1、1袋装成品铁路储运系统的现状与优化设计摘要：本文介绍了国内袋装成品铁路储运系统现状，分析了系统构成及装车优缺点。通过方案比较与优化，设计出满足国投罗钾 180 万吨袋装钾肥的自动化铁路储运系统，该系统能有效降低企业的管理难度，减轻工人的劳动强度，为企业创造经济效益。 关键词：铁路运输、袋装成品、储运系统、装车 近十几年来，在西方发达工业国家，散装化肥、水泥等散装物料的自动化装车、装船设备与技术较成熟，使用相当普遍。然而。国内大多采用比较原始的人力搬运方式，或者：采用半机械化储存装车方式，效率低、成本高。工人劳动强度大、作业环境差，因此研究适应中国国情和企业现状的自动化储存装车系统意义重大。 一
2、、国内袋装成品铁路运输系统机械化装置 通过全国各地考察，了解袋装成品铁路储运系统发展现状，具有代表意义的几种储运系统总结如下： 1.集中包装一堆包机堆包一移动式胶带机装车系统 吉林云天化现代物流中心建在厂区内，建有 4 条 1050 米的铁路专用线，8 万平方米的铁路罩棚（如图 1、2） ，被原铁道部列为重点战略装车点，粮食收储、贸易量均可达到 100 万吨/年，日货运能力超过 1 万吨。 粮食包装车间位于铁路专用线站场旁边，包装好的袋装成品通过胶带运输转运到站场胶带机上，再通过天桥式堆包机卸料，3 人配合整齐地2码到站台上。火车装车时，采用移动式胶带机人工装车，车厢内需要 5人同时工作，装完
3、一个车厢共需 2.5 小时。站台天桥式堆包机分为两种，一种可前后左右移动进行站台堆包（如图 3） ；另一种可前后左右移动并且可以 360旋转，既可用于站台堆包，也可用于装车（如图 4） 。 该方式的优点：站台堆包码垛为半自动化，速度较快，堆包比较省力。缺点：需经常移动装车胶带机至对应的车厢，导致装车效率不高；另外移动式胶带机故障率高，装车时间较长，装车所需人工较多。 2.全自动码垛机码垛叉车堆放汽车转运移动式胶带机装车系统 包装车间建在专用线站场附近，袋装成品通过胶带机输送至高位托盘码垛机码垛，由叉车运至仓库堆放整齐。火车装车时，由汽车将袋装成品托盘转运至站台，叉车仅负责汽车的装卸，装车则通过
4、移动式胶带输送机人工上货卸货，车厢内需 2 人卸料（如图 5） ，装完一个车厢需 2小时。 该方式的优点：站台堆包码垛半自动化，效率高。缺点：转运环节多，距离较远；移动式胶带机装车存在故障率高，移动所需时间长等。 3.全自动码垛机码垛叉车网兜储存汽车转运移动式皮带机装车系统 全自动码垛机将袋装成品首先码放在网兜（代替托盘）上，通过网兜起吊，用专用内燃叉车将其转运至仓库或站台堆放，敞篷车装车时由专用叉车直接装车，非敞篷式车厢装车时可通过移动式皮带人工装车。 该方式的优点：能实现全机械化作业，节省人力；效率高；货品可3以堆很高（如图 7） ，仓库容积利用率高。缺点：专用叉车作业时需增加1 人挂取网
5、兜（如图 6） ；因仓库离站台较远，转运烦琐。 4.全自动码垛机码垛叉车储存及转运叉车装车系统 独山子 120 万吨聚乙烯库房是亚洲最大的库房（如图 8） ，采用全自动码垛机码垛、叉车存储及转运、叉车装车的自动化储运系统。包装车间建于铁路一侧，全自动码垛机沿站台均匀布置，散装物料通过气力输送至包装机进行包装，包装后的袋装成品经胶带机输送至高位码垛机，码垛后由叉车运至站台堆放。火车装车时由叉车将装货托盘运到车厢内人工装车，托盘不随牟运走，1 节车厢内同时工作人数为 1 人，装完一个车厢需 1.5 小时（如图 9、10） 。 该方式的优点：能实现机械化作业，装车速度快，效率高且省力。缺点：库房太大
