《港口連續(xù)卸船機(jī)能源利用效率檢測(cè)方法》（征求意見稿）編制說(shuō)明

交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《港口連續(xù)卸船機(jī)能源利用效率檢測(cè)方法》

（征求意見稿）

編制說(shuō)明

標(biāo)準(zhǔn)起草組

2018年8月

一、工作簡(jiǎn)況

（一）任務(wù)來(lái)源

自二十世紀(jì)中期開始，世界各國(guó)已陸續(xù)展開了對(duì)于各行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)

生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能技術(shù)的研究和實(shí)施。根據(jù)其各自生產(chǎn)制造過(guò)程特點(diǎn)，制定

了相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)規(guī)范和考核標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也制定了《能源效率標(biāo)識(shí)管理

辦法》，可為用戶和消費(fèi)者購(gòu)買、決策提供必要的信息，引導(dǎo)用戶和消

費(fèi)者選擇高效節(jié)能的產(chǎn)品。目前諸如通用電機(jī)、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等

家用電器已強(qiáng)制實(shí)施能耗標(biāo)識(shí)，這方面的標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)定體系都比較完善。

與通用電機(jī)等通用產(chǎn)品相比，由于起重機(jī)自身運(yùn)行的特殊性，摩擦損耗

不易測(cè)得等諸多技術(shù)難題，導(dǎo)致長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)能效檢測(cè)分類方法和等級(jí)分

類的缺失，同時(shí)這也為研究起重機(jī)檢測(cè)技術(shù)、分類方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出

了新的要求。交通運(yùn)輸部已發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《港口電動(dòng)式起重機(jī)能源利用

效率檢測(cè)方法》JT/T314-2009，該標(biāo)準(zhǔn)由交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院負(fù)

責(zé)制定，規(guī)定了岸邊集裝箱起重機(jī)、軌道式集裝箱門式起重機(jī)、電動(dòng)輪

胎式集裝箱門式起重機(jī)、橋式抓斗卸船機(jī)、門座起重機(jī)等港口電動(dòng)式起

重機(jī)能源利用效率測(cè)算方法，標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了其能源利用效率的檢測(cè)

方法和計(jì)算方法，在港口節(jié)能減排工作中發(fā)揮了重要的作用。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定的起重機(jī)均為間歇工作、電力驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)，而本項(xiàng)目制定的鏈斗卸

船機(jī)、螺旋卸船機(jī)等港口連續(xù)卸船機(jī)為連續(xù)輸送機(jī)械，工作原理跟上述

的間歇式起重機(jī)不同。

目前港口連續(xù)卸船機(jī)的機(jī)型已經(jīng)成熟，廣泛的應(yīng)用于專業(yè)的散貨碼

頭。交通運(yùn)輸部已發(fā)布鏈斗卸船機(jī)和螺旋卸船機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，急需

制定相關(guān)的能源利用效率檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)。為了進(jìn)一步提升專業(yè)化散貨碼

1

頭的能源利用效率，指導(dǎo)港口連續(xù)卸船機(jī)開展能源利用效率檢測(cè)與計(jì)算，

交通運(yùn)輸部下達(dá)《2017年交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃的通知》（交科技函〔2017〕

412），由交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院等單位負(fù)責(zé)制訂《港口連續(xù)卸船機(jī)

能源利用效率檢測(cè)方法》標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃編號(hào)JT2017-62。本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)歸

口單位為全國(guó)港口標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。

（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)的起草單位包括：交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院、上海振華重

工(集團(tuán))股份有限公司、江蘇江陰港港口集團(tuán)股份有限公司、日照港集

團(tuán)有限公司等。

李睿瑜負(fù)責(zé)本標(biāo)準(zhǔn)的起草工作，李海波、唐仲林、徐文、李增、陳

路、劉洋、任川、徐武慶等人參與標(biāo)準(zhǔn)各部分技術(shù)內(nèi)容的研究、提出和

把關(guān)。

（三）標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定過(guò)程

1、2017年9月~2017年10月，成立標(biāo)準(zhǔn)起草組

遵照交通運(yùn)輸部2017年交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)劃的要求，2017年9月

