在港口散糧作業(yè)中，門(mén)機(jī)是卸船機(jī)作業(yè)中的主要設(shè)備[1]。山東港口日照港裕廊股份有限公司主要經(jīng)營(yíng)大豆、玉米和木片等貨物，是我國(guó)糧食和木片進(jìn)口最大的港口。目前散糧疏港作業(yè)方式有火車(chē)疏港和汽運(yùn)疏港兩種方式，其中汽運(yùn)疏港占80%左右。傳統(tǒng)散裝汽運(yùn)作業(yè)一般流程是采取門(mén)機(jī)直取落地，利用液壓抓料機(jī)、裝載機(jī)、翻斗車(chē)等流動(dòng)機(jī)械進(jìn)行發(fā)貨，整體作業(yè)效率較低且產(chǎn)生較高的人工、機(jī)械費(fèi)用。同時(shí)大量貨物堆存于碼頭前沿，易受周邊環(huán)境污染，一旦雨雪天氣突然來(lái)襲容易造成大量水濕等貨損事故。由于門(mén)機(jī)卸船作業(yè)和裝車(chē)作業(yè)存在空間上的交叉，只能優(yōu)先進(jìn)行卸船作業(yè)，再進(jìn)行汽運(yùn)疏港作業(yè)，導(dǎo)致疏港效率較低，嚴(yán)重制約著高效港口的建設(shè)。為提高散糧裝車(chē)效率，參考國(guó)內(nèi)外各港口漏斗使用經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)散糧流動(dòng)性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制造了6臺(tái)散糧裝車(chē)漏斗（如圖1所示）用于配合門(mén)機(jī)散裝汽運(yùn)作業(yè)。散裝汽運(yùn)作業(yè)流程改變?yōu)殚T(mén)機(jī)卸船作業(yè)時(shí)抓斗直接投放到漏斗內(nèi)，由放料人員遠(yuǎn)程控制閥門(mén)啟閉完成裝車(chē)，避免二次裝車(chē)帶來(lái)的諸多問(wèn)題。

圖1 散糧裝車(chē)漏斗圖

1 設(shè)備現(xiàn)狀

由于漏斗設(shè)計(jì)理念過(guò)于保守，且未考慮漏斗在日常使用過(guò)程中移動(dòng)、使用頻率以及安全環(huán)保等因素，出現(xiàn)了以下4個(gè)問(wèn)題。①豎梯安裝位置不合適。豎梯設(shè)計(jì)安裝在兩個(gè)叉刀庫(kù)之間，漏斗在使用叉車(chē)叉移過(guò)程中，經(jīng)常被擠壓變形，豎梯結(jié)構(gòu)不標(biāo)準(zhǔn)，攀爬時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。②漏斗無(wú)支腿行走輪，參與卸船作業(yè)時(shí)每次需要搬運(yùn)移位，因漏斗支腿不能原地旋轉(zhuǎn)，每次搬運(yùn)漏斗耗時(shí)較長(zhǎng)（近1 h左右）,漏斗作業(yè)過(guò)程需要根據(jù)生產(chǎn)情況使用門(mén)機(jī)隨時(shí)調(diào)整位置，用時(shí)較長(zhǎng)。此外，漏斗搬運(yùn)需要2臺(tái)25 T叉車(chē)同時(shí)配合，每次搬運(yùn)需要一臺(tái)叉車(chē)從公司北區(qū)場(chǎng)地來(lái)回往返南區(qū)場(chǎng)地一次，且叉車(chē)搬運(yùn)過(guò)程中極易造成漏斗叉刀庫(kù)變形開(kāi)裂，產(chǎn)生額外維修成本。③漏斗平臺(tái)積料較多，清理困難。由于設(shè)計(jì)時(shí)未考慮漏斗平臺(tái)積料清理問(wèn)題，造成每次作業(yè)后，需要安排人工清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。④弧形門(mén)電動(dòng)推桿故障率高。隨著漏斗在散糧直取作業(yè)中的利用率增高，超出了原先設(shè)計(jì)時(shí)的最高連續(xù)作業(yè)時(shí)間，電動(dòng)推桿故障率陡然增大，已嚴(yán)重影響卸船效率。⑤設(shè)計(jì)理念保守，未考慮揚(yáng)塵問(wèn)題。隨著環(huán)保督查加大以及建設(shè)綠色港口理念的持續(xù)深入，粗放作業(yè)已經(jīng)成為過(guò)去式，后期使用篷布封擋漏斗兩側(cè)和平臺(tái)護(hù)欄（如圖2所示），效果較差，且增加了漏斗的迎風(fēng)面積，遇到突發(fā)大風(fēng)可能會(huì)使漏斗滑移甚至傾覆，安全隱患極大。以上這些問(wèn)題，不但會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備和人員安全產(chǎn)生危害，還會(huì)造成人力物力浪費(fèi)，產(chǎn)生揚(yáng)塵等環(huán)保問(wèn)題，給正常卸船作業(yè)造成困擾，亟需解決。

