岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)移位分析及改進(jìn)措施研究

俞雷，趙潔忱

（海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放水平的不斷提高，我國(guó)的對(duì)外交流和貿(mào)易也愈加頻繁，海運(yùn)的發(fā)展也更加迅速，這促進(jìn)了我國(guó)港口的建設(shè)和發(fā)展，目前我國(guó)港口數(shù)量不斷增多，發(fā)展水平也不斷提高，港口在日常生產(chǎn)和運(yùn)作的過(guò)程中，所使用到的設(shè)備也愈發(fā)先進(jìn)，給港口運(yùn)輸提供了諸多便利。岸邊集裝箱起重機(jī)是我國(guó)港口運(yùn)作過(guò)程中應(yīng)用十分普遍的機(jī)械設(shè)備，其小車(chē)主要的作用就是為司機(jī)和維修人員的工作提供便利，方便其上下車(chē)進(jìn)行維護(hù)和操作，可是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)，起重機(jī)的小車(chē)經(jīng)常會(huì)發(fā)生移位問(wèn)題，這會(huì)對(duì)其使用帶來(lái)很大的影響。所以在我國(guó)岸邊集裝箱起重機(jī)應(yīng)用的過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)小車(chē)移位問(wèn)題的研究，并加強(qiáng)改進(jìn)，促進(jìn)其有效使用。

1 岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)位移原因及因素分析

岸邊集裝箱起重機(jī)的小車(chē)主要被分為牽引式和自行式兩種，本文探究的小車(chē)主要是牽引式小車(chē)，這種牽引式小車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，鋼絲繩牽引是其主要牽引方式，而小車(chē)之所以會(huì)發(fā)生位移，也與鋼絲繩牽引有著密不可分的關(guān)系，所以在探究岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)位移原因時(shí)，也需要從鋼絲繩起纏繞系統(tǒng)出發(fā)。

1．1 小車(chē)牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)

小車(chē)牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)是小車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的主要牽引系統(tǒng)，其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示，在運(yùn)行的過(guò)程中，鋼絲牽引繩會(huì)經(jīng)過(guò)小車(chē)驅(qū)動(dòng)卷筒和前大梁端部的滑輪組與小車(chē)相連，然后從小車(chē)的后大梁尾部鋼絲繩張緊裝置滑輪組，最終回到小車(chē)的驅(qū)動(dòng)卷筒，這樣就形成了一個(gè)封閉的固定長(zhǎng)度的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，小車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)在該系統(tǒng)內(nèi)鋼絲繩的牽引下運(yùn)行，其中，液壓缸的張緊力大小、后車(chē)輪的位置與小車(chē)牽引鋼絲繩懸鏈線(xiàn)懸垂度的大小之間會(huì)產(chǎn)生直接聯(lián)系，當(dāng)某一要素發(fā)生變動(dòng)之后，其他兩個(gè)要素也會(huì)隨之發(fā)生改變，所以在運(yùn)行的過(guò)程中，小車(chē)的驅(qū)動(dòng)卷筒是固定的，前出繩的長(zhǎng)度也是固定的。系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，如果小車(chē)想要發(fā)生移動(dòng)，就必須要改變鋼絲繩的位置和方向，而根據(jù)其運(yùn)行的結(jié)構(gòu)圖可以發(fā)現(xiàn)，如果卷筒、前大梁端部的滑輪組以及鋼絲繩長(zhǎng)度都固定，在運(yùn)行過(guò)程中想要保證鋼絲繩起到足夠的牽引作用，就必須要降低鋼絲繩的張緊力，會(huì)對(duì)小車(chē)的液壓缸運(yùn)行產(chǎn)生影響，進(jìn)而造成小車(chē)移位。除此之外，很多岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)在使用過(guò)程中，用戶(hù)會(huì)為了保護(hù)電鍍層對(duì)液壓缸活塞桿進(jìn)行改進(jìn)，會(huì)使得其對(duì)鋼絲繩的控制效果減弱，使得小車(chē)在使用過(guò)程中發(fā)生移位情況。

1．2 托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)