成立了由交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院等單位組成的《港口連續(xù)卸船機(jī)能

源利用效率檢測(cè)方法》交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定起草組。

2、2017年10月~2018年7月，完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

起草組制訂了工作計(jì)劃，先后到上海、江蘇等地開展了調(diào)查研究，

搜集了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)資料，聽取了有關(guān)方面的意見，經(jīng)過(guò)起草組的反

復(fù)討論和研究，于2018年7月提出標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

本標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿在廣泛收集連續(xù)卸船機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)定，以

及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，非等效采用相關(guān)國(guó)際

2

和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，引用相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情

況與特點(diǎn)，結(jié)合港口連續(xù)卸船機(jī)的技術(shù)要求和當(dāng)前國(guó)內(nèi)的狀況，對(duì)港口

連續(xù)卸船機(jī)能源利用效率的檢測(cè)要求和流程、供給能的測(cè)試和計(jì)算、有

效能的測(cè)試和計(jì)算、能源利用效率的計(jì)算進(jìn)行了規(guī)定。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則、確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容和試驗(yàn)分析

（一）標(biāo)準(zhǔn)編制原則

1、科學(xué)性。連續(xù)卸船機(jī)有效能的計(jì)算遵循電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能這一

能量轉(zhuǎn)換的基本定律，并根據(jù)物料輸送過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用重力勢(shì)

能、旋轉(zhuǎn)機(jī)械能等牛頓定律計(jì)算各環(huán)節(jié)的有效能，有效能及能源利用效

率計(jì)算方法具有科學(xué)依據(jù)。

2、實(shí)用性。對(duì)本檢測(cè)方法，包括連續(xù)卸船機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、供

給能測(cè)量，有效能計(jì)算及能源利用效率計(jì)算等，凡具有資質(zhì)的水運(yùn)能源

監(jiān)測(cè)單位和港口企業(yè)均可采用。本測(cè)算方法標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)明、合理、實(shí)用。

3、可操作性。本檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)具有以測(cè)量和計(jì)算相結(jié)合，操作性

強(qiáng)的特點(diǎn)。相關(guān)工程技術(shù)人員熟悉后能很快上手。本檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)具有

可操作性。

（二）主要技術(shù)內(nèi)容和說(shuō)明

本標(biāo)準(zhǔn)在編寫內(nèi)容和格式上，遵照最新標(biāo)準(zhǔn)GB/T1.1給出的規(guī)則進(jìn)

行。本標(biāo)準(zhǔn)在編寫過(guò)程中主要參考了JT/T314-2009《港口電動(dòng)式起重機(jī)

能源利用效率檢測(cè)方法》、JT/T326-2009《港口帶式輸送機(jī)能源利用效

率檢測(cè)方法》等。

本標(biāo)準(zhǔn)共分為檢測(cè)要求和流程、測(cè)試方法和計(jì)算過(guò)程等章節(jié)?，F(xiàn)就

3

各個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。

1、第1章范圍

在“1范圍”中，規(guī)定本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容和適用范圍，適用于鏈斗

式連續(xù)卸船機(jī)、螺旋式連續(xù)卸船機(jī)。

2、第2章規(guī)范性引用文件

涉及港口連續(xù)卸船機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括JT/T1072《鏈斗式連續(xù)

卸船機(jī)》、JT/T1044《港口螺旋式連續(xù)卸船機(jī)》。

3、第3章術(shù)語(yǔ)和定義

在“3術(shù)語(yǔ)與定義”中，對(duì)供給能、有效能、能源利用效率等術(shù)語(yǔ)