6、导致叉车运行距离远，不经济。 5.伸缩式装车机装车系统 伸缩式装车机系统是将装车机固定在站台上。头部伸进火车车厢内，将货物输送至车厢内的任何位置（亦可高低升降） ，方便人员将货物堆高码垛，省时省力，提高装车效率。适合于各种袋装货物（如图 11） 。装火车时，伸缩式装车机可单独装车使用，也可对接生产线直接将货物装进火车车厢。 该方式的优点：能实现自动化，装车省力。缺点：设备笨重，移动调整不方便，影响总的装车速度。 综上，若包装车间紧靠站台，站台即仓库，虽然货物装车仍存在一些不足，但是物流比较顺畅；若仓库离站台较远，即使储运系统自动化4程度很高，也会因为转运距离远而导致成本增加。因此线路的选择，包
7、装车间的位置的选择等都十分重要。合理的设计能减少中间环节，对于管理、调度和控制等都会带来很多便利。 二、袋装钾肥自动化铁路储运系统的优化设计 国投罗钾铁路专用线储运装车系统需实现 180 万吨袋装钾肥的储存装车及运输。根据国内储运系统现状，结合国投罗钾自身的特点，通过4 种方案的比较和优化设计，选择机械化程度高的储运装车系统配置方案。1.定点式卸包人工堆包叉车搬运装车人工卸包到火车（如图12） 袋装成品从包装车间胶带机进人到站场胶带机上，通过定点堆包机由人工将其卸到托盘上，叉车运送到指定位置堆放。 火车装车时，由叉车将托盘上的袋装成品（1 个托盘可装 30 包）运到火车车厢处，将托盘升高送到车
8、厢内，放下托盘由人工码垛堆包。 该方式的优点：（1）一次性投资较少。 （2）装火车机械化程度较高，装车作业效率较高；（3）站场布置简单。缺点：（1）年经营费较高。（2）定点卸包机械化程度较低，工人劳动强度较大。 （3）由于站台风雨棚没有封闭，装卸工卸包工作环境较差，影响工作效率：（4）装卸工劳动强度大，装卸费用呈上升趋势。 2.定点式卸包全自动码垛机叉车搬运人工卸包到火车（如图13） 袋装成品从包装车间胶带机进入到站场胶带机上，通过定点卸包机5下放到各处的高位码垛机处，托盘码垛后由叉车运到站台堆放。 火车装车方式同方案 1。优点：（1）卸包和装车机械自动化程度较高。 （2）工人劳动强度较小。
9、（3）装卸费用较少。 （4）装火车作业效率较高。 （5）年经营费较低。缺点（1）投资较高。 （2）高位码垛机的使用环境温度要求较高（540） ，使得厂房建设投资增加。 （3）码垛机分散布置不便管理。 3.全自动码垛机出叉车（轨道平板车+叉车）人工卸包到火车（如图 14） 袋装成品从包装车间的高位码垛机处给托盘码垛后，近距离由叉车运送到站台堆放；站台上超过叉车经济运距的地方，由叉车运到电动平车上码垛好，然后电动平车行驶到需要堆包的站台附近，由叉车进行堆放。 火车装车方式同方案 1。优点：（1）卸、装车机械自动化程度较高。（2）工人劳动强度较小。 （3）需要的装卸工较少，人工费用较低。 （4）装火
10、车作业效率较高。 （5）年经营费较低。缺点：（1）投资较高。 （2）高位码垛机的使用环境温度要求较高（540） ，使得厂房建设投资增加。 （3）平板车运行速度较低（2050m/min） ，使运输能力受限。（4）袋装成品要进行短倒 1 次或 2 次，管理难度加大。 4.全自动码垛机链条输送定点转向机构叉车人工卸包到火车车厢内（如图 15） 袋装成品从包装车间的高位码垛机处给托盘码垛后，通过链条输送机输送，定点转向机构对托盘进行转向，叉车将垛盘运到站台堆放。 6火车装车方式同方案 1。优点：（1）装、卸车机械自动化程度较高。（2）工人劳动强度较小。 （3）装卸工较少，人工费用较低。 （4）使用装火车作业效率较高。 （5）年经营费较低。缺点：适合采用封闭式站台以降低链条的故障率。 方案 4 自动化程度最高，码垛机集中布置管理方便，叉车转运距离短。经比较，本次设计推荐采用方案 4。 三、结论 通过袋装成品储运系统各方案的设计及国内储运系统现状的研究，得出以下结论：在进行铁路储运系统的设计时，应尽量将包装车间布置在站台附近，做到物流顺畅、减少能源消耗；另外，应选择自动化程度较高的装车方式，减少人工环节。因此，企业要结合厂区所在的地理位置和劳动力资源情况以及企业自身的经济实力选择较省投资、较低年经营费用，较小劳动强度的方案，实现企业利益最大化。
