門機日常檢查流程及要點

◎ 盧茹利

（連云港東糧碼頭有限公司，江蘇 連云港 222002）

門機是港口大宗散貨、件雜貨、集裝箱等貨物裝卸作業(yè)設(shè)備。近年來，伴隨著船舶大型化的發(fā)展，投運占比的提升，門機逐步朝著裝卸效率高值化、操控系統(tǒng)智能化、機型尺寸大型化、整機重量輕量化、額定起重量重型化及能源消耗節(jié)約化的方向發(fā)展，以便適應(yīng)當(dāng)前航運市場的競爭需求。

門機工作環(huán)境惡劣，具有工作強度大、連續(xù)裝卸作業(yè)時間長、沖擊載荷響應(yīng)明顯等工作特點。門機是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，由金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)與零部件、電氣設(shè)備、安全保護裝置等多個子系統(tǒng)組成，其中任何一部分出現(xiàn)故障問題，都會引發(fā)安全事故，帶來巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。由于門機長期處于高腐蝕、天氣情況惡劣的海邊工作環(huán)境，需密切關(guān)注設(shè)備整機安全性能，避免發(fā)生安全事故。這就要求港口在提高門機作業(yè)效率的同時，加強設(shè)備的日常檢查，如金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)與零部件、電氣設(shè)備元器件和安全保護裝置的故障預(yù)測、診斷。門機的日常管理以及設(shè)備運行安全狀態(tài)自我評估對設(shè)備“管用養(yǎng)修”人員的能力有極高的要求，如何快速客觀地檢查門機的整體性能狀態(tài)，是港口企業(yè)急需解決的難題。門機日常檢查流程及要點的基礎(chǔ)是對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、使用操作規(guī)程、檢測典型案例的學(xué)習(xí)和掌握，結(jié)合行業(yè)專家的經(jīng)驗對設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)與零部件、電氣設(shè)備和安全保護裝置等方面做出全面性檢查[1-2]。

1 金屬結(jié)構(gòu)

金屬結(jié)構(gòu)是門機的骨架，不僅支承結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備和機構(gòu)的重量，還起著傳遞動力、提升起吊載荷的作用。設(shè)備中的控制或動力裝置可以局部更換，而金屬結(jié)構(gòu)如果出現(xiàn)裂紋、變形過大、失穩(wěn)等情況，輕則導(dǎo)致事后維修更換麻煩，重則導(dǎo)致整機報廢，因此，港口機械金屬結(jié)構(gòu)在整機中占有極其重要的地位，起重機因結(jié)構(gòu)故障導(dǎo)致發(fā)生事故的比率較高。通過對國內(nèi)外港口起重機金屬結(jié)構(gòu)事故的分析，可以總結(jié)港口起重機結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生主要分為3個方面。①疲勞裂紋的擴展結(jié)果。②局部失穩(wěn)引起整機破壞。③多種原因引起結(jié)構(gòu)承載能力下降（如銹蝕），喪失了原有的抵抗性能。

以上原因可能與設(shè)備的材料、設(shè)計、管理及保養(yǎng)諸多因素有關(guān)，但都會在結(jié)構(gòu)上有所體現(xiàn)，為保證管理者在設(shè)備的使用期間對設(shè)備安全性的了解，對門機象鼻梁、臂架、平衡梁、人字架、轉(zhuǎn)臺、圓筒和門架金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)力、裂紋、銹蝕、變形等進行檢查和測量是十分有必要的。

1.1 象鼻梁的檢查

象鼻梁結(jié)構(gòu)是直接承受吊載的構(gòu)件，距離門機回轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)。為減小門機傾覆力矩，降低整機自重，象鼻梁的輕量化設(shè)計是最有效的途徑之一。在設(shè)計上應(yīng)力取值較高，甚至接近許用應(yīng)力；在結(jié)構(gòu)上根據(jù)應(yīng)力大小選擇厚薄板對接構(gòu)件。象鼻梁主梁下翼緣板設(shè)計應(yīng)力較高，采用厚薄板對接的結(jié)構(gòu)形式，雖然對接處不是受力最大的截面，但在港口頻繁、重載的工作下，較高的應(yīng)力幅容易導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞失效，也是設(shè)計者往往忽視的部位[3]。