進(jìn)行了定義。其中，有效能是指港口連續(xù)卸船機(jī)按指定工況要求輸送一

定質(zhì)量物料時(shí)理論上應(yīng)消耗的能量。該定義主要參考JT/T314-2009《港

口電動(dòng)勢(shì)起重機(jī)能源利用效率檢測(cè)方法》中有效能的定義確定。

4、第4章檢測(cè)要求和流程

（1）4.1檢測(cè)要求

“4.1檢測(cè)要求”規(guī)定了測(cè)試時(shí)對(duì)風(fēng)速、軌道傾斜度、電網(wǎng)電壓波

動(dòng)及三相電壓不平衡率方面的要求，這就是連續(xù)式卸船機(jī)正常工作的條

件，通常均能被滿足。該檢測(cè)要求主要參照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及JT/T314-2009

《港口電動(dòng)勢(shì)起重機(jī)能源利用效率檢測(cè)方法》的要求確定。

（2）4.2檢測(cè)流程

4.2.1以圖的形式給出了檢測(cè)流程，可以讓使用者清晰的了解檢測(cè)過(guò)

程和先后順序的工作。與JT/T314-2009《港口電動(dòng)式起重機(jī)能源利用效

率檢測(cè)方法》的規(guī)定的流程一致。

4.2.2規(guī)定檢測(cè)單位參照附錄A給的格式填寫報(bào)告書，附錄A為資

料性附錄，供檢測(cè)單位參考。

4

5、第5章測(cè)試方法和計(jì)算過(guò)程

（1）5.1檢測(cè)工況

5.1.1規(guī)定了檢測(cè)工況為正常生產(chǎn)運(yùn)行下，載送物料流量達(dá)到設(shè)備額

定工作能力的60%及以上的工況，不包括啟動(dòng)過(guò)程、物料停流過(guò)程等；

本條規(guī)定主要是考慮港口連續(xù)卸船機(jī)工作常態(tài)是在正常生產(chǎn)運(yùn)行工況

下運(yùn)行，且正常生產(chǎn)運(yùn)行下作業(yè)效率一般不會(huì)低于額定工作能力的60%。

5.1.2規(guī)定了重復(fù)測(cè)試運(yùn)行次數(shù)不少于三次，且每次應(yīng)在設(shè)備檢測(cè)工

況下連續(xù)運(yùn)行不少于15分鐘；本條規(guī)定每臺(tái)設(shè)備測(cè)試時(shí)，測(cè)試運(yùn)行次

數(shù)不少于三次是為了確保設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；另外，考慮到設(shè)備15

分鐘的運(yùn)行數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確反應(yīng)出連續(xù)式卸船機(jī)的工作狀態(tài)，因此規(guī)定每

次應(yīng)在設(shè)備檢測(cè)工況下連續(xù)運(yùn)行不少于15分鐘。

（2）5.2供給能的測(cè)試與計(jì)算

5.2.1規(guī)定采用數(shù)字式電能測(cè)量表（儀）測(cè)量供給能。港口連續(xù)式

卸船機(jī)一般自帶有電能表，但自帶電能表通常有較大的測(cè)量誤差，且有

可能出現(xiàn)損壞等情況，因此，為了確保供給能精準(zhǔn)測(cè)試，規(guī)定采用數(shù)字

式電能測(cè)量表（儀）測(cè)量供給能。

5.2.2數(shù)字式電能測(cè)量表（儀）的測(cè)試值單位為千瓦時(shí)（kW·h），

而有效能的計(jì)算值單位為焦耳（J），因此，應(yīng)將供給能的測(cè)試值單位按

照本條公式換算為焦耳（J）。

（3）5.3有效能的測(cè)算

在“5.3有效能的測(cè)算”中，連續(xù)卸船機(jī)的有效能根據(jù)JT/T25《港

口企業(yè)能量平衡導(dǎo)則》“帶式輸送機(jī)等輸送機(jī)械類設(shè)備的有效利用能量

按在輸送過(guò)程中提升貨物作功和克服必要運(yùn)轉(zhuǎn)阻力所作功之和計(jì)算”。

分別針對(duì)鏈斗式連續(xù)卸船機(jī)和螺旋式連續(xù)卸船機(jī)，按照卸船過(guò)程物料路

5

徑，分別測(cè)算物料在連續(xù)卸船機(jī)不同機(jī)構(gòu)內(nèi)輸送時(shí)產(chǎn)生的有效能，進(jìn)而

得到物料在連續(xù)卸船機(jī)卸船全過(guò)程的有效能。

1）5.3.1鏈斗連續(xù)卸船機(jī)

