大“斗”至“剪”

供稿/恩倍力（昆山）机械有限公司 王 强 采编/邹铁汉 张韦微

恩倍力（昆山）机械有限公司（以下简称恩倍力）是现代经营管理模式下的一家新型企业，于2013年在江苏昆山合资成立了集抓斗（具）的设计、制造与销售为一体的专业制造企业，公司通过资源整合集聚该领域的专业人才，凭借江苏已趋规模的专业制造优势及成熟的长三角配套资源，专业承接抓斗（具）从设计、制造到技术支持的全方位服务。

2023年马鞍山恩倍力机械有限公司正式投产，2 个生产基地合计占地面积100 亩，注册资金8 740万人民币，主营业务是以“ENBL”专有技术及对应的生产工艺，专业制造各类电动液压抓斗、机械抓斗、工程液压抓斗、特种疏浚抓斗以及用于固定物料搬运的专用吊夹具。用户遍及港口、冶金、火力发电、生物质发电及垃圾处理等散货物料储运行业，赢得了良好的市场信誉。

公司秉承“诚信、务实、创新、共赢”的经营理念，坚持“质量为本、诚信至上、锐意进取、精益求精，与用户共创价值。”的质量方针，为用户提供专业的产品和优质的服务。

概述

抓斗卸船机作为一个划时代的港口散货装卸的专业起重设备，无论是在发展初期以提升单一设备（起重主机）能力为重点、直接提升系统生产效率的粗放型阶段，还是从散货装卸、运输、转拨、堆取料、存放、转运等，全方位追求全系统稳定的整体运行效率的今天，几十年来一直在不断完善和改进中。

作为装卸系统中最重要的环节之一，抓斗的性能开发也随着国内散货装卸行业专业化程度的不断升级，越来越受到用户、业内专家及专业人士的关注和重视。

抓斗经历了几个发展阶段：

1）20世纪末的认知阶段 通用、方便、快捷、兼容、耐用（撞）；

2）21世纪初的发展阶段 大抓取比、耐磨、抓取力（针对不同散货）；

3）2012年后的成熟阶段 注重主机自动化协作、抓斗回归设备管理（成本）、系统效率、新材料、新工艺，局部结构优化等等，传统采用的长撑杆抓斗遇到了其结构的瓶颈。

剪式抓斗因为其大抓取比、稳定的抓取性能、及相应的高满斗率、安全少维护等综合性能走入业内专业人士的视野，进入追求系统效率的专业化码头。

当前国内大型专业化码头卸船机相对国内外市场，无论是生产能力及配套的自动化水平，还是码头生产管理能力，以及大宗散货的对应生产量（及对应的产能要求），都为剪式抓斗的推广应用创造了最好的时机，而不断满足用户需求正是恩倍力人的销售理念。

剪式抓斗的结构形式及发展背景

顾名思义，剪式抓斗就是根据其结构形式，结合其仿剪刀状的工作原理的一种散货抓斗，因为其独特的结构特点，特别适用于大型专业化程度较高的装卸领域；

第一代剪式抓斗是荷兰NEMAG 于20世纪80年代，在其前身钳式抓斗的基础上研发成功的一种专利产品；从研发投产至今，一直是欧美追求高效率散货装卸专业港口的首选抓斗。但由于其结构的特殊性，以及对加工工艺要求极高，制造成本高，加上前几十年国内装卸码头设备及工艺已日趋成熟，装卸效率更多关注卸船机性能的提升，而长撑杆抓斗通过新材料在抓取比上的突破，基本能满足这一个阶段的需求；但长撑杆抓斗受结构的约束，通过增大抓取比来提升效率基本已达到了极限，剪式抓斗在国内大型散货专业化码头的推广正当其时！

1.一字横梁 2.钢丝绳钳式抓斗基本结构形式

传统剪式抓斗与长撑杆型抓斗比较

长撑杆抓斗

剪式抓斗

1）结构形式比较

长撑杆抓斗通过撑杆传递挖掘扭矩，独立撑杆，多个转动绞点。剪式抓斗通过剪刀臂传递闭合力矩，支撑链条配合开斗，滑轮转动仅一个转动绞点（滚动轴承结构），所有转动点均为滚动轴承（精度高、机械效率高）。

2）工作过程传动及性能比较

从2 种抓斗结构差异，挖掘重心状态及传递的动力形式理论对比，剪式抓斗获取大抓取比、优良的抓取性能及稳定的充填效率具备先天的结构优势。

3）剪式抓斗工作过程的抓取力变化

抓斗由打开到闭合的过程中，剪式抓斗工作过程的抓取力逐渐增大，而双瓣抓斗则增大到一定程度后减小。

4）剪式抓斗与长撑杆型抓斗抓取过程对比

剪式抓斗因为其结构及工作形式，工作重心相对低，在物料斜坡上不易倾倒，对实际工况的兼容性强，实际满斗率大大领先于长撑杆抓斗（这是区分2 种抓斗实际作业效率的关键）。

