淺析港口大型起重機(jī)械如何防風(fēng)

摘要：隨著港口裝卸運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展，大型港機(jī)設(shè)備在港口現(xiàn)代化生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。但由于其結(jié)構(gòu)高大，迎風(fēng)面積較大，故在臺風(fēng)或突發(fā)性陣風(fēng)發(fā)生時很容易遭受風(fēng)力的襲擊。所以海港碼頭的大型機(jī)械防風(fēng)工作，對于生產(chǎn)安全有著非常重要的作用，我們所說的港口大型機(jī)械一般是指：軌道式龍門起重機(jī)、裝（卸）船機(jī)、門座起重機(jī)、岸邊集裝箱起重機(jī)、吸糧機(jī)、輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)、斗輪堆取料機(jī)、露天固定帶式輸送機(jī)、輪胎起重機(jī)（25噸級及以上）和輸油臂等。近年來，沿海港口規(guī)模不斷擴(kuò)大，港口起重機(jī)械發(fā)展迅速，其特點是技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備大型化，造價高，速度快，效率高。由于沿海地區(qū)風(fēng)力大，天氣多變，因此，防風(fēng)問題越來越為重要。本文主要論述了沿海港口大型機(jī)械的的防風(fēng)裝置，通過具體的實例對其進(jìn)行探討，可供同行借鑒參考。

關(guān)鍵詞：大型機(jī)械 港口 防風(fēng)裝置 發(fā)展 技術(shù) 生產(chǎn)安全 預(yù)防措施

近年來，沿海港口規(guī)模不斷擴(kuò)大，港口起重機(jī)械發(fā)展迅速，其特點是技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備大型化，造價高，速度快，效率高。由于沿海地區(qū)風(fēng)力大，天氣多變，因此，大型機(jī)械的防風(fēng)問題越來越為重要受到重視。每一年的夏天和秋天的時候，是海上熱帶風(fēng)暴、強熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)的泛濫時期，不僅如此，突發(fā)性陣風(fēng)也會出現(xiàn)在海上，并且時常發(fā)生港口大型起重機(jī)械損毀的情況。由于海運船舶的不斷向大型化方向發(fā)展，海港碼頭起重機(jī)也向大型化方向發(fā)展，因此大型起重機(jī)械的防風(fēng)問題顯得尤為重要。下面就此問題展開探討。

1 大型起重機(jī)械工作狀態(tài)下的常用防風(fēng)裝置

防風(fēng)裝置主要是用來避免起重機(jī)械在作業(yè)工程中受到突發(fā)性陣風(fēng)的作用而沿軌道爬行。常見的有夾軌器、頂軌器、模塊等。防爬裝置是利用裝置上與軌道接觸的摩擦塊在施加壓力情況下產(chǎn)生的摩擦力，來抵抗吹向機(jī)械設(shè)備的風(fēng)力，以免大型機(jī)械設(shè)備在風(fēng)力作用下沿軌道滑移。它用來防止軌道式起重機(jī)在作業(yè)過程中受到突發(fā)性陣風(fēng)的作用而沿軌道爬行。因此，防爬裝置是大型機(jī)械設(shè)備在工作狀態(tài)下使用的防風(fēng)裝置。以下為工作狀態(tài)下的主要防風(fēng)裝置及其特點：

1．1 夾軌器

我們都了解，夾軌器是傳統(tǒng)的防風(fēng)裝置之一。但是它有一個不可忽視的缺點，即夾軌器容易因鉗體滑動而失效，也就是起重機(jī)在較大風(fēng)力作用時容易產(chǎn)生振擺。這些因素導(dǎo)致其防風(fēng)可靠性差。

1．2 頂(壓)軌器

頂(壓)軌器，這是目前使用較多的一種防風(fēng)裝置。之所以用的最多，是因為它的作用相對可靠，雖然軌道面上直接頂定著頂軌器，但軌道垂直方向撓曲對頂軌力會有影響。所以如何減少軌道撓曲對其影響非常重要。當(dāng)然除了懂得改善軌道鋪設(shè)質(zhì)量外，還要明確安裝位置，應(yīng)做到使頂軌器兩側(cè)車輪支點之間的距離最短，所以最好安裝在門腿下的主平衡梁下面，這也是實用的措施。

