岸橋大車防風(fēng)防臺(tái)系統(tǒng)改進(jìn)

郭 煒,王子龍

(1武漢理工大學(xué)物流工程學(xué)院,湖北 武漢 430063;2廣州港集團(tuán)新沙港務(wù)有限公司,廣東 廣州 523147)

廣州港集團(tuán)新沙港務(wù)有限公司擁有2臺(tái)由原上海港機(jī)廠制造的集裝箱岸邊裝卸橋(以下簡(jiǎn)稱岸橋),其大車防風(fēng)防臺(tái)系統(tǒng)采用大車頂軌器加防臺(tái)鋼絲繩方式,基本可以滿足廣州港集團(tuán)新沙碼頭防風(fēng)防臺(tái)要求,但頂軌器系統(tǒng)的缺陷在多年的使用中逐步表現(xiàn)出來(lái).首先,頂軌器對(duì)大車鐵軌的損害非常大,頂軌器與軌道的接觸面太小,當(dāng)頂軌器工作時(shí)會(huì)造成鐵軌一定程度的變形,破壞鐵軌下方的水泥底座,特別在大車軌道接口處造成的損害更大;其次,頂軌器反應(yīng)速度慢,不適宜頻繁操作,時(shí)間久了會(huì)出現(xiàn)液壓油泄漏;再次,作用單一,只用于防風(fēng)防臺(tái),在岸橋作業(yè)過(guò)程中不能協(xié)助進(jìn)行大車制動(dòng).考慮岸橋頂軌器系統(tǒng)存在的缺陷和對(duì)軌道造成的損害,必須對(duì)大車的這種防風(fēng)防臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),因此選擇使用大車夾輪器替代頂軌器的方式.

1 大車防風(fēng)防臺(tái)系統(tǒng)改造分析

1.1 夾輪器受力分析

廣州港集團(tuán)新沙碼頭的兩臺(tái)岸橋大車各有4個(gè)頂軌器(海側(cè)和陸側(cè)各2個(gè)),24個(gè)大車行走輪,每臺(tái)岸橋由12臺(tái)大車電機(jī)(海側(cè)和陸側(cè)各2個(gè))驅(qū)動(dòng),此12個(gè)主動(dòng)輪電機(jī)自帶剎車.整機(jī)自重G=960 t,頂軌器壓力FD=30 t,則大車防臺(tái)狀態(tài)時(shí)輪壓

車輪摩擦阻力系數(shù)W=0.007;頂軌器摩擦阻力系數(shù)WD=0.022.因此頂軌器系統(tǒng)的防風(fēng)能力為頂軌器制動(dòng)力與12個(gè)主動(dòng)輪制動(dòng)力的和,即整機(jī)防風(fēng)力

將頂軌器改造為夾輪器后需要安裝夾輪器的個(gè)數(shù)為N,安裝夾輪器后整機(jī)的防風(fēng)力FJ≥F.

安裝夾輪器時(shí)的大車輪壓

即

因此夾輪器的個(gè)數(shù)應(yīng)大于7.93個(gè),在此選擇安裝8個(gè)夾輪器,其所起的效果就已經(jīng)大于頂軌器.

1.2 夾輪器改造

1.2.1 機(jī)械方面 拆除原機(jī)的4個(gè)頂軌器,在大車陸側(cè)和海側(cè)各增加4個(gè)夾輪器.根據(jù)大車結(jié)構(gòu)合理分配夾輪器的位置,因主動(dòng)輪自帶電機(jī)有制動(dòng)功能,因此夾輪器必須安裝在從動(dòng)輪上才能起到效果.對(duì)原頂軌器液壓管路進(jìn)行修改以供夾輪器使用[1].

1.2.2 電氣方面 進(jìn)行夾輪器改造后,相關(guān)電氣控制及電氣線也需要進(jìn)行增加與修改.將原機(jī)頂軌器用于4個(gè)夾輪器行程限位的電氣控制線路,另外增加4套夾輪器限位用于夾輪器狀態(tài)檢測(cè).增加修改夾輪器PLC控制部分程序[2].

通過(guò)對(duì)夾輪器型號(hào)的合理選用,在進(jìn)行上述兩方面的改造后,現(xiàn)用頂軌器式大車防臺(tái)系統(tǒng)存在的缺陷都可以得到較好的解決,同時(shí)增強(qiáng)了大車防臺(tái)系統(tǒng)的功能.

2 改造實(shí)施具體情況

具體實(shí)施分硬件設(shè)備和軟件控制兩方面進(jìn)行,即硬件機(jī)械設(shè)備的改造和控制程序的修改,具體步驟如下.

拆除原機(jī)頂軌器,保留原頂軌器的液壓油路油管,供夾輪器使用.

根據(jù)規(guī)劃在大車海陸兩側(cè)分別合理安裝4個(gè)型號(hào)為YLZ 40-180的夾輪器,可以等同理解為用2個(gè)夾輪器替代原機(jī)1個(gè)頂軌器,充分利用原機(jī)的大車液壓站和液壓油路,將原頂軌器的液壓油路一分為二,供兩個(gè)夾輪器使用.

完成機(jī)械部分的安裝后需進(jìn)行電氣布線.電氣布線相對(duì)簡(jiǎn)單,主要是夾輪器檢測(cè)限位的安裝和布線.這里利用原機(jī)的4套頂軌器位置檢測(cè)限位,另外增加4套OM RON限位開關(guān),共8套檢測(cè)限位用于夾輪器狀態(tài)的檢測(cè).

將新增的4套夾輪器檢測(cè)限位接入PLC的I/O模塊,修改PLC程序(圖1),相應(yīng)在程序中新增4個(gè)夾輪器檢測(cè)點(diǎn),PLC中對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)分別為IB08284 、IB08285 、IB08084 和 IB08085.以 PLC 進(jìn)行程序修改.

程序的修改涉及到6處,圖1 b對(duì)夾輪器釋放狀態(tài)聯(lián)鎖部分程序增加修改,依此類推對(duì)PLC中其他5處程序進(jìn)行修改.進(jìn)行以上改造后就可以對(duì)整套夾輪器系統(tǒng)執(zhí)行功能調(diào)試.

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)岸橋的頂軌器進(jìn)行了以上夾輪器改造后,夾輪器完全代替頂軌器功能,解決了頂軌器防風(fēng)防臺(tái)系統(tǒng)的缺陷.經(jīng)過(guò)半年時(shí)間的使用,改造效果非常好.

[1]Yaskawa Electric Corporation.Control pack CP-317 USER'S manual[Z].MAnual No.Sie-C873-17.1D,Printed In Japan April,2001.

[2]Yaskawa Electric Corporation.Distributed I/O USER'S manual[Z].Manual No.Sie-C878-16.1C,Printed In Japan December,2003.