料口连接装置9安装于门架5上；皮带输送装置1和门架5支架之间设置俯仰液压结构。

可自由行走的大车运动机构7可以在底部设置各种移动轮，通过该大车运动机构7方便移动散粮卸船机。其中门架5安装在大车运动机构7上，可随其同步移动。而且，出料口连接装置9安装在门架5上，也可随门架5同步移动，促使整个散梁卸船机同步移动。另外，考虑到散粮船中粮食堆积量不同，达到的高度不同，因此，设置俯仰液压结构，驱动皮带输送装置1、斗式提升装置2、螺旋喂料装置4、回转连接装置3向上仰，抬高以适应粮面高度。该俯仰液压结构具备更好的适应性，在一些实施例中可以通过俯仰机构的液压杆6实施。

另一方面，除了在地面上移动，在纵截面上高度的移动之外，在一些情况下还会在同一水平面内转动，以适应更宽范围的船面。所以，可运动式支撑结构还包括：转台8，门架5通过转台8安装于大车运动机构7上。通过转台8实现水平面上，围绕某一点做圆周或扇面上的转动。

皮带输送装置1包括：皮带输送结构和固定架，皮带输送结构固定于固定架上，皮带输送结构在喂料口处设置喂料漏斗，在卸料口处设置卸料漏斗，喂料漏斗和卸料漏斗分别固定安装于固定架上；喂料漏斗处于溜管的物料排出线路上，喂料漏斗的下方为皮带输送结构的输送带。

关于皮带输送装置1，其更具体结构为：

皮带输送装置1包括：卸料漏斗、机架、机壳28、清扫器、传动滚筒、输送带、承载托辊、缓冲托辊、轴承及轴承座、改向滚筒、喂料漏斗、螺旋拉紧装置、回程托辊、电机、制动器、减速器、联轴器及支撑系统。卸料漏斗和喂料漏斗(靠近斗式提升装置2的出料口)通过螺栓紧固件安装在机架头、尾两端，清扫器安装在斗式提升装置头部15靠近卸料漏斗的地方。传动滚筒和改向滚筒通过轴承座安装在机架的头尾两端，缓冲托辊安装在机架上靠近喂料漏斗的地方，承载托辊均匀地安装在机架上部，回程托辊安装在机架下部。机壳28安装在机架上，机架通过支撑系统安装在支撑钢架10上。螺旋拉紧装置安装在机架尾端。电机与制动器相连，制动器与减速器相连，减速器通过联轴器和传动滚筒相连。传动滚筒由电机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒(传动滚筒)与与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒安装在卸料端，可以增大牵引力，有利于拖动皮带。物料通过溜管由喂料漏斗喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送到卸料端卸出。

斗式提升装置2包括：上机架、下机架、畚斗18带、传动轮、底轮，畚斗18带的上端、下端分别套在传动轮、底轮上，传动轮、底轮分别安装于上机架的上端、下机架的下端；畚斗18带上设置一个以上的畚斗18；上机架、下机架相连。

斗式提升装置2更为具体的结构见图2、3、4、5所示：

斗式提升装置2包括：鼠笼式底轮(处于斗式提升装置2的底部)、底轮轴、键、套筒、带座轴承、畚斗18、畚斗18带、上机架、下机架、机壳28、丝杠张紧装置、机头、胶辊式传动轮、传动轴、卸料口、悬架板、粉尘防爆电机11、粉尘防爆电机减速器16、联轴器、轴承座、止逆器及若干螺栓紧固件。

带座轴承安装在机架底部，底轮安装在底轮轴上，通过键进行径向固定，通过轴套进行轴向固定，轴安装在带座轴承上，可以进行回转运动。安装传动轴的轴承座通过螺栓紧固件固定在机架上部的相应位置，传动轮安装在传动轴上，用键进行径向固定，通过轴套进行轴向固定。粉尘防爆电机11通过联轴器与减速器向连，减速器通过联轴器与传动轴相连。粉尘防爆电机11安装在斗式提升装置上部12即头轮处。畚斗18带上分布着三列畚斗18，传动轮与畚斗18带贴合，通过摩擦力带动畚斗18带运动，把物料运至卸料口时，将其抛掷出去。同时，止逆器防止畚斗18带倒转。斗式提升装置上部12和斗式提升装置下部14通过滑槽相连接，两者可相对滑动。需要说明的是，此处粉尘防爆电机11设置在上部，实际上，在其他的实施中，也可以设置在中部或下部。