利用鏈斗式連續(xù)卸船機(jī)卸船時(shí)，物料在卸船機(jī)內(nèi)的路徑大致可以包

括鏈斗式提升機(jī)提升、回轉(zhuǎn)給料盤旋轉(zhuǎn)、臂架帶式輸送機(jī)輸送、輸出帶

式輸送機(jī)輸送、中繼輸送機(jī)輸送五個(gè)環(huán)節(jié)。

“鏈斗式提升機(jī)提升”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能包括物料克服重力增加的

勢(shì)能以及物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的動(dòng)能。根據(jù)重力勢(shì)能公式，以及動(dòng)

能公式：

①物料克服重力增加的勢(shì)能為：mghtt=9.8mh

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

g——重力加速度，單位為牛頓每千克（N/kg）,g取9.8；

h

t——物料在鏈斗式提升機(jī)中被提升的高度，單位為米（m）；

1

②物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的動(dòng)能：mv2

2t

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

v

t——鏈斗式提升機(jī)提升速度，單位為米每秒（m/s）；

“回轉(zhuǎn)給料盤旋轉(zhuǎn)”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能為物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加

的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，以及物料落在回轉(zhuǎn)給料盤引起的回轉(zhuǎn)給料盤克服支承輪摩

擦力所做的功。根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)能公式，以及摩擦力做功公式：

①物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能采用微積分計(jì)算，圖1中陰

1

影部分圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能為：mr()ω2

2h

——陰影部分圓環(huán)的質(zhì)量，單位為為噸（）；

mht

6

ω——回旋給料盤的角速度，單位為弧度每秒（rad/s）；

r——陰影部分圓環(huán)的半徑，單位為米（m）；

由于回旋給料盤的物料均勻分布，則陰影部分微元的質(zhì)量與

mh

m*2πrd

陰影部分微元的面積成正比，為：=r

mh22

π()rr21?

r

1——回轉(zhuǎn)給料盤內(nèi)側(cè)圓半徑，單位為米（m）；

r

2——回轉(zhuǎn)給料盤外側(cè)圓半徑，單位為米（m）；

——陰影部分圓環(huán)的寬度，單位為米（）；

drm

n*2π

另外，根據(jù)回旋給料盤旋轉(zhuǎn)角速度的換算關(guān)系：ω=；

60

綜上可知，圖1中陰影部分圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能為：

r21r2122πmrdnrπ

m()ωrd2(*r*()2)d=0.00274mn22(r+r2)

∫dr=∫22r12

r1r1

22π(rr21?)60

r1

r

r2

圖1回轉(zhuǎn)給料盤上物料旋轉(zhuǎn)狀態(tài)（圓環(huán)微元）

②物料落在回轉(zhuǎn)給料盤做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)克服支承輪摩擦力所做的功

采用微積分計(jì)算，圖2中陰影扇環(huán)物料由落料位置旋轉(zhuǎn)至出料口時(shí)克服

支承輪摩擦力摩擦力做功為：mdgfzdl

m

d——陰影扇環(huán)物料的質(zhì)量，單位為為噸（t）；

fz——回轉(zhuǎn)給料盤與支承輪間的摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，如

f

無(wú)實(shí)測(cè)值，z可取0.35；

7

l

d——陰影扇環(huán)物料由圖2所示落料點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至出料口的旋轉(zhuǎn)距

離，單位為米（m）；

由于回旋給料盤的物料均勻分布，則陰影扇環(huán)的質(zhì)量與陰影

md

m*rdd

扇環(huán)的面積成正比，為：=ωr

md22

π()rr21?