圖2 篷布封擋漏斗圖

2 改造方案

針對(duì)以上4類(lèi)問(wèn)題和不足，組織多名專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和操作人員成立技術(shù)攻關(guān)小組，經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)研究，逐個(gè)剖析內(nèi)在原因，確定相應(yīng)改造思路和改造方案。

（1）根據(jù)漏斗實(shí)際移動(dòng)情況，為避免叉刀庫(kù)和漏斗豎梯位置重疊帶來(lái)的設(shè)備損壞，平臺(tái)豎梯需要從側(cè)面中間位置改移至他處?？紤]到漏斗整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)論證，將其改移至支腿邊角位置最為合適。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，有4個(gè)位置可供選擇，由于該豎梯需要兼顧電動(dòng)推桿維修，還需考慮避免在車(chē)輛倒車(chē)進(jìn)入漏斗時(shí)碰撞豎梯，因此確定將豎梯改移至漏斗右后側(cè)。此外，根據(jù)GB 4053.1—2009、GB 4053.2—2009、GB 4053.3—2009等固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，護(hù)籠宜采用圓形結(jié)構(gòu)，應(yīng)包括一組水平籠箍和至少5根立桿[2]，原有豎梯護(hù)籠不符合標(biāo)準(zhǔn)，立桿只有3根，且梯梁間踏棍供踩踏表面的內(nèi)側(cè)凈寬度大于600 mm，在同一攀登高度上該寬度也相同，作業(yè)人員攀爬時(shí)存在安全隱患。

（2）由于汽運(yùn)作業(yè)時(shí)漏斗要臨近貨堆，方便流動(dòng)機(jī)械取料裝車(chē)，縮短行程，因此經(jīng)常需要根據(jù)物料情況隨時(shí)調(diào)整位置。使用2臺(tái)叉車(chē)配合搬運(yùn)漏斗時(shí)，需要將漏斗周?chē)鷪?chǎng)地清理干凈，提供合適的活動(dòng)空間，造成叉移時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且叉車(chē)司機(jī)之間要聯(lián)絡(luò)暢通，配合緊密，否則在搬運(yùn)過(guò)程中易出現(xiàn)漏斗傾倒的風(fēng)險(xiǎn)。為滿(mǎn)足一臺(tái)叉車(chē)能夠叉移漏斗，實(shí)現(xiàn)漏斗原地旋轉(zhuǎn)和短距離移動(dòng)，經(jīng)過(guò)充分論證并參考相關(guān)作業(yè)平臺(tái)構(gòu)造，決定對(duì)漏斗一側(cè)支腿加裝2個(gè)萬(wàn)向輪。為保證漏斗整體的穩(wěn)定性，解決一側(cè)支腿加裝萬(wàn)向輪后兩側(cè)支腿高度不同的問(wèn)題，在另一側(cè)支腿安裝相同高度的增高節(jié)。此外，為方便安裝和拆卸，萬(wàn)向輪和增高節(jié)與原支腿都采用法蘭連接。

（3）門(mén)機(jī)抓斗投料時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)撒漏的情況，由于原先漏斗平臺(tái)使用花紋板材質(zhì)，撒漏的物料堆積在平臺(tái)上，后期因環(huán)保抑塵需要加裝了篷布用于防塵，反而加劇了積料問(wèn)題。積料問(wèn)題不僅會(huì)造成混貨，還會(huì)影響糧食的品質(zhì)。為了減少平臺(tái)積料，攻關(guān)小組認(rèn)為可將平臺(tái)改為傾斜面，或更換平臺(tái)底板，由于散糧如大豆、玉米、小麥等安息角在20°以上，而散糧中的粉塵、雜物更加限制了物料的流動(dòng)性，預(yù)計(jì)平臺(tái)底板傾斜角在30°以上才可能使物料從平臺(tái)自然滾落。由于平臺(tái)承擔(dān)著維修漏斗的作業(yè)任務(wù)，而傾斜的平臺(tái)底板會(huì)增加人員跌倒和工屬具滑落的風(fēng)險(xiǎn)，不利用人員站立和設(shè)備維修。鋼格板是一種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，其具有通風(fēng)、采光、散熱、防滑、防爆等性能，鍍鋅鋼格板表面采用鍍鋅處理，具有耐鹽霧腐蝕的特點(diǎn)，尤其適用于沿海港口機(jī)械[3]。因此，攻關(guān)小組人員一致認(rèn)為應(yīng)將平臺(tái)底板的花紋板更換為鍍鋅鋼格板，網(wǎng)格尺寸大于散糧尺寸，既增加了平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又減少了積料清理和定期維修防腐。

