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[摘 要]本文針对装船机溜筒回转系统进行改造，在不改变装船机运行方式及作业效率的情况下，减少装船机的故障点，提高设备稳定性。针对原有溜筒系统进行改造使其能实现360度全回转。
[关键词]装船机 全回转 溜筒
中图分类号：U653 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0032-02
一、背景技术
装船机是用于散料码头装船时使用的大型散料机械，物料由地面皮带经装船机中心溜筒转载到装船机臂架悬皮，物料由悬皮进入头部溜筒，由安装在头部溜筒底部的大铲抛料进入船舱内部。
溜筒的工作原理为：在装船机装船过程中，原上部溜筒102通过一对原溜筒调直摆动轴承103固定于装船机，原上部溜筒102和原溜筒体110要在原溜筒调直油缸101的作用下始终垂直状态，原大铲112在原大铲摆动油缸111的作用下可调整抛料角度。原溜筒体110、原大铲112及附件等由原溜筒回转轴承106支撑，可在原溜筒回转驱动装置105的驱动下回转，以使物料可抛洒到船舱内部的各个角落。原水管、液压管及电缆108固定在原溜筒体110的外壁上。原溜筒体110四周布置有原防碰立杆104，原防碰立杆104通过原防碰立杆支架109焊接在原溜筒体110的外壁上，可在原溜筒体110与船舱等碰撞时及时停住单机。由于原水管、液压管及电缆108固定在原溜筒体110的外壁上，所以原溜筒体110只能±180度回转，当碰到溜筒回转限位107后只能反方向回转，效率较低，且原溜筒体110回转过程中，原水管、液压管及电缆108由于作业时的频繁回转、弯曲，电缆线芯容易折断，故障率增加，另外，弯曲位置在原溜筒体110的中间部位，没有维修平台，检修非常困难及危险，水管及液压缸容易折断，更换维修困难。料位检测开关113及物料检测雷达114布置在原大铲112的底部，在洒水除尘过程中，容易进水发生故障，且物料检测雷达114容易粘上灰尘，影响其精度。由于装船机司机室的位置关系，在装船机作业过程中，操控司机并不能观察到原大铲112及部分溜筒的工作状况。所以每台装船机都配有舱口指挥，舱口指挥在船上观察作业状况，通过对讲机系统与操作司机联系，来对装船机进行操作。所以料位检测开关113及物料检测雷达114的作用就微乎其微，却增加了故障隐患。
二、改造内容
改造的目的是提供一种全回转装船机溜筒，可使溜筒在实现任意角度全回转的同时却不影响水管或其他管路的使用和寿命。
为了实现上述目的，对装船机溜筒进行全新改造设计，其包括上部溜筒、溜筒体和大铲，溜筒体通过溜筒回转轴承与上部溜筒同轴且可旋转地安装于上部溜筒下方，并能够由溜筒回转驱动装置驱动溜筒体旋转，上部溜筒外侧壁上固定有检修平台，检修平台下方固定有分布于溜筒体外的多根支架，支架上布置有用于除尘的水管；大铲安装于溜筒体底部。
检修平台下方焊接有平行于溜筒体轴向的四根支架，支架上横向架设有与溜筒体同轴的回转轮支撑架，回转轮支撑架内侧设有用于对溜筒体进行旋转导向的回转轮。
回转轮支撑架的下端均布有洒水喷嘴，洒水喷嘴与水管相连。
碰立杆通过防碰立杆回转弹簧固定于回转轮支撑架外侧，防碰立杆上设有防碰弧形板。防碰立杆回转弹簧为橡胶弹簧。检修平台下方设有用于检测防碰立杆位置的防碰限位装置。防碰限位装置为接近开关。
大铲上端部的一侧铰接于溜筒体底部，且大铲上端部的另一侧与活动安装于溜筒体外侧壁的大铲调节杆铰接。大铲与大铲安全绳的一端固定，且大铲安全绳的另一端与溜筒体固定。
根据上述技术方案，溜筒体通过溜筒回转轴承可旋转地安装于上部溜筒下方，上部溜筒外侧壁上固定有检修平台，且检修平台下方固定有分布于溜筒体外的多根支架，支架上布置有用于除尘的水管，同时将液压管路和电缆等部件布置于检修平台上，可使溜筒在实现任意角度全回转的同时却不影响水管或其他管路的使用和寿命，提高装船机的作业效率，溜筒上线路和管路减少，减少了装船机的故障点，结构简单，维修方便。