剪式抓斗工作过程的抓取力变化

长撑杆抓斗抓取过程

剪式抓斗抓取过程

剪式抓斗大抓取面的平挖（一层一层的刨）特性，使得被抓取的物料面只会出现小角度的斜坡而不会形成陡坡，保证了后续抓取的每斗实际充填率，同时也大大减少了清仓阶段推扒机的工作量。长撑杆抓斗的深挖特性，使得被抓取的物料面易形成陡坡，后续抓斗继续抓取物料时易出现倾倒或斜抓（此时很难深挖，抓料很少），由于较大陡坡的出现，还可能出现抓斗被埋斗的情况。

船舱内应用场景

5）剪式抓斗与长撑杆型抓斗船舱内应用场景比较

长撑杆型抓斗的撑杆是刚性的，在撑杆碰撞船舷时易变形损坏甚至损坏船舷（不便于作业人员必要的抛斗作业）。而剪式抓斗为链条柔性结构，在船舱卸货工况，可以较好地避免以上缺陷。

剪式抓斗易于维护保养（维护安全、便捷）

抓斗打开后，人员站在地面就可以对所有维护点进行维护。无需登高作业，避免了安全隐患，且维护点数量明显少于长撑杆型抓斗，维护工作量及维护成本相对减少。

恩倍力第一代剪式抓斗的设计与制造

恩倍力通过前期调研可行论证，比较了大量国内外相关产品的优缺点后进行优化分析；明确对标目标，确定攻关难点，找到目标用户。与上海海事大学的合作，理论上控制了总体机构及关键参数基本面，结合软件对设计结果进行验证。通过散体力学模型对抓斗的抓取能力及充填率理论验算，保证抓斗的实际抓取性能； 通过有限元分析保证抓斗的强度设计。结合恩倍力在抓斗制造工艺及设计方面积累的经验和能力，2020年第一批4 台63 t起重量的剪式抓斗出厂，交付非洲几内亚的铝土矿过驳项目，正如前期设计规划的，投产使用至今，获得用户的高度肯定，过驳效率提升40%。在此基础上，恩倍力又获得了全国最大3 000 t/h 卸船机配套剪式抓斗订单。

恩倍力公司以强有力的设计理论作为支撑，对前期主机设备及抓斗选型过程进行深入了解，拥有出色的前期销售、施工设计、制造工艺团队，以及业内的支持，已投入生产的产品在用户现场获得成功，从而得到行业用户的信任。

恩倍力第一代剪式抓斗使用

新一代恩倍力剪式抓斗——恩倍力首创专利产品

当前国内大多数现有卸船机配剪式抓斗需要面对的几个突破点

1）卸船机漏斗口尺寸基本都是依照长撑杆抓斗的打开尺寸来设计的，现在国外的剪式抓斗，难以兼容满足这个要求；

2）抓斗打开尺寸小了，怎么保证抓斗的抓取能力？

3）通过倍率提升抓取能力，但如何通过结构设计解决穿绳难的问题？

国内卸船机由长撑杆抓斗改配剪式抓斗注意事项

1）关于效率提升的认知上，不片面地强调剪式抓斗的抓取比比原长撑杆抓斗大的单一特性，而从系统综合效率思维去定位大抓取比剪式抓斗的使用；

2）在抓斗作业操作上，存在与原长撑杆抓斗不一致的特性，要有一个习惯性的改变过程；

3）前面介绍的2 种抓斗的抓取线性受力要求不一样，可能存在电

控系统控制的匹配切换的环节，可能牵涉到承重索与闭合索结合工况变化的负荷分配调整，抓斗运行轨迹的控制逻辑的变化，以及抓斗在料斗上方的卸料控制的调整。

剪式抓斗使用的其他优势

剪式抓斗在散货装卸方面除前述优点之外，还具备以下优点：

1）目前，散货装卸设备的远程控制与自动化是发展的方向，传统长撑杆抓斗在物料上的抓取落点控制非常困难，国内外均没有很有效的快速控制方式，采用剪式抓斗则可较快地实现对剪式抓斗在物料上的抓取落点的控制；

2）抓取比大，在相同抓取量的条件下，总起重量更小，起到节能增效的作用；在相同总起重量条件下，可抓取更多的物料，达到提高生产能力的目的；对于相同生产效率的设备，可以选择起重量更小的抓斗，这对老旧起重设备可以延长其安全使用年限；而对于新购起重设备，则可以让起重设备自重变得更轻，节省投资费用，对于码头的轮压、腿压也将明显减小，新建的泊位可节省基础建设的投入；

3）抓取力大，可适应不同物料，且满斗率高；较高的抓取效率提升了整个设备的性能，保证了生产能力；

4）剪式抓斗打开和闭合时钢丝绳的伸缩变化量小，也在一定程度上提高了卸船机的效率，同时还能解决设备起升高度不足的问题（交通部颁布允许减载提高2 挡载重吨靠泊后，导致很多码头出现设备起升净空高度不足的问题，特别是门座起重机）；

5）从安全性方面，剪式抓斗与传统的长撑杆抓斗相比，在生产上或是维修保养方面均具有很强的优势。