岸邊集裝箱起重機(jī)的前大梁和后大梁都有一個(gè)托架小車(chē)，主要作用是對(duì)牽引鋼繩進(jìn)行托架，縮短大梁兩端纏繞鋼絲繩的懸掛長(zhǎng)度，保證鋼絲繩的張緊力，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩的有效控制，保證小車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行。托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)的運(yùn)行如圖2所示，在使用的過(guò)程中，首先大梁會(huì)揚(yáng)起，然后在海側(cè)托架小車(chē)自重的影響下，使得陸側(cè)的拉力較大，這時(shí)小車(chē)就會(huì)向陸側(cè)方向發(fā)生移位；除此之外，大梁在揚(yáng)起之后，托架小車(chē)的纏繞鋼絲繩長(zhǎng)度也會(huì)發(fā)生改變，其長(zhǎng)度會(huì)變短，這樣也會(huì)造成小車(chē)移位。

2 岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)位移的改進(jìn)措施

從上文可以發(fā)現(xiàn)，岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)在移動(dòng)的過(guò)程中，之所以會(huì)出現(xiàn)位移問(wèn)題，主要是由于小車(chē)的牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)以及托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)了故障，因此小車(chē)在使用的過(guò)程中，想要有效解決位移問(wèn)題，就必須要從該方面出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改良，保證小車(chē)移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。

2．1 小車(chē)牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)的優(yōu)化

（1）簡(jiǎn)化纏繞形式。小車(chē)牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，在優(yōu)化的過(guò)程中，為了使其充分發(fā)揮作用，可以適當(dāng)簡(jiǎn)化其纏繞形式，由原本的雙絞點(diǎn)改為單絞點(diǎn)，這樣大梁在揚(yáng)起和放平的操作過(guò)程中，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)牽引鋼絲繩長(zhǎng)度的有效控制。在改變纏繞形式時(shí)，主要是通過(guò)減少換向滑輪和改變尾部張緊裝置滑輪的倍率實(shí)現(xiàn)的。

（2）優(yōu)化尾部張緊裝置設(shè)計(jì)。小車(chē)牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，尾部的張緊裝置會(huì)直接影響到牽引繩的牽引效果，所以在運(yùn)行的過(guò)程中，必須要對(duì)尾部張緊裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先可以改變尾部張緊裝置的形式，將原本的橫梁上表面平躺式改為橫梁下底面倒掛式，這樣其在運(yùn)行的過(guò)程中，只需要使用一組滑輪雙倍率就能夠?qū)崿F(xiàn)有效牽引，從而有效減少了岸邊起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的負(fù)重。另外滑輪在使用的過(guò)程中，也可以通過(guò)防脫槽控制對(duì)滑軌進(jìn)行改進(jìn)，防止滑軌在使用過(guò)程中出現(xiàn)焊接變形或其他控制問(wèn)題，同時(shí)還能夠適當(dāng)減少運(yùn)行過(guò)程中的耗油量，有助于降低運(yùn)行成本。

2．2 托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)的優(yōu)化

（1）內(nèi)外牽引繩的優(yōu)化。托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)中的牽引繩一共有兩根，繩頭一共有8個(gè)，這就意味著其在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)十分繁瑣，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中受到的影響也會(huì)進(jìn)一步加大，在這種情況下想要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化就需要取消懸臂聯(lián)系梁下內(nèi)繩的系繩樁和海側(cè)托架小車(chē)上外繩的系繩樁，在其對(duì)應(yīng)位置安裝一對(duì)定向滑輪，取代原本的系繩樁，發(fā)揮鋼絲繩改向的作用，使鋼絲繩能夠直接與海側(cè)托架小車(chē)和懸臂聯(lián)系梁相連，發(fā)揮牽引作用。另外為了簡(jiǎn)化換繩時(shí)的繩頭固定操作，還可以在上述位置增加平衡滑輪，將內(nèi)外繩的左右繩對(duì)接起來(lái)，然后在滑輪的中間安裝水平壓繩板進(jìn)行牽引調(diào)節(jié)，從而避免了由于生頭過(guò)多造成的牽引問(wèn)題。

（2）取消不必要的夾繩板。主小車(chē)架海陸側(cè)橫梁外道的夾繩板一共有四副，這其中有一些是不必要的，所以可以適當(dāng)取消，在其相應(yīng)的位置安裝定向滑輪用于改變鋼絲繩的方向，將鋼絲繩直接牽引到主小車(chē)架上，然后在周小車(chē)架海陸側(cè)橫梁的轉(zhuǎn)角部位設(shè)置導(dǎo)槽，使鋼絲繩能夠圓滑過(guò)渡，并設(shè)置壓繩板，將鋼絲繩折引成水平狀態(tài)，尤其是在主小車(chē)架還路側(cè)橫梁上的水平位置，由于該位置的鋼絲繩在使用的過(guò)程中，會(huì)對(duì)壓繩板造成比較大的沖擊或損壞，所以要設(shè)置特制的壓繩板，避免頻繁更換壓繩板，還能夠節(jié)約換繩的時(shí)間和力氣，這樣剩余的夾繩板就充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用，還能夠減少施工和優(yōu)化的步驟，節(jié)約了鋼絲繩拖拽的時(shí)間。

