鎳礦抓斗的研究與兼容改造（轉載）

焦炭碼頭公司非礦泊位配置40t-33m門(mén)機5臺、30t-33m門(mén)機2臺。近年來(lái)，隨這貨源市場(chǎng)的變化，非礦泊位由以焦炭裝船為主變?yōu)榧骖櫠嘭涱?lèi)，裝、卸船作業(yè)。但如果對每種新貨類(lèi)都配置專(zhuān)用屬具，不僅要占用大量資源，企業(yè)難以承受，此外重新調整配置實(shí)現起來(lái)也需要過(guò)程，不可能一蹴而就。

在新增貨類(lèi)中，進(jìn)口鎳礦卸船作業(yè)最具代表性，鎳礦是一種較高附加值貨類(lèi)，可以給公司帶來(lái)較好的收益，但裝卸作業(yè)對裝卸屬具要求高，因此探索一條具有自身特色的兼容改造之路勢在必行。

一、鎳礦抓斗的兼容性

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1.抓斗的兼容

根據抓斗的管理經(jīng)驗，每增加一個(gè)品種，就需要按照門(mén)機數量和配置比例添置抓斗，這是前期投入，然后需要包括準備備件、定置場(chǎng)地等一系列使用中的資源投入，都會(huì )占用公司大量的資源，因此在滿(mǎn)足生產(chǎn)使用的前提下，應該努力壓縮抓斗品種。

抓斗兼容就是打破原先一種抓斗對應一個(gè)貨類(lèi)、一種門(mén)機的限制，提高抓斗的利用率，將有限的資源利用效果最大化，將一種抓斗的用于多個(gè)貨類(lèi)作業(yè)，配置抓斗的目的是要為生產(chǎn)服務(wù)，因此抓斗的兼容性好壞主要看能否確保各貨類(lèi)作業(yè)效率并且使用可靠。這需要突破效率和耐用性這兩個(gè)障礙。抓斗的結構只有兼顧效率和耐用性才能用得好、用的住，抓斗就實(shí)現了兼容。

2.鎳礦的特點(diǎn)

2.1鎳礦比重特殊，抓斗斗容不同于煤、炭、礦，兼容性差。

鎳礦的比重為1.1～1.6，介于煤與鐵礦之間，使用煤斗（按1.0比重設計）會(huì )出現超重，而使用礦斗（按2.2比重設計）則虧重，嚴重影響作業(yè)效率。

2.2鎳礦粘性較大，粘斗嚴重。

進(jìn)口鎳礦主要來(lái)自熱帶國家，受當地氣候的影響，一般含水較多、粘性大。采用常規抓斗裝卸作業(yè)時(shí)，一部分貨物會(huì )粘結在斗內無(wú)法倒出，而且經(jīng)常粘結得極為牢固，作業(yè)后需要進(jìn)行人力清掃抓斗內殘存的厚厚一層貨物。據統計貨物粘斗占貨物重量10%左右，嚴重影響作業(yè)效率。

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3.鎳礦抓斗的特點(diǎn)

為保證作業(yè)效率，減少貨物粘斗，通常鎳礦抓斗一般要采用貨物比重1.6左右進(jìn)行斗容設計，并采用光滑的小曲率弧線(xiàn)無(wú)內筋斗形，使貨物與抓斗接觸面積較小、減少擠壓、易于滑動(dòng)卸料。由于以上特點(diǎn)，通常難以兼容于煤、礦等其它貨類(lèi)抓斗。

二、 鎳礦斗的兼容性改造

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1.兼容對象的選取

為解決鎳礦抓斗的兼容性難題，必須選取斗容相近的兼容對象，公司多年來(lái)積累形成的較完整的焦炭、煤炭、礦石屬具配置，其中包括：30噸及40噸焦炭抓斗、兩瓣煤斗、六瓣煤斗、礦石抓斗。其基本參數如表一。從中不難看出，30噸煤斗斗容17立方米，自重13.5噸，如果用于40噸門(mén)機有效載荷26.5噸，適用貨物比重1.59左右，指標接近40噸鎳礦斗；而40噸常規礦斗斗容10.6立方米，自重14噸，如用于30噸門(mén)機，有效載荷16噸，適用貨物比重1.5左右，指標接近30噸鎳礦斗，可以以此為基礎進(jìn)行兼容性改造的探索。

