链斗式连续卸船机-讲义
卸船机操作手册
1.序言由上海振华港口机械(集团)股份有限公司制造的三台四卷筒差动补偿绳索牵引桥式抓斗卸船机，具有先进的操作和保护系统，作为原煤码头前沿的重大设备，卸船机的所有操作人员和管理人员必须熟悉有关规程及说明。
本操作说明是对卸船机操作规程重要部分的摘要，阐述卸船机机械设备原理和操作步骤，此外，下面几点必须注意：1)卸船机司机应由身体健康，并经严格考试，考核合格的人员担任，严禁其他人员操作，无关人员不准接近卸船机。
2)只有正确操作和维护才能使卸船机工作安全，延长使用寿命。
3)严禁超负荷运行，卸船机司机头脑必须十分清醒，万一发生危险，应知道在该机何处切断电源，立即停机，以免事故出现或扩大。
4)本使用手册只用作操作指南，以便让卸船机司机熟知正确的操作和维护方法，该说明不能取代各单位制定的事故防止规程及安全生产的细则，以杜绝或防止因操作不当引起的损失。
2.概述卸船机总图，图号为UL190000本卸船机为四卷筒差动补偿牵引小车桥式抓斗卸船机，可沿码头轨道作工作或非工作性运行，有效工作运行距离为±170米，本机用于卸原煤(原煤容重为0.85～1.0t/m3)，卸煤能力为1500t/h，最大卸煤能力为1800t/h。
原煤经3.5～5万吨级运输船运至码头，由抓斗将原煤卸进料斗，卸船机最大外伸距为30米，(海侧轨道中心至小车在海侧末端尽头的距离)。
然后，原煤由供料皮带机从料斗排出，再经由可切换的分叉漏斗有选择地送到安装在码头上的两条地面皮带机中的其中一条上，再将原煤输送到转运楼。
本机自设的缓冲托辊组,可降低物料对地面皮带机系统的冲击。
通过料斗四周的防尘挡板以及喷水系统来防止粉尘的飞扬，在料斗上方装有供水管道及喷嘴，管道的水由本机自带的水箱及水泵输出，由水缆卷筒从码头各供水点处将水输送到水箱中。
卸船机还装有安全锚定装置及防风可调节的刚性拉杆，以在非工作状态时防台抗风。
本机海侧主梁可仰起80°，不妨碍船的靠岸，离港等作业。
【CN110182622A】一种无人化链斗式连续卸船机自动取料方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910387658.5(22)申请日 2019.05.10(71)申请人 大连华锐重工集团股份有限公司地址 116000 辽宁省大连市西岗区八一路169号(72)发明人 姜鑫 刘永生 顾民 汤明清 郭东 吴庆贺 (74)专利代理机构 大连东方专利代理有限责任公司 21212代理人 姜玉蓉 李洪福(51)Int.Cl.B65G 67/60(2006.01)(54)发明名称一种无人化链斗式连续卸船机自动取料方法(57)摘要本发明提供一种无人化链斗式连续卸船机自动取料方法，包括以下步骤：获取料堆表面点云坐标数据；获取舱口边界实时位置数据。
形成料堆点云坐标模型；对料堆点云坐标模型分层处理得到平面取料区域；对比标准料堆区域特征确定取料工艺动作并执行本区域自动取料任务；在完成本区域取料任务后，反馈完成状态并申请下一次取料作业区域给扫描系统；扫描系统再将下一步取料作业区域发送至连续卸船机控制系统。
本发明通过同时对船舱口及舱内料堆的扫描监控，解决船体浮动对舱内料堆扫描造成的偏差，得到准确的料堆点云坐标模型；根据作业区域边界尺寸生成最优的取料工艺，进而完成连续卸船机全自动取料控制，避免单一机构运行完成取料作业，降低运行维护成本。