另外，如图4所示，为了提高斗式提升装置2的运作张进度，上机架和下机架之间通过丝杠张进装置(比如：手动轮丝杆张紧装置13)连接；丝杠张进装置包括：上连接板、下连接板19下连接板1919、两台联动的丝杠升降机，上连接板连接上机架，下连接板19下连接板1919连接下机架，上连接板、下连接板19下连接板1919通过两台丝杠升降机相连接。即丝杠张紧装置安装在双排斗式提升装置2之间，安装在整体机架中部偏下位置，它连接着上、下机架。丝杠张紧装置包含上连接板，下连接板19下连接板19和两台联动的丝杆升降机，上连接板斗提机上部，下连接板19下连接板19连接斗提机下部，两连接板通过两台并联的丝杆升降机相连接。丝杠升降机包括前丝杠22、后丝杠24、上丝杠、下丝杠25，前丝杠22上设置前丝杠调整块21，后丝杠24上设置后丝杠调整块26。斗式提升装置2带有手动轮丝杆张紧装置13，可以实现斗式提升装置2在工作中的手动张紧。需要张紧时，转动丝杆升降机上的张紧操作手轮20，在丝杆升降机螺旋机构的联动作用下，使上下连接板19下连接板19和23之间的距离增大，使斗式提升装置2上机架12和下机架14发生相对运动，完成皮带的张紧。

回转连接装置3是一种能够承受轴向和径向载荷的回转轴承，该轴承包含内圈、外圈、滚动体、隔块、密封圈、填充孔塞。轴承圈上分布有若干黄油嘴，通过它们可以对滚动体和内部结构进行周期润滑，内、外圈上都均匀分布着安装孔。

螺旋喂料装置4包括：螺旋轴、螺旋叶片27、驱动电机；螺旋叶片27焊接在螺旋轴上，螺旋叶片27为变螺距排布，螺距从远离回转连接装置3的一端向靠近回转连接装置3的一端逐渐减小；驱动电机通过联轴器与螺旋轴连接。

该螺旋喂料装置4，如图6、7所示，其具体结构为：包括机壳28、螺旋进料装置减速机32、螺旋进料装置防爆电机33、联轴器、挂臂、筋板、轴承座、首端轴承、螺旋叶片主轴35(即螺旋轴)、螺旋叶片27、悬挂轴承、尾端轴承。筋板焊接在机壳28上，可以增强机壳28力学性能。螺旋进料装置减速机32安装在里端(靠近斗式提升装置2的一端)，通过螺栓紧固件把减速电机固定在机壳28上，螺旋进料装置防爆电机33通过联轴器与螺旋轴连接，螺旋叶片27焊接在螺旋轴上，螺旋叶片27随轴做同步转动。螺旋叶片27为变螺距排步，从非电机一端(远离斗式提升装置2的一端)到电机一端(靠近斗式提升装置2的一端)螺距逐步减小，可以提高产量。且螺旋叶片27上加有耐磨材料，提高其使用寿命。挂臂焊接在机壳28上，挂臂的另一端通过螺栓紧固件与回转连接装置3相连。

上文提到螺旋喂料装置4可以为多个，螺旋喂料装置4的数目为多个时，多个螺旋喂料装置4在圆周上均匀分布，圆周的中心轴与斗式提升装置2的轴线重合。

另外，为了螺旋喂料装置4的收放自如，螺旋喂料装置4和斗式提升装置2之间设置双曲柄结构，以在0°-90°的范围内调整螺旋喂料装置4和斗式提升装置2之间的工作角度。

使用时，通过安装在斗式提升装置尾部17和螺旋喂料装置4之间的双曲柄结构对螺旋喂料装置4与斗式提升装置2之间的工作角度进行调整，调整范围为0°到90°，从而实现螺旋喂料装置4的收和放。使用时通过安装在斗式提升装置2和螺旋喂料装置4之间的回转连接装置3，实现对均布的三个螺旋喂料装置4的旋转控制，从而提高对物料的辐射的面积，进而提高卸船机的工作效率，在最后阶段可以通过三个均布的螺旋喂料装置4实现清仓效果，减少了人力成本的投入，进而提高了卸船效率，节约了相关成本。在工作过程中斗式提升装置2一直垂直于水平面。

