岸橋吊具箱外閉鎖問題探討及技術改造

殷斌

摘 要：岸邊集裝箱橋式起重機（后簡稱岸橋）吊具在作業(yè)過程中的安全性與穩(wěn)定性一直都是各集裝箱碼頭關注的問題。特別是開閉鎖機構方面的故障，直接影響到岸橋作業(yè)的安全。因此，必須定時地對吊具的開閉鎖機構進行檢查保養(yǎng)，并及時發(fā)現吊具開閉鎖機構可能存在的不安全因素，給予優(yōu)化整改。

關鍵詞：吊具 閉鎖 技術改造 安全 專利

中圖分類號：U653 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0068-02

該文就岸橋在對集裝箱進行裝卸作業(yè)時經常發(fā)生的箱外閉鎖故障進行研究分析，針對的是吊具開閉鎖機構設計上存在的不足，并對該機構的安全聯鎖進行技術改造。

1 箱外閉鎖故障現象說明

正常閉鎖狀態(tài)：吊具四個旋鎖均在集裝箱鎖孔內并處于閉鎖狀態(tài)，可正常起吊（如圖1、圖2、圖3）。

2 研究的重要性

首先，箱外閉鎖故障發(fā)生時，吊具旋鎖在箱孔外閉鎖（圖4、圖5、圖6），此時吊具閉鎖信號正常，起重機開閉鎖檢測程序無法檢測出問題，若只有一個旋鎖箱外閉鎖，吊具將以三只鎖頭來承受載荷來進行作業(yè)，造成安全隱患，有可能釀成事故。當有一側兩只鎖頭發(fā)生箱外閉鎖時，若起吊集裝箱會立即造成安全事故。

第二，箱外閉鎖故障一旦發(fā)生在船艙內或者是船艙外多層箱高處（如圖7），由于橋吊司機無法確認吊具具體情況，不敢盲目操作，需要工程技術人員登高或者進入艙內處理，待觀察確認后方可確定解決方案，增加了故障處理時間，同時登高作業(yè)也對工程技術人員造成了一定的人身危險性，因此有必要對箱外閉鎖故障進行研究分析以降低其發(fā)生率。

第三，箱外閉鎖故障在橋吊吊具故障中占了不小一塊，據我司故障統(tǒng)計，我司6臺橋吊在2009至2011年共發(fā)生20次箱外閉鎖故障，月均2次，約占吊具總故障的3.3%。

3 故障原因分析

3.1 客觀因素

操作因素：箱外閉鎖故障的發(fā)生有一定的偶然性，除去機械因素，司機的操作不當也是引發(fā)故障原因之一。尤其對于一些新司機，吊裝作業(yè)時力求速度快，從而忽略了穩(wěn)，吊具在著箱時速度過快，很容易造成箱外閉鎖。

環(huán)境因素：箱外閉鎖故障更容易在駁船作業(yè)時發(fā)生，我司橋吊主要進行駁船作業(yè)，經分析，由于駁船自重小，穩(wěn)定性差，當風浪較大時，非常容易顛簸，且顛簸的幅度較大，造成吊具在著箱時更不穩(wěn)定，因此駁船作業(yè)時更易發(fā)生箱外閉鎖故障。

3.2 主觀因素

（1）機械因素：橋吊吊具旋鎖機構機械設計上存在缺陷；鎖頭、鎖套磨損嚴重，造成鎖頭在鎖孔內晃動間隙過大；集裝箱鎖孔不標準或有損壞；吊具開閉鎖機構著床限位及其著床限位感應系統(tǒng)設計存在缺陷；集裝箱著床銷接觸位置有高低不均；著床銷卡住彈簧無法復位（圖8）。這些因素都有可能造成吊具在未充分著床時便過早得到著床信號，此時進行閉鎖操作很容易引發(fā)箱外閉鎖故障。

（2）PLC程序設計因素：經過長時間的研究以及多次箱外閉鎖故障的觀察發(fā)現：箱外閉鎖主要在吊具快速著箱時發(fā)生，由于下降速度快，著箱時作用力較大，著箱后短時間內由于鋼絲繩的彈性、橋吊的晃動及船舶的浮動，吊具會有上下抽動的不穩(wěn)定性。

程序中以下因素將影響著箱時的穩(wěn)定性：

（1）吊具在下降過程中得到著床信號或松繩信號后可持續(xù)下降動作的時間。這個時間對吊具是否充分著床有較大影響。若此時間過短，起升機構將在得到著床或松繩信號的瞬間停止運作，吊具將處于剛好著箱的臨界狀態(tài)，容易引發(fā)箱外閉鎖故障。

（2）吊具著箱后可進行開閉鎖動作的延遲時間。此時間若過短，增加了吊具在不穩(wěn)定時進行閉鎖動作的可能性，更易造成箱外閉鎖故障。

4 技術改造方案

措施一：對吊具著床機構及旋鎖機構加強檢查力度與保養(yǎng)力度，縮短易損件的更換周期，保證機構正常工作。

措施二：增加著箱信號延遲時間以及松繩信號延遲時間，保證吊具著箱充分，提高吊具進行開閉鎖動作時的穩(wěn)定性。

措施三：對吊具端梁的旋鎖機構進行技術改造。

技改方案的內容如下：

機械部分：在端梁上每個轉銷外側，分別安裝一只感應限位，該限位與頂銷對稱布置，在轉銷的兩側。

電氣部分：安裝的限位通過繼電器觸點串聯在一起，然后再與頂銷限位串聯在一起。

技改后的工況：當吊具作業(yè)時，頂銷限位和增加的四只感應限位同時感應到時才有頂銷信號反饋到司機室，司機才能進行開鎖和閉鎖操作：由于船傾斜晃動時，吊具與集裝箱之間出現輕微的間隙，頂銷在內側還能感應到信號，還可以進行開閉鎖，所以導致故障。增加了感應限位后，當船傾斜晃動時，外側的限位就會無法感應，頂銷就沒有信號傳送上去，就不能開閉鎖。

隨著全球經濟逐步好轉，航運市場已開始復蘇，張家港港的箱量逐年上升。在作業(yè)量上升的同時，設備卻也在逐漸老化，故障的發(fā)生不可避免。作為工程技術部門，在解決問題之余，必須舉一反三，將問題分析透徹，從技術角度出發(fā)去尋找問題的根源，并在問題的源頭上采取手段與措施，杜絕相同及類似問題的再次發(fā)生，保障前方設備安全可靠的運行。此項技術改造成果避免了岸橋在進行裝卸作業(yè)時經常發(fā)生的由于箱外閉鎖導致安全事故的發(fā)生，填補了國內技術空白，并成功獲得國家技術發(fā)明專利證書。

參考文獻

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