r——陰影扇環(huán)的半徑，單位為米（m）；

r

1——回轉(zhuǎn)給料盤內(nèi)側(cè)圓半徑，單位為米（m）；

r

2——回轉(zhuǎn)給料盤外側(cè)圓半徑，單位為米（m）；

——陰影扇環(huán)的寬度，單位為米（）；

drm

dω——陰影扇環(huán)的弧長(zhǎng)，單位為米（m）；

陰影扇環(huán)由圖所示落料位置旋轉(zhuǎn)至出料口的旋轉(zhuǎn)距離為：

2ld

lrd=(2πω?)

ω——落料位置與回轉(zhuǎn)給料盤圓心所連直線，與出料口與回轉(zhuǎn)給

料盤圓心所連直線的夾角，單位為弧度（rad）；

r——陰影扇環(huán)圓弧的半徑，單位為米（m）；

n*2π

另外，根據(jù)回旋給料盤旋轉(zhuǎn)角速度的換算關(guān)系：ω=，可

60

知：

3333

ππ

22rr22m*rddmgfzz()r22??rmf()rr

mgfl=(ωrgf(2πω?=)r)2.094311)=20.524

∫∫dzd∫∫22z2222

00rr11π(r?r)()rr??()rr

212112

r

ωr

2出料口

r1

8

圖2回轉(zhuǎn)給料盤上物料旋轉(zhuǎn)狀態(tài)（扇環(huán)微元）

“臂架帶式輸送機(jī)輸送”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能為物料被提升位差（提

升為正，下降為零）克服重力增加的勢(shì)能，物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的

動(dòng)能，以及物料落在臂架帶式輸送機(jī)引起的臂架帶式輸送機(jī)克服托輥摩

擦力所做的功。根據(jù)重力勢(shì)能公式，摩擦力做功公式，以及動(dòng)能公式：

①物料被提升位差（提升為正，下降為零）克服重力增加的勢(shì)能為：

mghbb=9.8mh；

hb——物料在臂架帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程中被提升位差（提升為

正，下降為零），單位為米（m）；

另外，根據(jù)hlbb=sinα，可知，物料被提升位差（提升為正，下降為

零）克服重力增加的勢(shì)能為：9.8mlbsinα

lb——物料在臂架帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程中有效長(zhǎng)度，單位為米

（m）；

α——臂架帶式輸送機(jī)擺動(dòng)傾角（沿物料流向，上傾為正，下

降為零），單位為度（°）；

1

②物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的動(dòng)能為：mv2

2b

v

b——臂架帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)帶速，單位為米每秒（m/s）；

③物料落在臂架帶式輸送機(jī)引起的臂架帶式輸送機(jī)克服托輥摩擦

力所做的功為：mgfbblcosαα=9.8mfbblcos

fb——臂架帶式輸送機(jī)托輥摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，如無(wú)

f

實(shí)測(cè)值，b可取0.022；

lb——物料在臂架帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程中有效距離水平投影長(zhǎng)

9

度，單位為米（m）；

“輸出帶式輸送機(jī)輸送”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能為物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)

增加的動(dòng)能，以及物料落在輸出帶式輸送機(jī)引起的輸出帶式輸送機(jī)克服

托輥摩擦力所做的功。根據(jù)摩擦力做功公式，以及動(dòng)能公式：

1

①物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的動(dòng)能為：mv2

2s

v

s——輸出帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)帶速，單位為米每秒（m/s）；

②物料落在輸出帶式輸送機(jī)引起的輸出帶式輸送機(jī)克服托輥摩擦

力所做的功為：mgfssl=9.8mfssl

fs——輸出帶式輸送機(jī)托輥摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，如無(wú)

f

實(shí)測(cè)值，b可取0.022；

ls——物料在輸出帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程中有效距離水平投影長(zhǎng)

度，單位為米（m）；

“中繼帶式輸送機(jī)輸送”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能為物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)

