一種岸邊集裝箱起重機起升鋼絲繩換繩工藝及其優(yōu)化的方案

容梓豪

摘 要：岸橋起升鋼絲繩是岸橋的主要承載構(gòu)件，其穩(wěn)定性影響著碼頭生產(chǎn)的安全與效率。本文介紹了一種岸橋起升鋼絲繩的換繩工藝及其優(yōu)化的方案，希望對碼頭大型設備的技術(shù)管理人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩 工藝流程 PLC

1.引言

岸邊集裝箱起重機（以下簡稱“岸橋”）作為港口前沿的主力生產(chǎn)設備，其可靠性直接影響著碼頭的生產(chǎn)效率。起升鋼絲繩是岸橋主要的承載構(gòu)件，因此需要定期更換。如何提高起升鋼絲繩換繩工藝的安全性與效率，對于碼頭的裝卸生產(chǎn)具有重要意義。

2.岸橋起升鋼絲繩換繩工藝流程

2.1鋼絲繩的纏繞系統(tǒng)

由滑輪和鋼絲繩組成的用于改變力、速度和方向的組件稱為滑輪組卷繞系統(tǒng)。卷筒與貨物之間通過鋼絲繩構(gòu)成聯(lián)系，鋼絲繩依次通過各卷繞元件，形成卷繞系統(tǒng)。它能將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，并且還能改變運動傳遞的方向；參與著運動形式的轉(zhuǎn)換和能量的傳遞。

我港岸橋的起升鋼絲繩從主起升機構(gòu)卷筒繞出后，沿以下路徑纏繞：機器房后壁出繩罩——主起升機構(gòu)卷筒——后大梁尾部的傾轉(zhuǎn)/防掛艙系統(tǒng)滑輪——主小車架滑輪——吊具上架滑輪——返回主小車架滑輪——前大梁端部鋼絲繩夾繩板。如圖一所示。

2.2單條鋼絲繩的換繩工藝

岸橋的起升鋼絲繩是要在大梁水平的狀態(tài)下進行的，因此需要先對岸橋進行落橋操作。

落橋過程：俯仰機構(gòu)低速制動器打開——大梁上升0.1度——俯仰安全鉤抬鉤——前大梁拉銷與安全鉤分離——大梁下降——當前大梁離開安全鉤一定距離后，安全鉤恢復到正常狀態(tài)——前大梁落至水平。

換繩過程：

①先把吊具放到地面，因為要把鋼絲繩完全放下，所以還需要繼續(xù)操作下降；

②因為此時吊具沒有發(fā)生位移，而起升機構(gòu)繼續(xù)下降，所以吊具卷盤的偏碼器和變頻器都會出現(xiàn)故障，報出吊具電纜卷盤變頻器編碼器斷線（PGO）故障、吊具電纜卷盤變頻器故障和吊具電纜卷盤起升允許故障；

③在設備安川717程序里面，當起升高度為0時，吊具電纜只能運行起升，而不能下降，因此需要在717程序里強制斷開此信號；

④關(guān)掉吊具電纜主電源開關(guān)，保護吊具電纜卷盤的變頻器和電機。此時會報出吊具電纜卷盤主電源開關(guān)故障，717程序里強制斷開此信號，才能進一步松繩；

⑤以更換內(nèi)側(cè)的鋼絲繩為例（卷筒的B和C端為鋼絲繩的兩頭）；

⑥把鋼絲繩放下之后，把B端和C端固定，把卷筒上的鋼絲繩尾端壓碼松開，把纏繞在卷筒上的鋼絲繩退下放平。把新的鋼絲繩從機房的專用孔拉上來，跟舊鋼絲繩的B端繩尾連接起來（燒焊連接）。把C端從機房專用孔拉到岸橋底下，這時新的鋼絲繩就會跟著舊的鋼絲繩纏擾到后橋的防掛艙系統(tǒng)、小車、吊具、前橋的滑輪上。當焊接處重新回到C端位置的時候，把舊的鋼絲繩切掉，把新的的鋼絲繩纏繞到卷筒上，壓緊卷筒上的壓碼（注意鋼絲繩纏繞在卷筒上的長度，要跟卷筒上D端的長度一樣，我們用纏繞的圈數(shù)來計算）；

⑦整根鋼絲繩就拉到設備上了，此時還需要調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度（如果E1和E2長度沒有調(diào)節(jié)好，吊具就會傾斜，因為新?lián)Q的鋼絲繩更容易拉長，所以在安裝壓碼時，新?lián)Q的鋼絲繩一般都比舊的鋼絲繩短10CM到20CM左右），長度調(diào)整好之后壓緊卷筒的鋼絲繩頭壓碼；

⑧起升鋼絲繩更換完畢，把所有強制的故障信號點恢復，完成換繩。

2.3兩條鋼絲繩的換繩工藝

換繩過程：

①—④與單條鋼絲繩的換繩工藝流程相同；

⑤拆除軸頭限位，在鋼絲繩E1處打上“倒閥”（防止鋼絲繩脫落），將A B和CD兩卷筒上的鋼絲繩放松，全部松掉壓繩板，切斷吊具內(nèi)側(cè)通往前傾轉(zhuǎn)E1處的鋼絲繩S1位置，將新繩焊接到舊繩上，起升動作（舊繩帶新繩）；

⑥當新繩到卷筒上后，用天車掛住舊繩，新繩上打“倒閥”，切斷舊繩，將舊繩放下地面后，吊具上新繩“放直”（避免新鋼絲繩產(chǎn)生扭結(jié)），焊接剩余鋼絲繩繩頭；

⑦起升上升后，將舊繩切下，新繩固定在卷筒上，調(diào)節(jié)卷筒上鋼絲繩的長度，多余的切掉，將吊具拉高，調(diào)整主起升鋼絲繩長度，緊固卷筒上的壓板螺栓，安裝軸頭限位，主起升編碼器清零，恢復程序里的強制信號點，將吊具升到合適位置，換繩完畢。

3.優(yōu)化方案

岸橋起升鋼絲繩換繩過程中，因涉及的聯(lián)鎖保護較多，需要在程序里強制較多信號點，存在安全隱患。因此提出了一種優(yōu)化方案，在717程序里增加一段起升鋼絲繩的換繩程序。具體方案如下：

①增加一個換繩開關(guān)，與鋼絲繩松繩信號、吊具電纜卷盤空開信號串聯(lián)為換繩寄存點；

②將換繩寄存點并聯(lián)進起升減速信號中；

③將換繩寄存點并聯(lián)進吊具下降連鎖保護信號中；

④將換繩寄存點串聯(lián)進吊具下停止連鎖保護信號中；

⑤將換繩寄存點串聯(lián)進吊具電纜卷盤空開斷開信號中；

⑥將換繩寄存點與起升、下降操作信號串聯(lián)，加5秒延時，并聯(lián)進司機室蜂鳴器信號中。

優(yōu)化后岸橋起升鋼絲繩換繩工藝流程更加安全、更加高效，杜絕了因強制程序帶來的安全隱患。

4.結(jié)語

在對岸橋起升鋼絲繩換繩工藝進行研究時，需要從現(xiàn)場安全管理與岸橋工況特點進行分析，從現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況出發(fā)，針對其特點進行相應的優(yōu)化與管理，提高鋼絲繩更換過程中的安全性，減低風險，提高效率，爭取以更小的人力成本投入，獲得更優(yōu)化的方案。

參考文獻：

[1]郭燕，顏彬.港口起重機械[M].武漢：武漢理工大學出版社，2013：221.