权利要求书2页 说明书6页 附图9页CN 110182622 A 2019.08.30C N 110182622A权 利 要 求 书1/2页CN 110182622 A1.一种无人化链斗式连续卸船机自动取料方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过所述取料头上方的提升筒体两侧的激光扫描仪对舱内料堆进行扫描，获取料堆表面点云坐标数据；S2：通过所述顶部结构下方的提升筒体四周设置的激光扫描仪对舱口进行扫描并提取舱口边界实时位置数据；S3：由于舱口边界特征相比于舱内物料易于捕捉，且舱内物料随船舱一起浮动，舱口边界位置的变化即能反应出舱内物料位置的变化，顶部结构下方O11位置的扫描仪可扫描并获取船舱口A点位置坐标，取料头上方O12位置的扫描仪可扫描并获取物料表面B点位置坐标；当船体因浪涌产生浮动或倾斜后，顶部结构下方O11位置的扫描仪捕捉船舱口A点位置偏移至A’点，计算获取B’点位置为：设A点坐标(Xa,Ya,Za),A’点坐标(Xa’,Ya’,Za’)，B点坐标(Xb,Yb,Zb),则B’点坐标(Xb’,Yb’,Zb’)＝(Xb,Yb,Zb)+(Xa’,Ya’,Za’)-(Xa,Ya,Za)；通过舱口实时位置数据对所述料堆表面点云坐标数据修正，对扫描结果补偿，得到准确的料堆表面点云坐标数据；通过最小二乘法去除重叠点云，再通过贪婪投影三角化算法对点云数据三角化并重建物体表面三角网格曲面模型，即可获取料堆表面点云坐标模型；S4：计算料堆表面平均高度，确定基准平舱料面高度，根据连续卸船机链斗高度及取料特点进行分层处理，划分出料堆顶层若干取料作业区域；S5：通过GPS定位或各机构编码器检测计算获取取料头位置坐标，将所述取料头与料堆距离最短的作业区域边界坐标，分层后的平面取料区域(固定层高料堆俯视图)发送给连续卸船机控制系统；S6：连续卸船机控制系统根据料堆边界尺寸，对比区域大小和后边七个图的特征料堆区域特征，获取最优的取料动作工艺；S7：连续卸船机控制系统按照当前的取料动作工艺控制连续卸船机执行取料作业任务；S8：在完成本区域取料任务后，连续卸船机控制系统反馈完成状态并申请下一次取料作业区域给扫描系统；S9：扫描系统再根据取料头当前位置，将下一步取料作业区域发送至连续卸船机控制系统；重复步骤S3-步骤S9，直至完成舱内料堆包括平舱在内的逐层全自动取料作业控制。
港口散货装卸机械要点
链斗卸船机
主要结构： 链斗取料提升机构 斗式提升机回转机构 取料机构 臂架回转机构 臂架俯仰机构 行走机构 带式输送机系统 金属结构
链斗卸船机
主要工作机构： 链斗取料提升机构 授料机构 臂架系统及俯仰机构 行走机构及回转机构
链斗卸船机
参数： 1、提升机中心至卸船机中心的距离（R） 2、L型托架下提升机的高度（H） 3、取料机头水平段的长度（L） 4、臂架工作中最大仰角、最大俯角及非工作最大仰 角 5、卸船机轨距
链斗卸船机
卸船作业时，链斗从船舱内将物料挖起，通过 提升卸入受料机构，在转入臂架中的带式输送 机，最后通过中心漏斗、出料带式输送机进入 码头上的带式输送机系统。
链斗卸船机
影响链斗连续式卸船机普及的因素 ① 小船适应性差
由于具有较大的取料头部, 一般链斗连续式卸船机适应具有较大货舱 的散货船, 特别是10万t级或以上船型, 对中小船型的适应能力较差。 ② 波浪力影响大
大型链斗连续式卸船机目前在国内处于起步阶段, 尽管其存在耐磨性和抗波浪力等 方面的问题, 但是凭借其高效、节能、环保的优势,更符合我国发展的国情, 必将在国内港 机市场占有一席之地。
悬链式链斗卸船机
悬链式链斗卸船机是用于装卸内河船舶的高效 连续式卸船机械。它以封闭循环的无端链条为牵 引构件，以料斗为承载兼取料构件。美国密西西 比河两岸专业业主码头应用较为普遍，法国的赛 纳河畔、德国的莱茵河畔也有应用，码头结构形 式为墩柱式或岸壁式，作业方式多为定机移船。 它的最大特点是能在取料过程中完成清舱作业。
螺旋卸船机
螺旋式卸船机是以螺旋机取料并利用垂直螺旋输送机提 升的卸船机，常用产量500~2000t/h，国外很多国家在 使用，如比利时、沙特、美国及荷兰等。国内使用的港 口包括广州新沙港、上海港和华能岳阳电广等，主要用 于接卸煤矿和化肥的场合，有时也用于粮食卸船。目前 生产这种知船机的主要厂家有瑞典维特SIWER -TELL及日 本住友重机株式会社等。
斗轮机教材
在国民经济发展过程中，需要对一些散料进行装卸。