1．3 防風(fēng)鐵楔

大家都知道，防風(fēng)鐵楔構(gòu)型簡單，制作成本低，但防風(fēng)能力弱且可靠性不高。通常在大型起重設(shè)備中，特別是在PLC控制的起重機(jī)中不宜采用，因為對大型自動控制的起重機(jī)而言，其運行故障很高。

若要加強對防風(fēng)裝置的安全管理，保證防風(fēng)裝置的可靠性，不僅要注重設(shè)計、制造和安裝的環(huán)節(jié)，更應(yīng)注重加強對防風(fēng)裝置的日常安全管理及定期檢查防風(fēng)裝置的可靠性。例如，控制與行走控制實行電氣聯(lián)鎖的有電動液壓夾規(guī)器、電動液壓頂軌器、電動錨定裝置。若電器聯(lián)鎖失效或出現(xiàn)其他故障，在起重機(jī)行走停止的情況下，夾軌器對軌道夾住失敗，軌道上沒有出現(xiàn)頂軌器的模塊，若此時再突然遇到陣風(fēng)，就可能出現(xiàn)整機(jī)滑落。若當(dāng)起重機(jī)行走時夾軌器沒有松開或模塊沒有被頂軌器提起，將有可能燒毀行走電機(jī)。贓物有可能將錨定坑塞滿，放下的錨定板或錨定抨沒有進(jìn)入鋪定坑，模塊系纜繩松弛等，同方向塞在輪子下，防風(fēng)系纜繩的繩徑?jīng)]有達(dá)到要求，系纜繩松弛等，這些都是影響防風(fēng)裝置的有效性和可靠性的不利因素，應(yīng)不斷加強對防風(fēng)裝置管理，做好相關(guān)的預(yù)防工作。

2 液壓輪邊制動器的作用原理和作用特點

首先，我們對輪邊制動器的作用原理進(jìn)行一個介紹，當(dāng)機(jī)構(gòu)減速停車后。通過對車輪施加一個足夠的制動力矩，使得起重機(jī)在風(fēng)力的作用下，車輪的滾動阻力增大(直至車輪打滑)。從而產(chǎn)生與風(fēng)力作用相反的滾動摩擦(靜態(tài)或動態(tài))阻力或滑動摩擦阻力(車輪打滑時變成滑動摩擦阻力)，達(dá)到抵抗風(fēng)力的作用。當(dāng)機(jī)構(gòu)要起動(開車)時，輪邊制動器通過PLC(或其它方式)控制提前進(jìn)行驅(qū)動釋放(開閘)，使制動器的制動襯墊脫離車輪制動覆面，消除制動力矩。輪邊制動器一般只用于大車運行機(jī)構(gòu)的被動車輪的制動。WB系列夾輪器具有結(jié)構(gòu)剛強緊湊、功能齊全、少有維護(hù)的優(yōu)點但須與液壓系統(tǒng)配套使用。精密對中調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一無需兩側(cè)調(diào)節(jié)，能夠?qū)蓚?cè)微量間隙誤差彈性適應(yīng)，避免了以往機(jī)構(gòu)容易由于調(diào)節(jié)不當(dāng)而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的危險。該機(jī)構(gòu)也能同時保證兩側(cè)松閘間隙對等。

自動補償功能-無需調(diào)整，精準(zhǔn)可靠。補償機(jī)構(gòu)位于活塞端部，調(diào)節(jié)桿位于活塞內(nèi)部，結(jié)構(gòu)極其緊湊。由于夾輪器從活塞到制動靴的杠桿比，使得活塞行程對于摩擦片的磨損更為敏感，即使少量的磨損也會導(dǎo)致增加更多的活塞釋放行程，制動力減少更多。如果不能及時調(diào)整，則容易產(chǎn)生潛在的危險。因此保證活塞的行程也就更為重要。而補償機(jī)構(gòu)非常的靈敏可靠，減少了時常檢修調(diào)節(jié)的麻煩，也在某種意義上消除了這種隱患。