（4）電動(dòng)推桿電源是一種將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的電力驅(qū)動(dòng)裝置，推桿裝有行程限位開(kāi)關(guān)。由于裝車(chē)漏斗弧形門(mén)采用遠(yuǎn)程控制，操作人員因距離較遠(yuǎn)，并不能準(zhǔn)確判斷弧形門(mén)開(kāi)關(guān)是否到位，因而啟閉頻繁造成行程開(kāi)關(guān)松動(dòng)而失效，經(jīng)常引起電機(jī)過(guò)載和齒輪塑性變形等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年10月至2022年2月，裝車(chē)漏斗因限位問(wèn)題導(dǎo)致推桿故障達(dá)14次，嚴(yán)重影響設(shè)備正常使用和發(fā)運(yùn)效率。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察裝車(chē)漏斗弧形門(mén)的啟閉過(guò)程，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)推桿在工作過(guò)程中行程限位開(kāi)關(guān)會(huì)在啟閉過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)，電動(dòng)推桿原有的限位開(kāi)關(guān)為機(jī)械式，行程開(kāi)關(guān)受到外力影響變形，使限位保護(hù)失去作用，每次裝車(chē)作業(yè)弧形門(mén)啟閉4次以上，長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)導(dǎo)致限位出現(xiàn)脫落移位的情況[4]。為減小推桿振動(dòng)，設(shè)計(jì)一套固定在弧形門(mén)上的開(kāi)關(guān)裝置，使用接近開(kāi)關(guān)與作為限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制弧形門(mén)開(kāi)啟限位與閉合限位，與原推桿形成限位形成雙限位，從而實(shí)現(xiàn)弧形門(mén)開(kāi)閉到達(dá)指定位置后電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)，達(dá)到其保護(hù)功能的目的。

（5）門(mén)機(jī)散裝汽運(yùn)露天作業(yè)揚(yáng)塵不僅對(duì)自然環(huán)境及國(guó)家經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生惡性影響，粉塵還會(huì)引起呼吸系統(tǒng)發(fā)病率和死亡率的增加。雖然使用篷布進(jìn)行封擋，但使用效果較差，還增加了迎風(fēng)面，篷布損壞較多，使用壽命短。防風(fēng)抑塵網(wǎng)能夠有效防治露天散料堆所造成的粉塵污染，防風(fēng)結(jié)構(gòu)能夠降低來(lái)流風(fēng)速，減少湍流現(xiàn)象，從而降低料堆表面起塵量，達(dá)到防風(fēng)抑塵的效果[5]。在一定流通量的情況下，通過(guò)網(wǎng)孔的流速難以與實(shí)際情況成比例，氣流通過(guò)抑塵網(wǎng)后，氣流會(huì)向四周擴(kuò)散，其擴(kuò)散程度未知亦不易預(yù)測(cè)，但受限于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件和技術(shù)，防風(fēng)抑塵網(wǎng)孔徑很難確定。通過(guò)觀察現(xiàn)有不同規(guī)格防風(fēng)抑塵網(wǎng)安裝后的空氣流動(dòng)和粉塵控制情況，確定了網(wǎng)孔直徑3 mm最為合適。

3 改造實(shí)施和效果

通過(guò)采取上述措施對(duì)散糧裝車(chē)漏斗進(jìn)行改造升級(jí)，對(duì)漏斗的豎梯進(jìn)行改移，在實(shí)際叉移過(guò)程中未發(fā)生碰撞損壞情況，改移效果較好。改進(jìn)漏斗支腿后，可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)叉車(chē)漏斗原地旋轉(zhuǎn)和短距離移動(dòng)，滿(mǎn)足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)頻繁的位置變化需求，漏斗搬運(yùn)時(shí)間降低60%，降低了設(shè)備維修費(fèi)和叉車(chē)油耗。漏斗平臺(tái)改為鍍鋅鋼格網(wǎng)和防風(fēng)抑塵板后堆料現(xiàn)象和粉塵外溢情況有了顯著改善，人工清理積料次數(shù)減少74%，同時(shí)也提高了設(shè)備的整體安全性能。通過(guò)加裝接近開(kāi)關(guān)成形雙限位保護(hù)，電動(dòng)推桿故障率降低36%，減少了設(shè)備維護(hù)頻次，節(jié)省了人力物力，對(duì)相關(guān)設(shè)備安全性和完好率改造具有一定的參考價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)散糧裝車(chē)漏斗在作業(yè)過(guò)程中豎梯在叉移過(guò)程中經(jīng)常性損壞、平臺(tái)積料清理困難、弧形門(mén)電動(dòng)推桿頻繁性損壞以及抑塵效果差等問(wèn)題進(jìn)行原因分析，然后有針對(duì)性地提出了改移豎梯和支腿、更換平臺(tái)底板和抑塵網(wǎng)以及改進(jìn)電動(dòng)推桿限位等方案和措施，并將其應(yīng)用于實(shí)際設(shè)備改造，有效提高了散糧裝車(chē)漏斗安全性和完好率，減少了設(shè)備揚(yáng)塵和維修費(fèi)用，具有一定的應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。