增加的動(dòng)能，以及物料落在輸出帶式輸送機(jī)引起的中繼帶式輸送機(jī)克服

托輥摩擦力所做的功。根據(jù)摩擦力做功公式，以及動(dòng)能公式：

1

①物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的動(dòng)能為：mv2

2z

v

z——中繼帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)帶速，單位為米每秒（m/s）；

②物料落在中繼帶式輸送機(jī)引起的中繼帶式輸送機(jī)克服托輥摩擦

力所做的功為：mgfzzl=9.8mfzzl

fz——中繼帶式輸送機(jī)托輥摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，如無(wú)

f

實(shí)測(cè)值，b可取0.022；

lz——物料在中繼帶式輸送機(jī)輸送過(guò)程中有效距離水平投影長(zhǎng)

10

度，單位為米（m）；

2）5.3.2螺旋式連續(xù)卸船機(jī)

利用螺旋式連續(xù)卸船機(jī)卸船時(shí)，物料在卸船機(jī)內(nèi)的路徑大致可以包

括垂直臂螺旋輸送機(jī)輸送、水平臂螺旋輸送機(jī)輸送、門架螺旋輸送機(jī)輸

送三個(gè)環(huán)節(jié)。

“垂直臂螺旋輸送機(jī)輸送”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能包括物料克服重力增

加的勢(shì)能、物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，以及物料克服管壁摩

擦力所做的功。根據(jù)重力勢(shì)能公式、動(dòng)能公式以及摩擦力做功公式：

①物料克服重力增加的勢(shì)能為：mghcccosαα=9.8mhcos

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

g——重力加速度，單位為牛頓每千克（N/kg）,g取9.8；

h

c——垂直臂螺旋輸送機(jī)有效長(zhǎng)度，單位為米（m）；

α——垂直臂螺旋輸送機(jī)中心軸傾角，單位為度（°）；

12

②物料由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)增加的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能為：mvc

2

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

vc——物料在垂直臂螺旋輸送機(jī)中的旋轉(zhuǎn)線速度，單位為米每秒

（m/s）；

③物料在垂直螺旋輸送機(jī)中，在旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，物料向

葉片邊緣移動(dòng)，壓在輸送管壁上，并在管壁中呈螺旋狀向上輸送。輸送

Ffl

過(guò)程中，物料與輸送管壁的摩擦力做功為：ccc

——輸送管壁作用于物料的壓力，單位為牛頓（）；

FcN

fc——垂直臂螺旋輸送機(jī)與物料間的摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，

11

f

如無(wú)實(shí)測(cè)值，c可取0.35；

lc——輸送過(guò)程中，物料相對(duì)于輸送管壁的移動(dòng)距離，單位為米

（m）；

其中，輸送管壁作用于物料的壓力為物料旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，

Fc

2

mvc

為：Fc=

rc2

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

vc——物料在垂直臂螺旋輸送機(jī)中的旋轉(zhuǎn)線速度，單位為米每秒

（m/s）；

r

c2——垂直臂螺旋輸送機(jī)外軸半徑，單位為米（m）；

hs222

物料相對(duì)于輸送管壁的移動(dòng)距離為：(4πrssc2+)