三、实施方案
以下结合附图对改造的具体实施方案进行详细说明。如图2所示，改造的全回转装船机溜筒包括上部溜筒1、溜筒体11和大铲17，溜筒体11通过溜筒回转轴承6与上部溜筒1同轴且可旋转地安装于上部溜筒1下方，其中，溜筒回转轴承6为圆锥滚子轴承或角接触球轴承，保持溜筒体11在上下方向位置不变，同时还能绕上下方向的轴线自转。溜筒体11能够由溜筒回转驱动装置5驱动旋转，上部溜筒1外侧壁上固定有检修平台2，检修平台2下方固定有分布于溜筒体11外的多根支架10，支架10上布置有用于给散料除尘的水管9；大铲17安装于溜筒体11底部。将水管9分布于支架10上，同时液压管路和电缆等部件布置于检修平台上，可使溜筒在实现任意角度全回转的同时却不影响水管或其他管路的使用和寿命，提高装船机的作业效率，且结构简单，维修方便。由于有舱口指挥的作用，本次改造的全回转装船机溜筒拆除图1所示料位检测开关113和物料检测雷达114，大铲改为停机时调整抛料角度的方式，拆除图1的原大铲摆动油缸111。另外，上部溜筒1与装船机本机铰接，或者通过一对设置于上部溜筒1两侧的溜筒调直摆动轴承3与装船机本机可旋转连接，并由一端铰接于上部溜筒1且另一端铰接于装船机的溜筒调直油缸20对上部溜筒1进行实时调节，使上部溜筒1和溜筒体11保持竖直状态。
具体地，本实施例中检修平台2下方焊接有平行于溜筒体11轴向的四根支架10，支架10上横向架设有与溜筒体11同轴的回转轮支撑架8，回转轮支撑架8内侧设有用于对溜筒体11进行旋转导向的回转轮12，保证溜筒体11旋转更加顺畅。回转轮支撑架8的下端均布有洒水喷嘴13，洒水喷嘴13与水管9相连，洒水喷嘴13为散料洒水而减少扬尘。
为了防止溜筒体11和支架10因受到外力撞击而损坏，在回转轮支撑架8上设有缓冲装置，缓冲装置包括防碰立杆4，防碰立杆4通过防碰立杆回转弹簧19固定于回转轮支撑架8外侧，防碰立杆4上设有防碰弧形板。其中，防碰立杆回转弹簧19为橡胶弹簧。橡胶弹簧是一种高弹性体，其弹性模量小，受载后有较大的弹性变形，借以吸收冲击和振动。它能同时受多向载荷，在支撑防碰立杆4的同时，对防碰立杆4起到缓冲作用。另外，防碰弧形板可增加受力面积，在一定程度上起到缓冲作用。 同样的，为了防止上部溜筒1和检修平台2因受到外力撞击而损坏，防碰立杆18通过防碰立杆回转弹簧固定于检修平台2外侧，防碰立杆18上设有防碰弧形板。防碰立杆18、防碰立杆回转弹簧和防碰弧形板的结构和作用与回转轮支撑架8上的缓冲装置的结构和作用相同。
检修平台2下方设有用于检测防碰立杆4位置的防碰限位装置7。防碰限位装置7为接近开关。在检修平台上设有与防碰立杆4上的防碰弧形板对应的接近开关，当接近开关感应到防碰弧形板受到外力撞击发生位移时，传递报警信号给装船机的控制台，操作人员通过控制台操纵溜筒反方向移动，防碰立杆4可在防碰立杆回转弹簧19的作用下自动复位。
大铲17上端部的一侧铰接于溜筒体11底部，且大铲17上端部的另一侧与活动安装于溜筒体11外侧壁的大铲调节杆14铰接，大铲调节杆14可以沿着溜筒体11的轴线方向移动，从而可对大铲17的抛料角度进行调节，此调节只能在停机时才能进行，取消了图1中用于自动调节大铲抛料角度的原大铲摆动油缸111，使溜筒体11的全回转不受液压管路的限制。
为了安全起见，溜筒体11和大铲17上均设有吊耳15，吊耳15上系有大铲安全绳16，大铲17与大铲安全绳16的一端固定，且大铲安全绳16的另一端与溜筒体11固定，溜筒体11两侧各增加一根大铲安全绳16，通过大铲安全绳16可防止大铲17在使用过程中意外脱落。
结语：经过以上改造，装船机的溜筒部分故障点明显较少，作业效率显著提高，为同类型装船机的设计及改造提供借鉴意义。
参考文献
[1] 刘勤国.斗轮堆取料机使用、维护与检修[M].北京：化学工业出版社，2010.