對我國部分沿海港口門機檢測情況的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一種大型門機象鼻梁在達(dá)到設(shè)計壽命前，其主梁下翼緣板就產(chǎn)生了變形失效（圖1），一旦象鼻梁主梁變形失效，將直接影響港口的正常作業(yè)，甚至產(chǎn)生重大安全事故。因此，在日常檢查中要注意象鼻梁主梁下翼緣板厚薄板對接處的變形情況。

圖1 象鼻梁主梁下翼緣板變形失效圖

象鼻梁拉桿頂端和立柱連接處也時常存在開裂缺陷，且象鼻梁金屬結(jié)構(gòu)外部油漆脫落嚴(yán)重。經(jīng)分析確定其主要是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理所致，在焊接處沒有考慮結(jié)構(gòu)力流的平滑過渡，造成局部應(yīng)力集中，長期工作下便會造成構(gòu)件的損壞。

門機有時為減少清倉量或加快裝卸效益，司機可能會進行甩艙作業(yè)，而甩艙作業(yè)則屬于典型的歪拉斜吊違章操作，額外增大了起升載荷。門機在設(shè)計計算時，象鼻梁四連桿結(jié)構(gòu)在臂架變幅平面內(nèi)很剛強，而在垂直平面方向相對就脆弱得多。偏擺角增加時，水平方向的附加力迅速增大。甩艙作業(yè)往往導(dǎo)致偏擺角超過設(shè)計允許值，水平力就會變大，象鼻梁出現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)超載，往往在象鼻梁主梁與臂架連接鉸點附近結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部變形或開裂；拖拉作業(yè)不僅使整機受力變大，起升鋼絲繩往往會碰磨艙口，造成鋼絲繩局部磨損，在日常檢查鋼絲繩時，也要注意觀察相應(yīng)段的鋼絲繩；甩艙作業(yè)時一旦發(fā)生抓斗被物料填埋而強行拉起，往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷，因此要嚴(yán)格注意甩艙作業(yè)導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。

1.2 臂架的檢查

臂架下端用鉸軸與旋轉(zhuǎn)平臺前方的支座相連接，中部與變幅傳動裝置、臂架平衡系統(tǒng)相鉸接。臂架由薄鋼板焊接成的變截面箱型構(gòu)件，常見的失效形式包括臂架根部支座焊縫開裂，拎點支座焊縫開裂，臂架內(nèi)部橫筋、縱筋開裂變形，臂架頭部受壓失穩(wěn)變形。在日常檢查時，這些位置要格外注意。臂架內(nèi)部檢查時間應(yīng)該半年檢查1次，檢查時要提前通風(fēng)4 h以上，隨身攜帶空氣質(zhì)量監(jiān)測儀、手電筒、對講機、小榔頭等工具。另外，檢查時也要注意觀察臂架內(nèi)部的積水、銹蝕、變形、開裂現(xiàn)象。

1.3 拉桿和平衡梁的檢查

拉桿是一根上端與象鼻架尾部相鉸接，下端與人字架頂部鉸接的剛性受拉桿件。拉桿一般都是采用由薄鋼板焊成箱型或管型截面的細(xì)長桿。通常情況下，大拉桿可視為自重載荷作用下的二力桿，檢查時，注意觀察對接焊縫處油漆有無脫落、銹蝕、焊縫的開裂情況。重點檢查鉸點軸承竄軸失效，引起大拉桿彎曲（扭曲）變形。檢查平衡梁支座是否存在裂紋、脫焊，觀察鉸點處腹板變形情況。檢測案例中出現(xiàn)過大拉桿受壓失穩(wěn)變形情況（圖2），分析得知，大拉桿受壓源于門機起吊的貨物外擺時，司機進行增幅作業(yè)，導(dǎo)致大拉桿受壓，若此種操作長期出現(xiàn)，就會造成大拉桿失穩(wěn)變形。

