Мобильные судопогрузчики являются основным оборудованием на терминалах по перевалке насыпных грузов. Они свободно перемещаются по рельсам дока и объединяют в себе такие функции, как подача хвостового грузовика, регулировка стрелы и загрузка желоба, обеспечивая эффективную и гибкую погрузку судов. Однако на практике не все функции должны быть комплексными и обширными. Вместо этого конфигурация должна быть оптимизирована с учетом условий терминала, типов судов и характеристик материалов. В данном анализе рассматриваются необходимость, техническая реализация и экономическая эффективность ключевых механизмов.
1. Механизм изменения вылета стрелы: необходим ли он?
Основная функция
Регулирует угол наклона стрелы для обеспечения безопасного расстояния при швартовке и отходе судна (особенно для крупных судов) и адаптируется к изменениям уровня воды.
Уровни необходимости
- Необходим: Для крупных балкеров (например, типа CAPE) и терминалов со значительными приливно-отливными колебаниями.
- Дополнительно: Для небольших судов внутреннего плавания и стационарных терминалов с фиксированным уровнем воды расходы можно снизить за счет упрощения конструкции стрелы.
Технические опции
- Тросовый подъемник: Низкая стоимость, простота обслуживания, но более медленная динамическая реакция.
- Гидравлический привод: Высокая точность, подходит для частой регулировки, но требует более сложного обслуживания.
Это рельсовый судовой погрузчик для зерна.
2. Функция поворота: вопросы экономической эффективности
Преимущества
- Расширяет диапазон загрузки, снижая требования к длине терминала.
- Обеспечивает двухстороннюю швартовку в приливных портах.
Ограничения
- Сложный механизм (требует поворотных подшипников и приводных систем), что увеличивает затраты на 30–50%.
- Функции дублируются с функциями выдвижения стрелы и перемещения портала, что обеспечивает аналогичную гибкость.
Рекомендации по выбору
- Предпочтительно для: Терминалов с ограниченным пространством или требующих двусторонней загрузки.
- Альтернатива для: Односторонних терминалов, которые могут обеспечить гибкость благодаря сочетанию телескопирования. + перемещение.
3. Телескопирование стрелы: различные подходы к проектированию
Конструкция выдвижения стрелы напрямую влияет на адаптивность и сложность судопогрузчиков. Распространенные решения включают:
Решение 1: Телескопическая стрела (рукавного типа)
Внутренняя выдвижная стрела, вложенная в фиксированную внешнюю стрелу, требует регулируемых конвейеров (например, выдвижных ленточных или сегментных).
- Плюсы: Компактная конструкция, подходит для использования на участках с умеренным вылетом.
- Минусы: Износостойкие переходные точки в конвейерной системе.
Решение 2: Стрела с подвижным порталом
Стрела фиксированной длины перемещается вперед и назад по рельсовому порталу.
- Плюсы: Упрощение конструкции конвейера, снижение затрат на техническое обслуживание.
- Минусы: Требует открытой причальной конструкции, что увеличивает затраты на гражданское строительство. Расходы.
Решение 3: Многоярусные челночные боны
Двухъярусные боны выдвигаются и убираются согласованно, обеспечивая максимальный вылет (например, более 50 метров).
- Преимущества: Широкий охват, подходит для сверхбольших балкеров.
- Недостатки: Сложная система, дублирующая функцию перемещения.
- Ключевые факторы выбора: Учитывайте глубину акватории терминала и размер судна; для терминалов малого и среднего размера приоритет могут отдаваться стационарным бонам с компенсацией перемещения.
4. Загрузочный желоб: различные конструкции
Желоба должны обеспечивать баланс между пылеподавлением, защитой материала и адаптивностью. Распространенные типы включают:
- Базовый тип: Стационарный желоб, недорогой, подходит для малопыльных материалов (например, руды).
- Тип с пылеподавлением: Телескопический желоб с герметичным колпаком и системой пылеулавливания (для угля, зерна и т. д.).
- Тип буфера: Керамический или резиновый желоб для уменьшения разрушения материала (для кокса, удобрений).
- Тип сбрасывателя: Вращающаяся разгрузочная головка для точного контроля точки сброса (для высокоточной загрузки).
- Предложения по оптимизации: Для плохосыпучих материалов (например, глины) требуются более короткие желоба для предотвращения засорения. Для хранения ценных хрупких материалов следует использовать буферные лотки, несмотря на увеличение стоимости на 20–30%.
5. Конструкция хвостового вагона: ключевой фактор в планировке терминала
Хвостовой вагон подключается к системе подающих конвейеров, и его конфигурация влияет на длину терминала и стоимость строительства.
Варианты компоновки
- Конфигурация с центральным путем: хвостовой вагон с функцией поворота, минимизирующий ширину терминала (для небольших портов).
- Конфигурация с площадкой: фиксированный хвостовой вагон, увеличивающий ширину терминала, но улучшающий доступность для обслуживания.
Учет уклона и длины
- Для сыпучих порошкообразных грузов (цемент, зерно) требуются пологие уклоны (5°) и удлиненный на 10–15% хвостовой вагон.
- Крупнозернистые сыпучие материалы (руды) могут преодолевать более крутые уклоны, что позволяет использовать более короткие хвостовые вагоны.
Экономичность Влияние
Каждое 10-метровое удлинение хвостовой тележки требует пропорционального увеличения длины платформы терминала, что увеличивает затраты на строительство на 5–8%.
6. Комплексные принципы выбора
- Соответствие типа судна уровню воды: Крупные морские порты требуют полной функциональности (изменение вылета стрелы + поворот + телескопирование), в то время как внутренние терминалы могут упростить конфигурацию.
- Определите приоритет характеристик материалов: Пылеобразные материалы требуют пылеулавливающих желобов, а хрупкие материалы — буферных конструкций.
- Учитывайте ограничения терминала: На коротких терминалах следует отдавать приоритет повороту, а на участках со сложными геологическими условиями следует избегать использования тяжёлых портальных кранов.
- Оцените стоимость жизненного цикла: Хотя расширенные функции повышают адаптивность, расходы на техническое обслуживание могут свести на нет повышение эффективности.
При проектировании мобильного судопогрузочного оборудования следует отказаться от концепции нагруженности функционалом. Вместо этого оптимизированный подход должен быть сосредоточен на упрощении на основе сценария (например, отказ от изменения вылета стрелы или поворота), модульной настройке (например, выбор желоба) и общесистемной координации (например, интеграция хвостового самосвала с компоновкой терминала) для достижения оптимального баланса между экономической эффективностью и эксплуатационной эффективностью.
Тематические исследования показывают, что для угольных терминалов среднего размера внедрение конфигурации «фиксированная стрела + компенсация перемещения + базовая конфигурация желоба для пылеподавления» может снизить инвестиционные затраты более чем на 25%, при этом обеспечивая 90% эксплуатационных потребностей.