如热力发电厂需要把储料场的燃料——煤取走，进行磨碎、喷烧；大型港口需要把运送来的某些散料，如矿石、煤炭等装船、卸船；斗轮挖掘机等采挖的矿物和废弃物要运到储存场或排到排土场等。
如果采用“装载机-自卸汽车”系统作业，装载机在铲入—举升—旋转—行走—卸载—空转—空行程等一个作业循环中，既要完成取料任务，又要完成输送任务，辅助作业时间几乎占用2／3还多。
自卸汽车载重量受到限制，往返路程多，工作效率很低，满足不了电厂发电的用煤需求。
连续装卸机械的采用，大大缩短了装卸时间，提高了工作效率，减轻了工人劳动强度。
在功率相同的情况下，斗轮堆取料机的生产率约为单斗装载机的1．5～2．5倍。
连续装卸机械形成了搬运机械的一大类别，斗轮堆取料机是散货料场专用堆取设备。
斗轮堆取料机主要用于散料的堆存、挖取和均料。
它既可以通过旋转的斗轮在储料场进行取料运走，又可以将来料经斗臂架带式输送机反向运行而将物料堆存到料场，属于连续高效的堆取合一的装卸设备。
堆取料机广泛用于大型散货港口、火力发电厂的储煤场、大型土方工程工地、大型钢铁公司的矿石煤炭原料场、大型焦化厂、大型水泥厂、轻工化工等部门的储料场，进行挖取堆放煤炭、矿石、砂石、焦炭、食盐等物料。
1．1 散料连续装卸机械的特点散料连续装卸机械与间歇式的起重机械和装载机相比，有以下特点。
①生产效率高。
装料和卸料都采用带式输送机作为基础构成，有专门的工作机构，堆料(或取料)与输送是同时进行的，而且又是连续作业，所以生产率很高。
从装载地点到卸料地点，连续而高速的物流使设备获得高效率。
如秦皇岛港口二期、三期、四期工程就采用了多台堆料机和斗轮取料机，配合翻车机、多台带式输送机和装船机形成了高效连续装船系统。
堆料机和斗轮取料机的带速达6m／h，带宽近2m，生产率是3600m3／h。
在元宝山露天煤矿连续开采系统中使用的排土机生产率达5000m3／h。
②散料连续装卸机械一般都沿着整条运输线路布置。
链斗式连续卸船机维护
链斗式连续卸船机 的工作效率 很高 ， 一般 可以达 到 ６ ５ ％ 以上 ， 比其他 的卸 船机效 率高 出一大截 。而且链 斗式连 续卸 船机的取料 头可 以改 变成 不 同的形 状来 适应 不 同的挖 取要
正常运行。
１ 链 斗式 连续卸船机的构造及主要取料流程
链斗式连续卸 船机 主要是 由链 斗取 料提 升机构 、 斗 式提
升机头旋转机构 、 受料机构 、 臂架旋转 机构 、 臂 架俯仰机构 、 行
走机构及带式输送机系统构 成。
在进行卸船作业的时候 ， 链斗先将物料从 船舱 内挖起 ， 然 后通过升高卸人受料机构 ， 再转入到臂架 中的带式输送 机 ， 最 后经 中心漏斗 、 出料 带式输 送机进 入到码 头 中的带式输 送机
变， 变频器 的并 未调 至最佳设 置 ， 应 当找 正 电动机 ， 进行 检查
和维修或者更换轴承 ， 还需要检查并车 圆转 子 ， 并 根据情况 正
确 设 置 变 频 器 的设 置 。
４ ） 检查全机制动器 ， 保证 机器 铰点 的润 滑 良 好， 闸瓦 的间
隙适 当。如发 现闸带磨 损情 况严重 ， 需要及时更 换 ， 如闸带上 存有油污 ， 应先用汽油清洗干净 ， 晾干后方 能安装使 用。 ５ ）检查卸船机 的限位 以及 照明 系统 ， 让 电机工作 进行试 验， 如果发现 限位、 联锁 、 联 动、 安全的 限位 （ 行程 ） 开 关工作不 可靠 或有 电路 故 障 ， 应及 时维 修或 更换 。如发 现损 坏 的灯具
图 １ 链 斗 式 卸船 机 ２ 链 斗 式 连 续 卸 船 机 的 特点 ２ ． １ 卸船 效 率 高
卸船机工作原理讲课
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➢ 起升和开闭斗机构
机械布置 主起升机构包括两套机械装置（支持和开闭），每套装置有二个AC电机联