圖2 大拉桿受壓變形圖

1.4 人字架的檢查

人字架因為帶載回轉(zhuǎn)制動過程中根部承受較大的扭轉(zhuǎn)載荷，所以在結(jié)構(gòu)靜載應(yīng)力較小的工況下易發(fā)生根部焊縫開裂的現(xiàn)象（圖3）。因此，應(yīng)重點檢查人字架與轉(zhuǎn)臺連接焊縫的開裂及人字架翼緣板的局部變形情況。

圖3 人字架根部開裂圖

1.5 門架的檢查

檢查端梁表面有無銹蝕，有無波浪度變形（可以用肉眼及水平尺輔助檢測），有無開焊開裂。法蘭螺栓有無松動，查“看”彈簧墊片是否翹起，上下法蘭面是否有間隙，方法可以用手指“靠”在法蘭面縫隙之間，利用門機運行時產(chǎn)生的晃動，判斷螺栓松緊；檢查端梁角焊縫處應(yīng)力集中部位，是否銹蝕、開裂；橫梁內(nèi)部重點檢查圓筒與橫梁上下翼緣板焊接處是否開焊銹蝕。

2 機構(gòu)與零部件

門機工作機構(gòu)按實現(xiàn)的運動情況的不同可分為起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、行走機構(gòu)，即4大機構(gòu)。

2.1 起升機構(gòu)的檢查要點

2.1.1 檢查起升減速箱、聯(lián)軸器

（1）判斷減速機運行情況，如有異常響聲及振動。檢查方法：“聽”，借助螺絲刀貼在軸及軸承端蓋上，聽軸及軸承是否異響；“摸”，用手觸摸，將手面貼在減速機箱蓋及端蓋處，用手感覺軸是否竄動，齒輪是否異常抖動、減速箱箱體整體抖動，底座螺栓松動。其次油內(nèi)雜物檢查，就是在放油口放油用手“摸”，感覺是否有顆粒物和判斷黏稠度；“看”，對減速器油位進行確認(rèn)、判斷。

（2）檢查聯(lián)軸器和高速軸是否存在曠量和竄動。聯(lián)軸器的檢查主要通過“聽”和“看”。主要是“聽”聯(lián)軸器運轉(zhuǎn)是否有異響，判斷電機與減速機軸同軸度是否超標(biāo)。如果曠動，讓操作人員試車，起升和下降反復(fù)試車，通過“看”就能確定。

2.1.2 起升制動器的檢查

（1）檢查制動行程。油缸推桿在綠線上3 mm為正常，低于或到紅線區(qū)域，制動效果差或無制動，還有制動器上無標(biāo)線的，推桿調(diào)制10 mm高，才能保證油缸推桿的行程。

（2）檢查摩擦片、制動盤、制動力矩。檢查摩擦片的磨損情況，摩擦片在磨損至3 mm時必須更換，制動盤與摩擦片的打開間隙為2～3 mm。如果摩擦片出現(xiàn)偏磨情況，可通過調(diào)節(jié)絲桿，調(diào)整摩擦片的均等間隙。制動盤檢查，要觀察判斷制動盤表面是否光滑，有無明顯的溝槽和裂紋，制動盤的厚度磨損量，制動盤與高速軸有沒有曠動。制動器的力矩決定制動力度的大小，正常調(diào)整到上下刻度一半以上。

（3）檢查卷筒、壓繩器。檢查卷筒本體及卷筒軸是否有裂紋，卷筒繩槽磨損情況，鋼絲繩壓板螺栓是否出現(xiàn)松動，壓繩器壓輪是否在鋼絲繩上，防止鋼絲繩跳槽；檢查底座螺栓松動情況，瓦架螺栓確認(rèn)，不允許有松動。

2.2 變幅機構(gòu)的檢查要點

（1）檢查制動器。變幅制動器非常關(guān)鍵，制動失靈關(guān)系到整臺門機，所以制動器檢查是關(guān)鍵，檢查方法同起升機構(gòu)。

（2）檢查緊固螺栓。補償軸與電機及減速機的連接螺栓若松動，它會造成變幅運行抖動；瓦架螺栓絕不允許有松動現(xiàn)象，若松動，發(fā)現(xiàn)不及時會使螺栓被上下瓦架切斷，造成嚴(yán)重后果；檢查齒板與箱體的連接螺栓是否松動，若松動，會造成齒板折斷；檢查齒條與臂架連接的鉸點處軸端擋板螺栓是否松動。