[2] 王东升.日立装船机直溜筒技术改造.港口装卸，2010（1）.
[3] 黄帆，陈国庆.环保型直线前摆式装船机.港口装卸，2010（6）.
[4] 姜明远.电子皮带称在移动式装船机上的应用.科技致富向导，2010（9）.
[5] 刘华琳，鲍建员，韩斌.装船机溜筒平台保护设备改造.起重运输机械，2014（6）.
作者简介
崔著明（1981-），男，助理工程师，机械制造及其自动化，现任生产二部值班长，研究方向：机械、液压
图1：101：原溜筒调直油缸；102：原上部溜筒；103：原溜筒调直摆动轴承；104：原防碰立杆；105：原溜筒回转驱动装置；106：原溜筒回转轴承；107：溜筒回转限位；108：原水管、液压管及电缆；109：原防碰立杆支架；110：原溜筒体；111：原大铲摆动油缸；112：原大铲；113：料位检测开关；114：物料检测雷达。
图2、图3：1：上部溜筒；2：检修平台；3：溜筒调直摆动轴承；4：防碰立杆；5：溜筒回转驱动装置；6：溜筒回转轴承；7：防碰限位裝置；8：回转轮支撑架；9：水管；10：支架；11：溜筒体；12：回转轮；13：洒水喷嘴；14：大铲调节杆；15：吊耳；16：大铲安全绳；17：大铲；18：防碰立杆；19：防碰立杆回转弹簧；20：溜筒调直油缸。
[关键词]装船机 全回转 溜筒
中图分类号：U653 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0032-02
一、背景技术
装船机是用于散料码头装船时使用的大型散料机械，物料由地面皮带经装船机中心溜筒转载到装船机臂架悬皮，物料由悬皮进入头部溜筒，由安装在头部溜筒底部的大铲抛料进入船舱内部。
溜筒的工作原理为：在装船机装船过程中，原上部溜筒102通过一对原溜筒调直摆动轴承103固定于装船机，原上部溜筒102和原溜筒体110要在原溜筒调直油缸101的作用下始终垂直状态，原大铲112在原大铲摆动油缸111的作用下可调整抛料角度。原溜筒体110、原大铲112及附件等由原溜筒回转轴承106支撑，可在原溜筒回转驱动装置105的驱动下回转，以使物料可抛洒到船舱内部的各个角落。原水管、液压管及电缆108固定在原溜筒体110的外壁上。原溜筒体110四周布置有原防碰立杆104，原防碰立杆104通过原防碰立杆支架109焊接在原溜筒体110的外壁上，可在原溜筒体110与船舱等碰撞时及时停住单机。由于原水管、液压管及电缆108固定在原溜筒体110的外壁上，所以原溜筒体110只能±180度回转，当碰到溜筒回转限位107后只能反方向回转，效率较低，且原溜筒体110回转过程中，原水管、液压管及电缆108由于作业时的频繁回转、弯曲，电缆线芯容易折断，故障率增加，另外，弯曲位置在原溜筒体110的中间部位，没有维修平台，检修非常困难及危险，水管及液压缸容易折断，更换维修困难。料位检测开关113及物料检测雷达114布置在原大铲112的底部，在洒水除尘过程中，容易进水发生故障，且物料检测雷达114容易粘上灰尘，影响其精度。由于装船机司机室的位置关系，在装船机作业过程中，操控司机并不能观察到原大铲112及部分溜筒的工作状况。所以每台装船机都配有舱口指挥，舱口指挥在船上观察作业状况，通过对讲机系统与操作司机联系，来对装船机进行操作。所以料位检测开关113及物料检测雷达114的作用就微乎其微，却增加了故障隐患。