接一个减速箱。在电机及减速箱之间的主轴上各安装有四个液压推杆盘 式制动器。AC电机都为自冷却方式。电机非驱动侧安装有测速编码器 和超速开关。在减速箱的非传动侧的轴上经过一减速机构安装有一个凸 轮限位开关。 驱动装置 驱动装置由两套西门子AFE可回馈驱动装置组成，每套装置由一个整流单 元，二个逆变器组成，一套驱动装置驱动一套起升装置（支持或开闭）。 整流和逆变都是6脉冲4象限的数字式驱动装置。PLC为西门子的S7－ 400系列，利用PROFIBUS总线联接支持和开闭斗驱动装置。
松缆：导缆架内的两个方向限位均不触发。报警，大车停止行走。 电缆坑：导缆架内的两个方向限位均不触发，凸轮限位“电缆坑”触点 触发。
电缆拉力过大： 导缆架内的两个过紧限位中的任何一个触发 且延时1-2秒，则报警，大车停止行走。
第二十页，共58页。
➢ 震动给料
震动给料机构为无级变速驱动，电机由一个变频器驱动。其 控制方式为启动和停止，并能用增加/减少按钮来控制其震动 速度。漏斗中物料流量的控制通过调节漏斗门的开闭来调节。
主驱动器（支持）作为转矩控制器，跟随驱动器（开闭
斗）作为速度控制器。
此功能用于料斗抓料，以控制料斗中抓料的数量。
工作次序：抓斗由转矩控制的支持电机慢速下放到物料
里面，同时由速度控制的开闭斗电机闭合抓斗。
2、 闭斗时的主/从控制
跟随驱动器接收主驱动器的转矩给定值。
此功能用于起升闭合的抓斗，以保证抓斗闭合，共享负
逆变柜INVERTER的型号为6SE7041-1TK60；DC520V；630KW；SKD；
连续卸船机整机海运技术研究与应用
链 斗 式 连 续 卸 船 机 的 整 机 结 构 形 式 类 似 天 平 结 构 ，海 运 绑 扎 设 计 中必 须 考 虑 分 为 三部 分绑 扎 ，即 Ｂ Ｅ链 斗 卸 料 机 构 绑 扎 、主 体 结 构 绑 扎 、配 重 绑 扎 。其 中 主 体 结 构 的 绑 扎 可 以 借 鉴 常规 港 口机 械 的 绑 扎 形 式 ，用 撑 管 绑 扎 的形 式 约 束 主 体 部 分 的 横 摇 和 纵 摇 ，然 后 垂 向支 撑 大 车 机 构 ，以 分 散 整 机 对 运 输 船 甲板 的 压 力 。这 类 绑 扎 形 式 经 过 了公 司 多 年 的应 用 ， 比较 成 熟 ，可 靠 性 高 。 在对 Ｂ Ｅ链 斗机 构 绑 扎 和 配 重 绑 扎 进 行 设 计 时 ，首 要 考 虑 的 是 绑 扎 件 的 安 全 性 ，其 次 是 现 场 可 操 作 性 （ 空 操 高 作） ，最 后 考 虑 绑 扎 件 的 经 济 性 （ 化 设 计 ，用 料 最 省 ） 优 。 经 过 综 合 比较 和论 证 ，采 用 支撑 塔 架 对 Ｂ Ｅ链 斗 机 构 和 配 重 进 行 绑 扎 效 果 最 好 。 同 时 考 虑 到 卸 船 机 的整 体 柔 性 ， 配 重 部 分 应 用 支 撑 塔 架 对其 横 摇 方 向和 垂 向进 行 约 束 ，而 Ｂ Ｅ链 斗 机 构 只 约 束 其 横 摇 方 向 （ ３ 。 因船 舶 纵 摇 加 速 度 很 小 ， 图 ） 三 个 部 分 中只 需对 主体 结 构 进 行 纵 向约 束 。
特 殊 ，结 合 海 运 绑 扎 要 求 的 考 虑 ，Ｂ 链 斗 机 构 （ ３ Ｅ ３ ０吨 ）
和 配 重 （０ ８０吨 ）必 须 放 置 在 船 甲 板 上 方 ，用 钢 结 构 塔 架 支
一建港航教材耙吸船绞吸船链斗船抓斗船知识点汇总
20XX年一级建造师港口与航道工程疏浚吹填知识点汇总第六章、疏浚与吹填工程施工技术1、疏浚工程定义：采用水力或机械的方法为拓宽加深水域而进行的水下土石方开挖工程。
2、疏浚工程分类：基建性、维护性3、基建性疏浚定义：为新辟航道、港口等或为增加他们的尺度、改善航运条件，具有新建、改建、扩建性质的疏浚。
4、维护性疏浚定义：为维护或恢复某一指定水域原定的尺度而清除水底淤积物的疏浚。
第一节、耙吸式挖泥船一、基本原理耙吸式挖泥船是水力式挖泥船中自航、自载式挖船，除了具备通常航行船舶的机具设备和各种设施外，还有一整套用于耙吸挖泥的疏浚机具和装载泥浆的泥仓，以及舱底排放泥浆的设备等。