（3）檢查齒條上下壓輪。齒條上下壓輪，確保壓輪正常轉(zhuǎn)動，若過松，造成齒條抖動，若過緊，造成壓輪內(nèi)軸承損壞。

2.3 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的檢查要點

2.3.1 檢查旋轉(zhuǎn)減速器、電機連接盤

檢查旋轉(zhuǎn)減速器底座螺栓是否松動，減速器箱體法蘭螺栓是否松動，可以通過用手指觸“摸”上下法蘭之間結(jié)合面來判斷；通過“聽”電機啟動與停止的響聲來判斷旋轉(zhuǎn)電機連接盤曠量和彈性橡膠圈磨損情況。橡膠圈磨損嚴(yán)重會造成制動盤孔磨損而更換制動盤，也會造成電機連接盤曠動、軸折斷或電機軸承損壞使電機燒壞等故障。

2.3.2 檢查極限力矩聯(lián)軸器

判斷極限力矩聯(lián)軸器是否正常，可以通過門機回轉(zhuǎn)制動時回轉(zhuǎn)的滑行距離和滑行的角度來判斷。通常情況門機旋轉(zhuǎn)制動后旋轉(zhuǎn)滑行20°為正常，起到旋轉(zhuǎn)制動時的緩沖效果。

2.3.3 檢查上、下定位圈

大部分門機減速器定位圈都有間隙，在旋轉(zhuǎn)時，門機旋轉(zhuǎn)部位會發(fā)出異響，間隙過大會造成旋轉(zhuǎn)減速器下箱體扭斷或開裂。定位圈開焊，會造成回轉(zhuǎn)大齒圈及小齒輪輪齒磨損。

2.4 行走機構(gòu)的檢查要點

行走機構(gòu)在運行時，可以通過“看”車輪有沒有左右擺動，行走時“聽”車輪有沒有異響，判斷行走輪軸承是否損壞。

2.5 回轉(zhuǎn)支承裝置的檢查要點

2.5.1 檢查內(nèi)外螺栓松緊情況

檢查時借助手錘敲打，“聽”發(fā)出的聲音來判斷螺栓松緊程度；“看”軸承與法蘭結(jié)合處，如有油擠出或明顯的縫隙，螺栓肯定松動，還可以通過門機運行觀察與法蘭面的間隙有無氣孔，判斷松緊。

2.5.2 檢查防塵圈、集中潤滑油道

防塵圈是防止軸承內(nèi)進入雜物，也是潤滑油在軸承內(nèi)潤滑時長的保障。軸承內(nèi)潤滑油難留存，若防塵圈損壞，軸承內(nèi)的潤滑油會隨著門機旋轉(zhuǎn)被擠出，造成軸承潤滑不到位而損壞。

2.5.3 檢查軸承外齒磨損、裂紋情況

檢查日常涂抹潤滑脂的清潔程度，若粘連其他硬物，會伴隨門機旋轉(zhuǎn)，造成齒面磨損；檢查軸承外齒與驅(qū)動輪輪齒的嚙合情況，保證齒與齒結(jié)合是線接觸，通常接觸寬度保持在70%以上，可以借助塞尺來檢測，還可以用“鉛絲碾壓法”來檢測。

2.6 鋼絲繩的檢查要點

鋼絲繩有良好的撓性，且具有承載能力大、耐沖擊、運動速度不受限制、運動平穩(wěn)和使用可靠等優(yōu)點，因此它是起重機械中應(yīng)用最廣泛的撓性構(gòu)件，在門機中鋼絲繩主要用作起升機構(gòu)的承載繩。