二、改造内容
改造的目的是提供一种全回转装船机溜筒，可使溜筒在实现任意角度全回转的同时却不影响水管或其他管路的使用和寿命。
为了实现上述目的，对装船机溜筒进行全新改造设计，其包括上部溜筒、溜筒体和大铲，溜筒体通过溜筒回转轴承与上部溜筒同轴且可旋转地安装于上部溜筒下方，并能够由溜筒回转驱动装置驱动溜筒体旋转，上部溜筒外侧壁上固定有检修平台，检修平台下方固定有分布于溜筒体外的多根支架，支架上布置有用于除尘的水管；大铲安装于溜筒体底部。
检修平台下方焊接有平行于溜筒体轴向的四根支架，支架上横向架设有与溜筒体同轴的回转轮支撑架，回转轮支撑架内侧设有用于对溜筒体进行旋转导向的回转轮。
回转轮支撑架的下端均布有洒水喷嘴，洒水喷嘴与水管相连。
碰立杆通过防碰立杆回转弹簧固定于回转轮支撑架外侧，防碰立杆上设有防碰弧形板。防碰立杆回转弹簧为橡胶弹簧。检修平台下方设有用于检测防碰立杆位置的防碰限位装置。防碰限位装置为接近开关。
大铲上端部的一侧铰接于溜筒体底部，且大铲上端部的另一侧与活动安装于溜筒体外侧壁的大铲调节杆铰接。大铲与大铲安全绳的一端固定，且大铲安全绳的另一端与溜筒体固定。
根据上述技术方案，溜筒体通过溜筒回转轴承可旋转地安装于上部溜筒下方，上部溜筒外侧壁上固定有检修平台，且检修平台下方固定有分布于溜筒体外的多根支架，支架上布置有用于除尘的水管，同时将液压管路和电缆等部件布置于检修平台上，可使溜筒在实现任意角度全回转的同时却不影响水管或其他管路的使用和寿命，提高装船机的作业效率，溜筒上线路和管路减少，减少了装船机的故障点，结构简单，维修方便。
三、实施方案
以下结合附图对改造的具体实施方案进行详细说明。如图2所示，改造的全回转装船机溜筒包括上部溜筒1、溜筒体11和大铲17，溜筒体11通过溜筒回转轴承6与上部溜筒1同轴且可旋转地安装于上部溜筒1下方，其中，溜筒回转轴承6为圆锥滚子轴承或角接触球轴承，保持溜筒体11在上下方向位置不变，同时还能绕上下方向的轴线自转。溜筒体11能够由溜筒回转驱动装置5驱动旋转，上部溜筒1外侧壁上固定有检修平台2，检修平台2下方固定有分布于溜筒体11外的多根支架10，支架10上布置有用于给散料除尘的水管9；大铲17安装于溜筒体11底部。将水管9分布于支架10上，同时液压管路和电缆等部件布置于检修平台上，可使溜筒在实现任意角度全回转的同时却不影响水管或其他管路的使用和寿命，提高装船机的作业效率，且结构简单，维修方便。由于有舱口指挥的作用，本次改造的全回转装船机溜筒拆除图1所示料位检测开关113和物料检测雷达114，大铲改为停机时调整抛料角度的方式，拆除图1的原大铲摆动油缸111。另外，上部溜筒1与装船机本机铰接，或者通过一对设置于上部溜筒1两侧的溜筒调直摆动轴承3与装船机本机可旋转连接，并由一端铰接于上部溜筒1且另一端铰接于装船机的溜筒调直油缸20对上部溜筒1进行实时调节，使上部溜筒1和溜筒体11保持竖直状态。
具体地，本实施例中检修平台2下方焊接有平行于溜筒体11轴向的四根支架10，支架10上横向架设有与溜筒体11同轴的回转轮支撑架8，回转轮支撑架8内侧设有用于对溜筒体11进行旋转导向的回转轮12，保证溜筒体11旋转更加顺畅。回转轮支撑架8的下端均布有洒水喷嘴13，洒水喷嘴13与水管9相连，洒水喷嘴13为散料洒水而减少扬尘。