粉末冶金摩擦片-更加耐磨，壽命長久。間隙限位開關(guān)-基于對于穩(wěn)定的松閘間隙的理解，增加了可選的間隙限位開關(guān)。監(jiān)測松閘間隙的變化。一旦超出許可的范圍即發(fā)出警報，以利于及時調(diào)整，增加了防風(fēng)安全。

3 海港碼頭大型起重機(jī)械防風(fēng)操作的注意事項

在防風(fēng)抗臺安全操作方面，海港碼頭大型機(jī)械設(shè)備主要有兩個方面的內(nèi)容：一是日常防風(fēng)工作，作業(yè)中的防突發(fā)性陣風(fēng)問題及作業(yè)后的防風(fēng)安全操作是其主要內(nèi)容。二是抵御臺風(fēng)對起重機(jī)的危害，即所說的大型機(jī)械設(shè)備的抗臺問題。大型機(jī)械設(shè)備的防陣風(fēng)和抗臺風(fēng)問題綜合起來的基本要求主要有以下幾點：

①為了保障安全，就要使各方面保持良好的技術(shù)狀況和工作可靠性，為此，要勤于檢查大型機(jī)械的行走制動、防爬（防滑）制動裝置和錨定、系纜等防風(fēng)抗臺裝置，并且，每次作業(yè)終結(jié)時，起重機(jī)械要開到指定地點停放，起重機(jī)械要錨定牢固，讓防滑裝置處于防滑制動狀態(tài)。

②大型機(jī)械在作業(yè)中，如果遇到設(shè)計級別以上陣風(fēng)時，應(yīng)停止作業(yè)，并根據(jù)規(guī)定做好防風(fēng)工作，最好設(shè)立制度進(jìn)行監(jiān)督。

③在臺風(fēng)來臨前，起重機(jī)械要開到指定位置停放，按要求做好抗臺工作，此外，還要系好防風(fēng)纜繩。對于單臺門機(jī)，當(dāng)其回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)自由回轉(zhuǎn)時，各門機(jī)之間的距離要大于50m。

④軌道式大型港機(jī)防風(fēng)防臺工作應(yīng)當(dāng)配備防滑和制動裝置，其中選擇防滑裝置時，需保證設(shè)備在15米/秒到35米/秒的現(xiàn)場風(fēng)力作用下不發(fā)生滑移；防止風(fēng)的水平力和上拔力裝置需保證設(shè)備在35米/秒到55米/秒的現(xiàn)場力作用下不發(fā)生傾覆。所在地區(qū)50年最大風(fēng)速歷史記錄超出上述范圍的使用單位，應(yīng)當(dāng)按照50年最大風(fēng)速設(shè)防。

⑤大型機(jī)械設(shè)備行走軌道要平坦，軌道兩端要與碼頭基礎(chǔ)緊固在一起，并設(shè)置鋼筋混凝土或鋼板制成的擋塊；還要進(jìn)行技術(shù)測試以及配備防風(fēng)預(yù)（警）報裝置，來達(dá)到對設(shè)計風(fēng)速警示預(yù)報的要求。

⑥作業(yè)中遇到設(shè)計級別以上陣風(fēng)時，應(yīng)停止作業(yè)，并做好防風(fēng)工作。為提高防風(fēng)設(shè)施的抗風(fēng)能力，對那些防風(fēng)設(shè)施簡陋及防風(fēng)能力不足的起重機(jī)要采取相應(yīng)措施；臺風(fēng)中要隨時巡檢防風(fēng)設(shè)施是否完好，如發(fā)現(xiàn)問題要迅速處理，保證安全。臺風(fēng)過后，對防風(fēng)抗臺設(shè)施進(jìn)行全面檢查，對遭損壞的設(shè)施要及時修復(fù)。