接下来给出一种上述散粮卸船机的操作方法，其步骤包括：

在达到卸船条件后，通过可运动式支撑结构将斗式提升装置2抬高至高于船仓散粮平面，且所述斗式提升装置2与水平面垂直；

调整螺旋喂料装置4与所述斗式提升装置2的工作角度至90°；

启动所述螺旋喂料装置4、回转连接装置3、所述斗式提升装置2；

所述回转连接装置3驱动所述螺旋喂料装置4回转，所述螺旋喂料装置4驱动散粮向所述斗式提升装置2底部的尾轮处聚拢，所述斗式提升装置2的畚斗18盛装散粮后垂直提升至出料口，溜管将所述出料口排出的散粮输送至皮带输送装置1的喂料口，皮带输送装置1输送至卸料口后，将散粮落入码头接收输送机；

当所述螺旋喂料装置4受阻后，所述螺旋喂料装置4与斗式提升装置2的工作角度调整为0°，斗式提升装置2的最下裸露畚斗18进行卸船和清理；

当船舱中的散粮进入清仓阶段，重新调整所述螺旋喂料装置4与斗式提升装置2的工作角度调整为90°，降低所述回转连接装置3的转速，进行清仓。

具体使用方式为：

在船进入码头后，通过俯仰机构的液压杆6(即俯仰液压结构)先将斗式提升装置2提升一定高度后(要高于船仓散粮平面，且在运动期间斗式提升装置2一直与水平面保持垂直)，通过螺旋喂料装置4与斗式提升装置2之间的双曲柄液压杆装置34(即双曲柄结构，也称双曲柄四杆机构)，实现对螺旋喂料装置4与斗式提升装置2之间的工作角度进行调整，调整到90°后，双曲柄液压杆装置34自动锁死，实现螺旋喂料装置4的准备工作状态。然后开启斗式提升装置2，开启螺旋喂料装置4，开启回转连接装置3。回转连接装置3的运动是通过回转连接装置电机29转动带动小齿轮31运动，小齿轮31带动大齿轮30运动，从而带动连接在回转连接装置3下端的螺旋进料装置4产生回转运动。螺旋喂料装置4上的螺旋叶片27装置使周围船舱内的散粮向斗式提升装置2的尾轮(即底部尾轮)处聚拢。畚斗18盛装散粮随畚斗带垂直提升，提升至出料口，高速运转的传动轮将散粮抛掷出去，散粮经溜管到达皮带输送装置1的尾端(即喂料端)，紧接着被运送到该装置的另一端(即卸料端)，而后，由于重力作用，散粮通过溜管进入卸船机回转中心下方的码头接收输送机。整个过程以封闭、无尘、无泄漏的方式进行，该新型卸船机利用螺旋喂料装置4自动松料和掘进，利用门架5的行走、机身的回转以及俯仰机构的液压杆6使机头可到达舱内各个位置，保证物料以较高的卸载率在卸船机输送系统内不断地高效运送。

当螺旋喂料装置4尾端的感应触头受到相关刺激时会首先关闭回转连接装置3电机转动开关，停止螺旋喂料装置4的回转运动。螺旋喂料装置4完全停止后，相应感应装置就会驱动双曲柄结构，进而实现螺旋喂料装置4与斗式提升装置2之间的工作角度进行调整，调整角度到0°，双曲液压杆37自动锁死，从而进行螺旋喂料装置4的收回，然后只通过斗式提升装置2最下裸露畚斗18实现对角落散粮的卸船和清理。

实施例3

在实施例2的基础上，当完成实施例2后，船舱里的散粮已基本被卸载完毕。通过俯仰机构的液压杆装置6先将斗式提升装置2提升一定高度后(要高于船仓散粮平面)，通过螺旋喂料装置4与斗式提升装置2之间的双曲柄液压杆装置，实现对螺旋喂料装置4与斗式提升装置2之间的工作角度进行调整，调整到90°后，双曲液压杆34自动锁死，实现螺旋喂料装置4的准备工作状态。然后开启螺旋喂料装置4，开启回转连接装置3。通过俯仰机构的液压杆6装置降低螺旋喂料装置使其底面与散粮面接触，此时回转连接装置3转速调至较低速度，从而开始船底清仓工作，理论上可以实现完全清理。当螺旋喂料装置4底层金属感应器发出警报时，卸船机会停止作业。

需要说明的是此卸船机理论最大设计产量1200吨/时，由于当螺旋进料装置4与斗式提升装置2成90°时，作业直径较大，不适合船身大小小于作业直径2.5倍船只。当螺旋进料装置4调整至于斗式提升装置2成0°时，可以作业于较小船只，但会与理论设计产量有较大出入。

需要说明的是此卸船机当螺旋进料装置4与斗式提升装置2成90°时，可做超大型船只清仓设备使用，有较高的使用效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。