耙吸式挖泥船装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置。
在它的舷旁安装有耙臂（吸泥管），在耙臂的后端装有用于挖掘水下土层的耙头，其前端用弯管与船上的泥泵吸入管相连接。
耙臂可凭上下升降运动，其后端能放入水下一定深度，使耙头与水下土层的泥沙进行耙松和挖掘。
泥泵的抽吸作用从耙头的吸口吸入挖掘的泥沙与水流的混合体（泥浆）经吸泥管道进入泥泵，最后经泥泵排出端装入挖泥船自身设置的泥舱中。
当泥舱装满疏浚漏水泥沙后，停止挖泥作业，提升耙臂和耙头出水，再航行至指定的抛泥区，通过泥舱底部所设置的泥门，自行将舱内泥沙卸空；或通过泥舱所设置的吸泥管，用船上的泥泵将其泥浆吸出，经甲板上的排泥管系与输泥、浮管可岸管，将泥浆卸至指定区域或吹泥上岸。
然后，驶返原挖泥作业区，继续进行下一次挖泥作业。
二、技术性能●耙吸船主要技术参数舱容、挖深、航速、装机功率●耙吸船最大特点各道工序都由挖泥船本身单独完成●耙吸船优越性1、具有良好的航海性能，在比较恶劣的海况下，仍然可以进行施工作业。
2、具有自航、自挖、自载和自卸的性能，在施工作业中不需要拖轮、泥驳等船舶。
另外，因船舶可以自航，调遣十分方便，自身能迅速转移至其他施工作业区。
3、在进行挖泥作业中，不需要锚索具、绞车等船舶移位、定位等机具设备，而且在挖泥作业中处于船舶航行状态，不需要占用大量水域或封锁航道，施工中对在航道中的其他船舶航行影响很少。
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链斗式连续卸船机
操动机构是链斗式连续卸船机的重要组成部分，它由储能单元、控制单元、和力传递单元组成。
高压SF6断路器的操动机构有多种型式，如弹簧操动机构、气动机构、液压机构、液压弹簧机构等。
根据灭弧室承受的电压等级和开断电流的差异，SF6产品选用弹簧机构、气动机构或液压机构。
弹簧机构、气动机构、液压机构各自的特点比较见表1。
表1
一．弹簧操动机构
弹簧操动机构是一种以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。
弹簧的储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系统保持在储能状态。
开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧释放能量，经过机械传递单元使触头运动。
弹簧操动机构结构简单，可靠性高，分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。
储能电机给合闸弹簧储能，合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸，另一部分用来给分闸弹簧储能。
合闸弹簧一释放，储能电机立刻给其储能，储能时间不超过15s（储能电机采用交直流两用电机）。
运行时分合闸弹簧均处于压缩状态，而分闸弹簧的释放有一独立的系统，与合闸弹簧没有关系。
这样设计的弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性，既可满足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循环，又可满足CO-15sec-CO操作循环，机械稳定性试验达10000次。
1.1 CT20弹簧操动机构动作原理
CT20型弹簧操动机构（图1、图2、图3）利用电动机给合闸弹簧储能，断路器在合闸弹簧的作用下合闸，同时使分闸弹簧储能。
储存在分闸弹簧的能量使断路器分闸。
1.1.1分闸动作过程
图1所示状态为开关处于合闸位置，合闸弹簧已储能（同时分闸弹簧也已储能完毕）。
此时储能的分闸弹簧使主拐臂受到偏向分闸位置的力，但在分闸触发器和分闸保持掣子的作用下将其锁住，开关保持在合闸位置。