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嘉兴市乍浦港口经营有限公司）浙江省嘉兴市平湖市 邮编：314201
摘要：废钢料斗作为废钢作业的重要工具，斗体的变形、斗口的破损都将对作业效率和现场安全产生较大的影响，通过对海盐码头废钢料斗作业工况、废钢料斗破损状态及使用情况进行分析，确定废钢料斗改造方案并用于有效实施。
关键词：废钢作业；料斗；改造；安全
随着废钢作业量日益增长，废钢料斗作为装载废钢的一个重要载体，有着不可或缺的作用。但物料的洒落、料斗的变形都将影响作业的安全性。
一、料斗结构优化的必要性
（一）破损、变形的料斗口将导致车辆在运输时物料洒落，由于物料的特殊性，可能导致车辆扎胎等情况，如多部车辆扎胎将出现作业线路拥堵，车辆衔接等一系列问题，将严重影响作业效率并提高作业风险，同时物料的洒落，需要增加路面清扫频率，以保障行车安全，这将加高用人成本，与公司“降本增效”的理念背道而驰。物料的洒落不仅影响作业效率，同时也会影响周边环境卫生及作业安全。
(二）废钢在装船时，门座式起重机将废钢料斗拎起后，将废钢倾倒在船舱内，倾倒过程中，废钢及废钢料斗间摩擦系数较小，惯性过大，破损、变形的料斗口存在被撕裂的可能，致使料斗无法正常使用。
（三）斗体变形、钢结构磨损，设备有扭曲解体安全隐患。
（四）斗体变形导致作业效率低下，锁扣上锁时长增加。
二、当前现状
鉴于以上原因，维修人员查看废钢料斗口破损、变形情况，物料种类及现场作业情况，通过以下三个方面，来确定料斗改造方向。
（一）料斗口状态
原废钢料斗斗口采用钢板焊接在料斗外部，斗口底部增加三段槽钢作为料斗口的加强，目前料斗口已整体变形、破损，底部加强槽钢出现脱焊现象，料斗与斗口连接处焊缝甚至已出现开焊现象。
（二）物料种类
海盐港区内废钢物料分为三类：短圆钢、打包好块状的钢片、散装废钢。
（三）作业流程
目前海盐港区废钢作业工况：废钢由货车装运到海盐港区堆场堆存，再通过装载机或抓钢机将废钢装到载有废钢料斗的平板车中，通过平板车运送至外海码头，由门座式起重机将废钢料斗拎起后，将料斗内废钢装入船舱中。
维修人员在前往作业现场及车辆运输线路上已经发现有废钢片洒落在路面上，这将大大提高路上行驶车辆扎胎的风险，面对这种情况，改造已刻不容缓。
三 原因分析
（一）根据现场作业情况分析，抓钢机或装载车在将废钢装入料斗时，是由内往外装，对料斗口并没有影响。
（二）车辆在运输过程中，路面基本平整，车辆少有颠簸现象，但是根据废钢作业装车现场情况，虽然车辆运输过程对料斗口的破损没有直接影响，但每辆平板车放置两个废钢料斗，且废钢料斗相对放置，由于料斗口延伸至料斗外部，致使两个料斗间间距较大，海盐港区内废钢种类较多，部分体积大、密度小的钢材，由于装载间隙较大，废钢在装车过程中，有少量废料搁在料斗口或掉落在平板车上，车辆在运输过程中虽然少有颠簸，但转弯、刹车等过程，仍有少量废钢滑出斗口，并洒落至路面。虽然对料斗口的破损没有直接影响，但仍会出现撒料现象，且破损的料斗口将加大撒料程度。
