電纜卷盤型電動輪胎式龍門吊輪胎使用壽命延長方案

章明峰

隨著“綠色港口”的概念逐漸為我國港口企業(yè)所接受，港口碼頭陸續(xù)實施輪胎式龍門吊（以下簡稱“輪胎吊”）的“油改電”及流動機(jī)械的“油改氣”等綠色環(huán)保項目。寧波梅山保稅港區(qū)所在的寧波梅山島從規(guī)劃之初就以建設(shè)綠色休閑島為發(fā)展目標(biāo)，因此，梅山港區(qū)全部采購綠色能源設(shè)備，其中場橋設(shè)備全部采用電纜卷盤型電動輪胎吊。電纜卷盤型電動輪胎吊省去了大功率柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)等組件，具有無污染、能耗小、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。從2009年至今，電纜卷盤型電動輪胎吊的平均故障間隔里程超過。在維修管理方面，電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命波動較大且維修成本較高，延長輪胎使用壽命是有效降低維修成本的關(guān)鍵。本文分析電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎從出廠到報廢的各個管理環(huán)節(jié)，結(jié)合輪胎使用壽命的影響因素，探討電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命延長方案。

1 電纜卷盤型電動輪胎吊輪胎管理

1.1 輪胎選型

輪胎的品牌及型號在一定程度上決定了電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命。輪胎吊輪胎常規(guī)的輪轂尺寸（內(nèi)徑）為25英寸，主流胎面寬度有18英寸和21英寸2種。輪胎胎面越寬，胎面與地面的接觸面積越大，單位胎面壓強(qiáng)越?。灰虼?，建議選用胎面寬度為21英寸的輪胎。輪胎胎體簾布有子午線鋼絲和斜交人造絲2種形式，子午線鋼絲輪胎與斜交人造絲輪胎的結(jié)構(gòu)區(qū)別見圖1。

實踐表明，米其林子午線鋼絲輪胎在集裝箱碼頭實際作業(yè)中易出現(xiàn)以下問題：（1）雖然鋼絲胎體強(qiáng)度大于人造絲胎體強(qiáng)度，但子午線排列的輪胎形變量較大，載重時感覺輪胎較軟；（2）子午線鋼絲輪胎載重時胎側(cè)外鼓嚴(yán)重，導(dǎo)致輪胎吊在連續(xù)作業(yè)的情況下跳動加劇，穩(wěn)定性較差，作業(yè)效率下降；（3）子午線鋼絲輪胎的外鼓胎側(cè)刮擦輪胎周邊附屬件，易磨破輪胎側(cè)壁。因此，建議選用斜交人造絲輪胎，輪胎型號為21.00-25 40PR。

1.2 輪胎成分分析

電纜卷盤型電動輪胎吊輪胎的主要成分是天然橡膠，其因具有良好的機(jī)械性能而被廣泛使用。天然橡膠除含有主要成分聚異戊二烯外，還含有少量蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖類等非橡膠物質(zhì)。

引起天然橡膠老化的主要因素有：（1）空氣中的氧氣和臭氧對天然橡膠產(chǎn)生氧化作用；（2）天然橡膠的分子鏈在高能的紫外線照射下容易斷裂，發(fā)生裂解反應(yīng)，同時產(chǎn)生游離基，加速氧化反應(yīng)；（3）酮、脂、酸類物質(zhì)易對天然橡膠產(chǎn)生溶解作用；（4）天然橡膠中的蛋白質(zhì)具有吸水性，在濕度超過75%且溫度超過30℃的環(huán)境中易發(fā)生霉變。

輪胎中的天然橡膠經(jīng)過化學(xué)調(diào)質(zhì)處理后，其抗老化能力有所加強(qiáng)；但氧氣、臭氧、紫外線、溶劑、濕度、溫度等仍是導(dǎo)致輪胎老化、變質(zhì)的主要因素，延長輪胎使用壽命必須從這些因素入手。

1.3 輪胎主要功能

（1）傳遞牽引力和制動力 電纜卷盤型電動輪胎吊在運(yùn)行過程中，動力的傳遞全部通過8個輪胎來實現(xiàn)；因此，須在日常作業(yè)前確保每個主動輪的胎紋正常、輪面無油跡且氣壓均衡，并對輪胎摩擦力進(jìn)行動平衡測試，從而確保輪胎吊平順啟動和有效制動。

（2）載重 電纜卷盤型電動輪胎吊自重約。載質(zhì)量約。在起吊重箱時，輪胎吊總質(zhì)量達(dá)，使得各輪胎分?jǐn)偟妮d質(zhì)量很大；因此，必須及時了解胎壓，確?？蛰d常溫輪胎氣壓在1.0～范圍內(nèi)，此時輪胎的載重性能最佳。