sc

h

c——垂直臂螺旋輸送機(jī)有效長(zhǎng)度，單位為米（m）；

s

c——垂直臂螺旋輸送機(jī)螺旋葉片螺距，單位為米（m）；

rc2——垂直臂螺旋輸送機(jī)外軸半徑，單位為米（m）；

④綜上，輸送過(guò)程中，物料與輸送管壁的摩擦力做功為：

22

mvchc222mvcfcch6.283rc22

Fflccc=()*)fc*(4πrc2+=sc)(()1+

rrcc22scsc

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

vc——物料在垂直臂螺旋輸送機(jī)中的旋轉(zhuǎn)線速度，單位為米每秒

（m/s）；

fc——垂直臂螺旋輸送機(jī)與物料間的摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，

f

如無(wú)實(shí)測(cè)值，c可取0.35；

12

h

c——垂直臂螺旋輸送機(jī)有效長(zhǎng)度，單位為米（m）；

rc2——垂直臂螺旋輸送機(jī)外軸半徑，單位為米（m）；

s

c——垂直臂螺旋輸送機(jī)螺旋葉片螺距，單位為米（m）；

“水平臂螺旋輸送機(jī)輸送”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能包括物料克服重力增

加的勢(shì)能，以及物料克服管壁摩擦力所做的功。根據(jù)重力勢(shì)能公式、及

摩擦力做功公式：

①物料克服重力增加的勢(shì)能為：mghsssinββ=9.8mhsin

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

g——重力加速度，單位為牛頓每千克（N/kg）,g取9.8；

h

s——水平臂螺旋輸送機(jī)有效長(zhǎng)度，單位為米（m）；

β——水平臂螺旋輸送機(jī)中心軸傾角，單位為度（°）；

②物料在水平臂螺旋輸送機(jī)的料槽中，因自重而與槽底及槽臂貼緊，

當(dāng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在螺旋葉片的推動(dòng)下向前輸送。輸送過(guò)程中，物

料與槽底與槽臂的摩擦力主要是物料與螺旋輸送機(jī)管壁的摩擦力。根據(jù)

《散貨連續(xù)卸船機(jī)》所述，物料在水平臂螺旋輸送機(jī)中的填充系數(shù)約為

0.25，填充率較低，可以認(rèn)為物料對(duì)管壁的摩擦力約等于物料的重力，

則物料克服管壁摩擦力所做的功為：mgfsshcosββ=9.8mfsshcos

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

g——重力加速度，單位為牛頓每千克（N/kg）,g取9.8；

h

s——水平臂螺旋輸送機(jī)有效長(zhǎng)度，單位為米（m）；

β——水平臂螺旋輸送機(jī)中心軸傾角，單位為度（°）；

fs——水平臂螺旋輸送機(jī)與物料間的摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，

13

f

如無(wú)實(shí)測(cè)值，s可取0.35；

“門架螺旋輸送機(jī)輸送”環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有效能主要為物料克服管壁摩

擦力所做的功。

物料在門架臂螺旋輸送機(jī)的料槽中，因自重而與槽底及槽臂貼緊，

當(dāng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料在螺旋葉片的推動(dòng)下向前輸送。輸送過(guò)程中，物

料與槽底與槽臂的摩擦力主要是物料與螺旋輸送機(jī)管壁的摩擦力。根據(jù)

《散貨連續(xù)卸船機(jī)》所述，物料在水平臂螺旋輸送機(jī)中的填充系數(shù)約為

0.25，填充率較低，可以認(rèn)為物料對(duì)管壁的摩擦力約等于物料的重力，

mgfh=9.8mfh

則物料克服管壁摩擦力所做的功為：mmmm

m——1個(gè)作業(yè)周期內(nèi)所卸的物料質(zhì)量，單位為噸（t）；

g——重力加速度，單位為牛頓每千克（N/kg）,g取9.8；

h

m——門架螺旋輸送機(jī)有效長(zhǎng)度，單位為米（m）；

fm——門架螺旋輸送機(jī)與物料間的摩擦系數(shù)，可取實(shí)際測(cè)試值，如

f

無(wú)實(shí)測(cè)值，m可取0.35；

（4）5.4能源利用效率的計(jì)算

能源利用效率的計(jì)算是根據(jù)上面分別計(jì)算得出的連續(xù)卸船機(jī)在一

個(gè)作業(yè)周期中的有效能和供給能計(jì)算得出，單位是%。

本標(biāo)準(zhǔn)的能源利用效率計(jì)算公式與JT/T314-2009《港口電動(dòng)式起重

機(jī)能源利用效率檢測(cè)方法》的能源利用效率的計(jì)算公式一致。

6、附錄A連續(xù)卸船機(jī)能源利用效率檢測(cè)報(bào)告書