（3）減少內(nèi)外繩。小車(chē)的牽引內(nèi)外鋼絲繩一共有四根，其在運(yùn)行的過(guò)程中，要求這四根鋼絲繩都能夠進(jìn)行有效牽引，而一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)引發(fā)小車(chē)移位，所以在對(duì)其優(yōu)化的過(guò)程中，可以適當(dāng)減少內(nèi)外繩的數(shù)量，將其變?yōu)?繩，減少單繩的長(zhǎng)度，這樣就能夠使鋼絲繩的拖拽更加簡(jiǎn)單，同時(shí)還能夠減少鋼絲繩的損耗。

2．3 液壓系統(tǒng)改進(jìn)

岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)在仰俯動(dòng)作的過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩的長(zhǎng)度會(huì)相應(yīng)的變短，使得小車(chē)發(fā)生前移，而這主要是由于后滑輪張緊液壓缸屈服造成的。所以在改進(jìn)的過(guò)程中，可以適當(dāng)降低液壓缸的張緊力，增加前大梁鋼絲繩的閑蕩，使小車(chē)在仰俯操作的過(guò)程中，鋼絲繩能夠留有一定的長(zhǎng)度，這樣多余的閑逛長(zhǎng)度來(lái)防止其在仰俯的過(guò)程中出現(xiàn)前移情況。

2．4 電氣系統(tǒng)的柔性改進(jìn)

最后岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，想要防止前移問(wèn)題的發(fā)生，還可以通過(guò)對(duì)電氣系統(tǒng)的柔性改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而幫助小車(chē)進(jìn)行更加方便和迅速的移位，防止前移問(wèn)題的出現(xiàn)。在岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)移動(dòng)的過(guò)程中，電氣系統(tǒng)主要是通過(guò)plc系統(tǒng)來(lái)對(duì)小車(chē)的移動(dòng)方向進(jìn)行監(jiān)控，向小車(chē)下達(dá)移動(dòng)指令，從而使小車(chē)能夠低速平穩(wěn)移動(dòng)，并間歇性向停車(chē)位做出自動(dòng)回位。通常小車(chē)在移動(dòng)的過(guò)程中，plc系統(tǒng)會(huì)對(duì)其進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和控制，使其能夠以極低的速度平穩(wěn)到達(dá)移動(dòng)位置利用車(chē)輪處的絕對(duì)位移傳感器，監(jiān)測(cè)小車(chē)在移動(dòng)過(guò)程中的位移軌道，使小車(chē)能夠在軌道上沿正確方向準(zhǔn)確移動(dòng)，而其他系統(tǒng)也會(huì)在該過(guò)程中同步運(yùn)行，對(duì)小車(chē)的移動(dòng)進(jìn)行必要的安全防護(hù)，并在調(diào)試期間屏蔽自動(dòng)補(bǔ)償，獲得小車(chē)最為實(shí)際的位移偏移量，從而在補(bǔ)償時(shí)對(duì)其進(jìn)行疊加，對(duì)小車(chē)的移動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，保證小車(chē)的移動(dòng)位置。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)的港口貿(mào)易和運(yùn)輸過(guò)程中，岸邊集裝箱起重機(jī)的使用是必不可少的，但是其在應(yīng)用的過(guò)程中，小車(chē)位移問(wèn)題卻時(shí)常發(fā)生，給司機(jī)和維修人員的操作帶來(lái)很大的不便，影響其正常使用和維護(hù)。造成岸邊集裝箱起重機(jī)小車(chē)位移問(wèn)題的原因是多方面的，主要是受到小車(chē)牽引鋼絲繩纏繞系統(tǒng)以及托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)的影響，因此岸邊集裝箱起重機(jī)在使用的過(guò)程中，必須要對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，防止其在小車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障，保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性和質(zhì)量，以此來(lái)防止小車(chē)位移問(wèn)題的發(fā)生，保證岸邊集裝箱起重機(jī)的有效利用。