⑦我國現(xiàn)有海港碼頭的大型機(jī)械設(shè)備多數(shù)是80年代制造的，其防風(fēng)設(shè)施簡陋，達(dá)不到防風(fēng)能力要求。即便是90年代設(shè)計制造的并且已裝置了防爬器、錨定裝置和防風(fēng)系纜裝置，其設(shè)計防風(fēng)能力還是達(dá)不到的要求。對于這些大型機(jī)械設(shè)備，采取措施，提高其抗風(fēng)能力。大型機(jī)械設(shè)備抗風(fēng)能力的提高途徑如下：為增強工作狀態(tài)下的抗風(fēng)能力需在機(jī)上增設(shè)防爬器，如自鎖式防爬器和電動液壓頂軌器；增設(shè)錨定裝置和防風(fēng)系纜裝置，于碼頭上相應(yīng)增設(shè)錨定坑和防風(fēng)系纜地錨或系纜墩柱；為提高強度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對機(jī)上金屬結(jié)構(gòu)簿弱環(huán)節(jié)予以加強；在臺風(fēng)來臨，對大型機(jī)械進(jìn)行防臺安全技術(shù)操作時，對這些防風(fēng)設(shè)施簡陋的機(jī)械設(shè)備可采取一些相應(yīng)措施來提高它們的抗風(fēng)能力。如利用碼頭上的船用系纜墩柱，捆扎住系船墩柱與機(jī)械設(shè)備支腿下端；剛性連接沒有鋪定裝置的機(jī)械設(shè)備及相鄰有錨定裝置的大型機(jī)械設(shè)備，實現(xiàn)連體抗臺等。

4 防風(fēng)防臺工作的要求和措施

①要按照當(dāng)?shù)仃囷L(fēng)或者臺風(fēng)的實際情況，來對大型港機(jī)作業(yè)的碼頭和場所設(shè)置足夠的錨定裝置，對沒有防風(fēng)防臺能力的碼頭和大型港機(jī)要采取有效的改進(jìn)措施，保證其具備防風(fēng)防臺能力。良好的整機(jī)機(jī)械性能是正常使用的大型港機(jī)應(yīng)該具備的；要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)大型港機(jī)的防風(fēng)裝置，保證其完好且具備防風(fēng)防臺能力。

②根據(jù)我們的經(jīng)驗，在防風(fēng)工作中，僅僅給大型機(jī)械配備防滑和制動裝置是不夠的，一般我們的設(shè)置都是保證設(shè)備在15米/秒到35米/秒的現(xiàn)場風(fēng)力作用下不發(fā)生滑移；但是在實際的防風(fēng)設(shè)備的配置中，我們一定要保證設(shè)備在35米/秒到55米/秒的現(xiàn)場風(fēng)力作用下不發(fā)生傾覆。另外，大型設(shè)備的行走軌道要平坦，軌道兩端要與碼頭基礎(chǔ)緊固在一起，還要設(shè)置上鋼筋混凝土或者鋼板制成的擋塊。除此之外，還要預(yù)防突發(fā)性陣風(fēng)的措施。

③為了港口大型機(jī)械設(shè)備在大風(fēng)中的安全，我們要抓住設(shè)計制造的源頭，對有關(guān)起重機(jī)械防風(fēng)設(shè)計風(fēng)速的技術(shù)規(guī)格書內(nèi)容的審定及設(shè)計審查要加強。應(yīng)使起重機(jī)械在任何工況下的穩(wěn)定力矩始終大于傾覆力矩，要滿足歐洲機(jī)械搬運協(xié)會FEM1.001—1998《起重機(jī)械設(shè)計規(guī)范》、GB／T3811—2008《起重機(jī)械設(shè)計規(guī)范》和JT／T90—2008《港口裝卸機(jī)械風(fēng)載荷計算及防風(fēng)安全要求》的要求。

④我們一定要切忌將防風(fēng)系固纜(桿)系固在起重機(jī)械的大車臺車或大車平衡梁上，這是非常危險的，我們應(yīng)該防止大車臺車與起重機(jī)械整機(jī)脫節(jié)，所以要將防風(fēng)系固纜（桿）在起重機(jī)械的門框或門腿上直接系固，且系固的夾角要盡可能與地面接近90°。一旦抗強風(fēng)指令發(fā)出后，為防止起重機(jī)械在強風(fēng)沖擊下，因起重機(jī)械竄動繃斷防風(fēng)系固纜(桿)，使穩(wěn)定力矩驟減，最終致使起重機(jī)械就地傾覆，要將防風(fēng)系固纜（桿）系牢并收緊，使其具有一定的預(yù)緊力。