（3）吸收緩沖 輪胎吊在起吊重箱和卸載重箱的瞬間產(chǎn)生的沖擊力最大，沖擊力通過輪胎內(nèi)部氣壓變化而被吸收。輪胎生產(chǎn)廠家通過建模分析并計算因氣體壓縮而產(chǎn)生的輪胎形變量，從而保證標(biāo)準(zhǔn)氣壓值輪胎所受到的沖擊形變量可控。長期超出設(shè)計范圍的形變會導(dǎo)致胎體發(fā)熱變形、胎唇鋼絲斷裂、胎體脫層、胎側(cè)放射狀開裂等情況。

2 電纜卷盤型電動輪胎吊輪胎使用壽命

延長措施

2.1 運(yùn)輸存儲

輪胎出廠后就會逐漸老化，因此，應(yīng)盡量避免采購庫存輪胎（一般出廠1年以上）。輪胎應(yīng)當(dāng)存放在封閉倉庫內(nèi)，隔絕油、酸類物質(zhì)，避免紫外線直接照射和高溫、高濕度的環(huán)境。輪胎應(yīng)當(dāng)立放，避免平放和疊加。輪胎胎唇與原配密封圈應(yīng)避免接觸硬物，叉車搬運(yùn)輪胎時禁止叉齒直接接觸胎唇。叉車搬運(yùn)輪胎示例見圖2。

2.2 輪胎安裝

輪胎安裝前須全面檢查輪胎和輪轂：（1）輪胎胎唇無磨損且鋼絲無裸露；（2）輪胎胎內(nèi)應(yīng)干凈、干燥，胎壁、胎面無油污；（3）輪胎鋼圈表面應(yīng)干凈無毛刺；（4）輪胎表面應(yīng)涂抹專用潤滑脂；（5）輪胎密封圈和氣門嘴連接密封墊完好。輪胎安裝完成后，充氣至安全氣壓；檢測無漏氣后安裝至輪胎吊，并充氣至工作氣壓。

2.3 日常檢查維護(hù)

（1）每次作業(yè)前，應(yīng)檢查輪胎是否有鼓包、開裂等明顯損傷，胎面、胎壁是否有明顯油污，胎紋是否正常，并通過目測輪胎著地情況預(yù)判輪胎氣壓，從而避免輪胎“帶病”作業(yè)。

（2）整機(jī)點(diǎn)檢時，應(yīng)對輪胎實施動態(tài)檢查。將輪胎滾動1周，檢查是否有鼓包、開裂等問題，并及時清除輪胎上的鋰基脂。若胎壓明顯過低，須先用泡沫水噴灑氣門芯、胎壁與輪轂結(jié)合面附近，確認(rèn)漏氣原因（常見原因有氣門芯漏氣、氣門嘴密封圈漏氣、輪胎密封圈漏氣、輪胎工藝孔漏氣等）并立即處理，再對輪胎充氣。

（3）在體積一定的情況下，氣壓隨溫度變化而變化；因此，在季節(jié)交替、溫度快速變化時，應(yīng)及時對輪胎充氣和放氣，確保常溫空載輪胎的氣壓值處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

（4）工程技術(shù)人員運(yùn)用技術(shù)手段監(jiān)測胎壓。寧波梅山島國際集裝箱碼頭有限公司采用無線云端胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r遠(yuǎn)程監(jiān)測胎壓，并具有高低壓報警功能。

2.4 更換輪胎

目前，電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎大多在胎面花紋磨損之前就出現(xiàn)破裂、鼓包、老化龜裂等問題；因此，應(yīng)及時更換問題輪胎。更換輪胎的注意事項如下：（1）仔細(xì)拆裝存胎，避免因損壞輪轂而影響新輪胎的使用壽命；（2）剝胎時，輕拿、輕放鋼圈各部件，避免毛刺刮傷新輪胎的胎唇；（3）安裝新輪胎時，避免工具、叉車叉齒等金屬部件在輪胎胎壁上施力。

3 結(jié)束語

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國港口電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命普遍在4年左右（從動輪使用壽命稍長）。寧波梅山島國際集裝箱碼頭有限公司在成立之初就實施電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎全壽命跟蹤及優(yōu)化管理，使主動輪使用壽命達(dá)到6年以上，從動輪使用壽命達(dá)到8年以上，不僅降低輪胎消耗成本，減少停機(jī)修理時間，而且增強(qiáng)輪胎吊作業(yè)安全性。

（編輯：許玲 收稿日期：2017-09-30）endprint