（三）门座式起重机在将废钢装入船舱过程中，门座式起重机用四根钢丝绳将废钢料斗吊起后，旋转至船舱内并降低到一定高度，料斗头部钢丝绳保持不动，将料斗尾部两根钢丝绳慢慢提起，使废钢慢慢倾倒至船舱内，料斗在倾倒过程中，废钢对斗口存在持续受力的过程，当料斗内废钢倾倒至一半及以上时，由于料斗与废钢之间摩擦系数小，且惯性较大，剩余废钢会快速冲入船舱内，瞬时冲击力巨大，废钢料斗存在反弹现象，有可能撞到船舱，为避免这种风险，门座式起重机司机在倾倒过程中将废钢料斗口紧贴船舱内废钢，以废钢本身重量压住废钢斗口，减小料斗内废钢在倾倒时的冲击力，使废钢滑出。废钢料斗在倾倒完后，需将废钢料斗提起，由于废钢的不规则性，且料斗口底部有加强槽钢，致使斗口容易被卡在废钢料中，料斗不容易拎起。因作业繁忙，废钢料斗使用频率高，废钢材对料斗口的长期冲击及挤压，且受力不均，维修班组人员确定门座式起重机在将废钢材装入船舱的整个过程，无论是废钢材倾倒时的冲击力还是废钢料斗挤压在废钢材中，都将是废钢料斗口破损、变形的直接原因。
四 提出对策
根据上述原因分析，废钢料斗口变形及受损是由于受力过大、受力不均且使用频率过高的情况下导致的，在业务量不断提升的前提下，不可能降低对料斗的使用频率，且短时间内，无法改变作业工况，针对以上情况，决定将废钢料斗口进行改造，原料斗口在料斗外部，废钢在倾倒至船舱过程中，料斗口持续受力，主要受力点为料斗口斜面、下方槽钢及料斗口与料斗连接处焊缝，且原料斗口下方槽钢仅为间断性敷设，斗口底部槽钢因作业工况容易卡在废钢内部。
五 改造方案
根据当前情况，决定将倾倒的料斗口移至料斗内部，料斗口前沿紧贴料斗最外侧，与料斗壁大约形成40°角，形成斗口形状，在保证能正常倒料的情况下，减少撒料，两边采用电焊焊死，考虑到移至内部的斗口，如果仅靠两道焊缝，长时间工作下来，仍然会开裂，原料斗口底部仅用槽钢加强，且斗口在倾倒完废料后，由于底部加强槽钢容易卡在废钢材中，使废钢料斗不容易从废钢材中提起，采用平面封板的想法，取消原斗口下部加强槽钢，使废钢材在倾倒过程中废钢料斗口与废钢材的接触面为整个平面，料斗卸完料后能顺利提起并利用三角形最为稳定结构，将斗口上沿及料斗底部用整块钢板封起来，构成一个三角形，使整个料斗口受力均匀。
六 改造效果
(一)目前废钢料斗斗口已完成改造并投入使用，在废钢作业时，随机抽取三辆车进行称重测试，其中车号浙FJ5787平板车所载料斗为改造后料斗，另两部车所载料斗为原料斗，根据地磅称重数据显示，虽然料斗口移至料斗内部使整个料斗容量有缩小，但整体装载量变化不大，对生产几乎没有影响，如下表（一）。
车号 空车重量（T） 带斗空车重量（T） 两 斗自重（T） 平均斗重（T） 重车 重量（T） 废钢 净重（T） 平均每斗废钢重量（T）
浙FJ5787 19.28 28.24 8.96 4.48 46.02 17.78 8.89
豫N39515 19.9 28.34 8.44 4.22 47.32 18.98 9.49
浙FQ5756 15.98 24.24 8.26 4.13 41.24 17 8.5
表（一）
（二）改造后料斗由于斗口向内收缩，废钢料斗放置在平板车上时，两个料斗位置相对间距更小，即使因为装卸原因或物料的不规则性，导致物料滑出斗口或两斗之间的缝隙，但相较于原料斗两斗口间的间距仍大大缩小，减少了物料的洒落。
（三）料斗改造完后，已完成船舶作业多艘，使用时长已累计两个多月，料斗口未发生变形、破损。
通过两个多月的使用，根据生产系统数据显示，改造后料斗与原料斗载货重量几乎没有变化，斗口采用平面封板后，门座式起重机倾倒完废钢后，能顺利提起，使其不容易卡在废钢中，且斗口收缩后，平板车上两料斗位置贴近，因车辆刹车、拐弯，导致路面的撒料情况减少，且目前料斗口状态仍就完好，无破损、变形现象。改造后料斗因斗口破损、变形原因导致路面撒料的情况得到了有效改善，同时提高了作业效率，还保障了作业安全。
参考文献
[1]邓宗白，陶阳，吴永端.材料力学[M].北京：科学出版社，2013.8：124-128,269-285