为了防止溜筒体11和支架10因受到外力撞击而损坏，在回转轮支撑架8上设有缓冲装置，缓冲装置包括防碰立杆4，防碰立杆4通过防碰立杆回转弹簧19固定于回转轮支撑架8外侧，防碰立杆4上设有防碰弧形板。其中，防碰立杆回转弹簧19为橡胶弹簧。橡胶弹簧是一种高弹性体，其弹性模量小，受载后有较大的弹性变形，借以吸收冲击和振动。它能同时受多向载荷，在支撑防碰立杆4的同时，对防碰立杆4起到缓冲作用。另外，防碰弧形板可增加受力面积，在一定程度上起到缓冲作用。 同样的，为了防止上部溜筒1和检修平台2因受到外力撞击而损坏，防碰立杆18通过防碰立杆回转弹簧固定于检修平台2外侧，防碰立杆18上设有防碰弧形板。防碰立杆18、防碰立杆回转弹簧和防碰弧形板的结构和作用与回转轮支撑架8上的缓冲装置的结构和作用相同。
检修平台2下方设有用于检测防碰立杆4位置的防碰限位装置7。防碰限位装置7为接近开关。在检修平台上设有与防碰立杆4上的防碰弧形板对应的接近开关，当接近开关感应到防碰弧形板受到外力撞击发生位移时，传递报警信号给装船机的控制台，操作人员通过控制台操纵溜筒反方向移动，防碰立杆4可在防碰立杆回转弹簧19的作用下自动复位。
大铲17上端部的一侧铰接于溜筒体11底部，且大铲17上端部的另一侧与活动安装于溜筒体11外侧壁的大铲调节杆14铰接，大铲调节杆14可以沿着溜筒体11的轴线方向移动，从而可对大铲17的抛料角度进行调节，此调节只能在停机时才能进行，取消了图1中用于自动调节大铲抛料角度的原大铲摆动油缸111，使溜筒体11的全回转不受液压管路的限制。
为了安全起见，溜筒体11和大铲17上均设有吊耳15，吊耳15上系有大铲安全绳16，大铲17与大铲安全绳16的一端固定，且大铲安全绳16的另一端与溜筒体11固定，溜筒体11两侧各增加一根大铲安全绳16，通过大铲安全绳16可防止大铲17在使用过程中意外脱落。
结语：经过以上改造，装船机的溜筒部分故障点明显较少，作业效率显著提高，为同类型装船机的设计及改造提供借鉴意义。
参考文献
[1] 刘勤国.斗轮堆取料机使用、维护与检修[M].北京：化学工业出版社，2010.
[2] 王东升.日立装船机直溜筒技术改造.港口装卸，2010（1）.
[3] 黄帆，陈国庆.环保型直线前摆式装船机.港口装卸，2010（6）.
[4] 姜明远.电子皮带称在移动式装船机上的应用.科技致富向导，2010（9）.
[5] 刘华琳，鲍建员，韩斌.装船机溜筒平台保护设备改造.起重运输机械，2014（6）.
作者简介
崔著明（1981-），男，助理工程师，机械制造及其自动化，现任生产二部值班长，研究方向：机械、液压
图1：101：原溜筒调直油缸；102：原上部溜筒；103：原溜筒调直摆动轴承；104：原防碰立杆；105：原溜筒回转驱动装置；106：原溜筒回转轴承；107：溜筒回转限位；108：原水管、液压管及电缆；109：原防碰立杆支架；110：原溜筒体；111：原大铲摆动油缸；112：原大铲；113：料位检测开关；114：物料检测雷达。
图2、图3：1：上部溜筒；2：检修平台；3：溜筒调直摆动轴承；4：防碰立杆；5：溜筒回转驱动装置；6：溜筒回转轴承；7：防碰限位裝置；8：回转轮支撑架；9：水管；10：支架；11：溜筒体；12：回转轮；13：洒水喷嘴；14：大铲调节杆；15：吊耳；16：大铲安全绳；17：大铲；18：防碰立杆；19：防碰立杆回转弹簧；20：溜筒调直油缸。