⑤很多的案例表明，港口大型起重機(jī)械在溜車迅跑中被絆倒，或撞到其它相鄰的起重機(jī)械的幾率，要比其自身穩(wěn)定力矩小于傾覆力矩而被強風(fēng)原地直接吹到要高。若要采取不同的預(yù)防措施，應(yīng)針對不同的溜車起因。如：防風(fēng)錨定座的間隙應(yīng)與起重機(jī)械的錨定銷（鉤）不宜過大，車輪鍥塊的塞填要到位，大車制動器和頂軌器(或夾輪器)的制動要有效，要防止防風(fēng)系固纜(桿)在強風(fēng)力沖擊下發(fā)生起重機(jī)械竄動，因此需使其系牢收緊，具有一定的預(yù)緊力。同時還應(yīng)防止因繃斷防風(fēng)系固纜(桿)、撞斷錨定銷、起重機(jī)械溜車后撞倒其它相鄰的起重機(jī)械或在迅跑中被車擋絆倒。

⑥在實際工作中，會有突發(fā)性的陣風(fēng)突然臨至，這時候，如果當(dāng)作業(yè)中的機(jī)械設(shè)備正在運行移動時，那么它就會處在極其危險的狀況，如果風(fēng)很大，大型機(jī)械設(shè)備極有可能被強勁的陣風(fēng)吹動，一旦其被風(fēng)吹動后，大型機(jī)械將順大車軌道方向溜車加速，迅跑中的大型機(jī)械極難制止，一路直下，容易撞倒相鄰的其它機(jī)械，或被碼頭車擋絆倒。針對此種情況，我們應(yīng)經(jīng)常性檢修大車機(jī)構(gòu)制動器和頂軌器(或大車夾輪器)，對頂軌器(或夾輪器)上閘的延時時間進(jìn)行合理調(diào)整，使其延時時間盡量縮短，以免影響防突風(fēng)的效能。

⑦很多時候，事故的發(fā)生都是思想上的松懈，一些防風(fēng)操作馬虎行為，也會造成起重機(jī)防風(fēng)失效，造成嚴(yán)重的后果。如作業(yè)結(jié)束后，工作人員未在規(guī)定的錨定位置停放起重機(jī)械，未將它錨定好；錨定板放下后，又沒認(rèn)真檢查是否將錨定板塞入錨定坑，要在行走輪下相向塞鐵模塞，單向塞或少塞和漏塞模塊是操作者易犯的錯誤；我們的防臺措施在臺風(fēng)即將到來時不及時或不到位等都可能造成對起重機(jī)的破壞。

5 結(jié)束語

我們都知道，防風(fēng)工作對大型起重機(jī)械有著非常重要的作用，尤其是突發(fā)性大風(fēng)對工作狀態(tài)下的起重機(jī)具有極大的破壞性，防護(hù)不當(dāng)可能造成非常大的損失，因此對于大型的港口裝卸機(jī)械的安全，起著極其重要保護(hù)作用的是有效的工作狀態(tài)下的防風(fēng)裝置，通過在工作狀態(tài)下岸橋各種防風(fēng)裝置的比較表明，目前最可靠和效果良好的防風(fēng)裝置是采用輪邊制動器，它對起重機(jī)的全部車輪進(jìn)行有效的制動，可確保每個車輪不會發(fā)生滾動。這樣，我們需要根據(jù)本單位的具體情況，制定并組織實施符合實際情況的防風(fēng)防臺措施和工作規(guī)程；在實施預(yù)防工作時應(yīng)加強與氣象部門和其他相關(guān)部門的聯(lián)系和協(xié)調(diào)，及時掌握氣象信息；對生產(chǎn)人員加強港口培訓(xùn)，提高安全素質(zhì)和意識。以筆者近幾年來設(shè)備安全工作的體會是：抓設(shè)備管理，安全這根弦決不能放松。制度是根本，落實是關(guān)鍵。只有這樣，才能保證我們的設(shè)備安全、高效、平穩(wěn)運行，為港口生產(chǎn)提供保障。

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