檢查鋼絲繩時，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩內(nèi)部鋼芯嚴(yán)重銹蝕并出現(xiàn)大量斷絲，造成鋼絲繩直徑快速減小，失去支撐作用，且鋼絲繩直徑達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（小于公稱直徑10%）時應(yīng)報廢；內(nèi)層鋼絲出現(xiàn)環(huán)形狀擠出鋼絲繩表面，1個捻距內(nèi)數(shù)量達(dá)到4根以上（6×36WS結(jié)構(gòu)），處理后繼續(xù)出現(xiàn)擠出現(xiàn)象時應(yīng)報廢；鋼絲繩形成死結(jié)，無法通過轉(zhuǎn)動方式解開或解開后結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形時，鋼絲繩應(yīng)報廢[4]。

3 安全保護裝置

安全裝置在設(shè)備工作過程中起著重要作用，安全裝置的存在與否、工作狀態(tài)的優(yōu)劣直接關(guān)系到港口機械的安全。門機安全裝置主要包括緩沖器、起重力矩限制器、防風(fēng)抗滑裝置、限位開關(guān)等。

3.1 防風(fēng)抗滑裝置的檢查要點

門機防風(fēng)裝置通常由制動器、電動鐵鞋、防風(fēng)拉鎖、錨定插板、手動鐵鞋、夾輪器、夾軌器和頂軌器等裝置組成。檢查制動器看制動力矩和行程，判斷剎車的力度夠不夠，實踐經(jīng)驗所得大車行走制動距離0.5 m較為合適。檢查電動鐵鞋在手動狀態(tài)下，鐵鞋是否能夠收放自如，各鏈接點潤滑良好，鐵鞋與軌道是否成平行狀態(tài)，若鐵鞋不平下垂，鐵鞋頭部會與門機軌道接觸，在軌道接口處受阻，行走時會造成電動鐵鞋損壞。檢查防風(fēng)拉鎖表面無損傷痕跡，各連接端無變形或松動，旋轉(zhuǎn)鎖緊裝置潤滑良好，連接焊縫完好。防風(fēng)拉鎖，對稱布置，成“外八字”狀態(tài)，處于防風(fēng)狀態(tài)時，可以用腳踩鋼絲繩或拉鎖，無晃動現(xiàn)象為合適繃緊狀態(tài)。

日常檢查時，要注意錨定坑內(nèi)無積水，出水孔無堵塞。防止錨定拉鎖支座耳板長期被積水掩埋而銹蝕，出現(xiàn)分層剝落現(xiàn)象（圖4）。

圖4 防風(fēng)拉鎖支座耳板圖

3.2 起重力矩限制器的檢查要點

起重力矩限制器又稱為超載限制器，是起重機重要的安全保護裝置，起重力矩限制器用于額定起重量隨幅度變化而變化的起重機。為保證力矩限制器可靠、穩(wěn)定運行，要做好重量校驗（預(yù)警90%、報警95%、控制100%）和幅度校驗的檢查。依據(jù)產(chǎn)品使用規(guī)范，力矩限制器每6個月至少進行1次校驗，周期性校驗需逐臺進行，維修校驗的設(shè)備按時間順延，校驗過程應(yīng)嚴(yán)格遵守操作流程，提高校驗精度[5]。

3.3 限位開關(guān)、緩沖器的檢查要點

檢查限位開關(guān)，能夠接通、分?jǐn)嗫刂齐娐?，實現(xiàn)安全保護功能，如行走機構(gòu)大車防撞激光限位的檢查，確保發(fā)光器、反光板的完好。檢查緩沖器注意是否老化或被意外撞擊損壞。

4 結(jié)語

港口企業(yè)管理現(xiàn)代化離不開設(shè)備管理現(xiàn)代化，港口機械設(shè)備自動化、智能化、大型化、高速化發(fā)展，對設(shè)備管理提出了新的要求。設(shè)備管理要遵循科學(xué)管理，從門機司機操作、日常檢查、專業(yè)點檢，保養(yǎng)潤滑和維修作業(yè)一體化運維機制的角度做好門機檢查流程及要點，保證在役門機的安全運行，減少故障率和突發(fā)性安全事故，最大限度發(fā)揮門機設(shè)備經(jīng)濟效益。