由于鎳礦含水較多，在艙內經(jīng)常會(huì )壓實(shí)板結而難以抓取，經(jīng)過(guò)現場(chǎng)試驗，采用4—5倍率的煤、礦抓斗可以滿(mǎn)足兼容條件。

附表一：抓斗基本參數

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2. 鎳礦斗的改造方案

2.1改造抓斗的選取和準備：

首先對備選抓斗進(jìn)行結構技術(shù)狀態(tài)檢查，選取結構完好的抓斗進(jìn)行改造，由于需要將抓斗負荷由30噸升級為40噸，抓斗鋼絲繩由37mm更換為40噸抓斗使用的40mm；此外為保證抓斗得可靠性，根據抓斗具體情況，選擇薄弱位置進(jìn)行加固，包括檢查加固滑輪組耳板，對稱(chēng)加三角筋板進(jìn)行加固等。

2.2兩瓣抓斗的改造：

兩瓣煤斗和礦斗屬于兩瓣抓斗，改造方案為：

a.筋板改造

我們深入分析了鎳礦專(zhuān)用斗的設計思想從中汲取靈感?，F有抓斗、礦斗全部采用斗內筋板設計，此種抓斗結構緊湊但遇到粘稠的貨物時(shí)，會(huì )更容易粘結在斗內筋板之間，加重粘斗現象。因此需要將斗體內筋板全部移除，并根據抓斗強度和剛度要求，在抓斗外側安裝多組外筋板，確保斗體的強度和剛度要求。

b.抓斗倍率改造

利用抓斗解體維修機會(huì )，對抓斗下承梁滑輪組進(jìn)行改造，增設下承梁滑輪，并在上承梁部位重新安裝鋼絲繩死首，從而將原先的3倍率抓斗改成4倍率抓斗。

c.斗內圓弧過(guò)度

通過(guò)對斗內貨物的抓斗進(jìn)行測量，記錄各個(gè)位置粘結貨物厚度，從而勾勒出斗內圓弧弧的形狀為采用內邊角平滑球面圓弧過(guò)度。使用10mm鋼板現場(chǎng)壓制成型貼附在抓斗內，

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2.3六瓣抓斗的改造：

對于30噸六瓣煤斗的鎳礦兼容改造主要進(jìn)行結構和受力的檢查改造。

a. 抓斗倍率改造（與兩瓣抓斗相同），由3倍率改為4倍率。

b. 在加粗鋼絲繩、滑輪支架加固等升級改造的基礎上，篩查發(fā)現斗體的薄弱位置在斗體上沿位置。為此，使用10mm鋼板做成箱型結構，對抓斗主筋板內側斗體上沿進(jìn)行附近1000mm進(jìn)行加強。 

三、抓斗兼容改造效果

對部分現有煤斗和礦斗進(jìn)行兼容性改造后，為了評估改造效果，我們進(jìn)行了跟蹤和比對，以40噸礦斗為例，用于30噸門(mén)機作業(yè)，改造前自重14噸，但作業(yè)中空斗自重變成16噸，而改造后的抓斗自重為14.2噸，基本保持不變，而貨物重量15—16噸，基本實(shí)現改造目的。

通過(guò)跟蹤表明，改造后的抓斗未出現結構變形及裂紋，單斗連續作業(yè)量已經(jīng)超過(guò)5萬(wàn)噸，故障率沒(méi)有出現增高，抓斗使用可靠。而貨物粘斗現象明顯減少，粘斗貨物重量由10%減少到1%以下。通過(guò)兼容改造，不僅提高裝卸生產(chǎn)效率而且實(shí)現節能降耗，公司在原有抓斗配置的基礎上，不添置1臺抓斗，就實(shí)現了公司鎳礦作業(yè)效率穩步提高，滿(mǎn)足了鎳礦裝卸生產(chǎn)的需要。

來(lái)自微信號“天津港TIANJINPORT”（tjgwxpt）