新型岸邊集裝箱起重機(jī)托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)

范東風(fēng)

上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司 上海 200125

0 引言

隨著岸邊集裝箱起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)岸橋）的大型化，岸橋的前后伸距越來(lái)越大，使得大梁上的起升纏繞系統(tǒng)鋼絲繩和小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)（牽引式小車(chē)運(yùn)行系統(tǒng)有該系統(tǒng)，自行式小車(chē)機(jī)構(gòu)無(wú)該系統(tǒng)）牽引鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度加長(zhǎng)，鋼絲繩的下?lián)隙纫搽S之增大。在主小車(chē)運(yùn)行過(guò)程中鋼絲繩彈跳較大，影響起吊物品的平穩(wěn)運(yùn)行，增加了起吊物品的搖擺。因此，在大伸距的岸橋上需配置托架小車(chē)，且一般配置2臺(tái)托架小車(chē)，分別位于主小車(chē)總成的海側(cè)和陸側(cè)，通過(guò)在海、陸側(cè)托架小車(chē)上布置一定高度的托輥有效托起鋼絲繩，減少鋼絲繩的懸垂長(zhǎng)度，從而削弱因鋼絲繩的彈跳對(duì)吊具的影響，確保岸橋作業(yè)平穩(wěn)順利。

在岸橋發(fā)展過(guò)程中，不同時(shí)期出現(xiàn)過(guò)幾種不同岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)形式，為了提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、降本增效及后期維護(hù)簡(jiǎn)便，本文在分析對(duì)比幾種常用岸橋托架小車(chē)?yán)p繞形式的基礎(chǔ)上，提出一種新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)。

1 現(xiàn)有幾種岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式

1.1 常規(guī)岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式

常規(guī)岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式是目前岸橋最常用的纏繞形式，面海左右側(cè)即小車(chē)運(yùn)行方向左右側(cè)兩側(cè)鋼絲繩獨(dú)立纏繞，如圖1所示。該纏繞方式在小車(chē)機(jī)構(gòu)上設(shè)置托繩架裝置即結(jié)點(diǎn)D，使中間牽引鋼絲繩7在小車(chē)機(jī)構(gòu)上保持完整性不斷開(kāi)，減少斷繩點(diǎn)。

圖1 常規(guī)托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式

常規(guī)岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式存在的不足：

1)結(jié)點(diǎn)多 整個(gè)纏繞系統(tǒng)有12處結(jié)點(diǎn)，且有8處鋼絲繩是斷點(diǎn)，需使用楔形接頭和鋼絲繩繩夾進(jìn)行固定處理。申購(gòu)的整根鋼絲繩需根據(jù)具體每處長(zhǎng)度進(jìn)行斷開(kāi)分別纏繞。

2)纏繞和換繩復(fù)雜 由于結(jié)點(diǎn)較多，需斷繩、分開(kāi)纏繞和固定，費(fèi)事費(fèi)力。

3)調(diào)節(jié)鋼絲繩松緊不方便 調(diào)節(jié)鋼絲繩松緊狀態(tài)可通過(guò)大梁尾部張緊液壓缸進(jìn)行調(diào)節(jié)頭尾張緊鋼絲繩松緊，而調(diào)節(jié)中間牽引鋼絲繩松緊狀態(tài)只能通過(guò)調(diào)節(jié)鉸點(diǎn)處聯(lián)系橫梁下結(jié)點(diǎn)C處螺旋扣，此處沒(méi)有平臺(tái)不方便調(diào)節(jié)，只能把主小車(chē)運(yùn)行至鉸點(diǎn)處，調(diào)節(jié)人員站在主小車(chē)上進(jìn)行操作。

4)維護(hù)費(fèi)事費(fèi)力 在平時(shí)維護(hù)檢測(cè)鋼絲繩固定結(jié)點(diǎn)處夾緊情況時(shí)，由于結(jié)點(diǎn)較多，需在岸橋上來(lái)回跑動(dòng)，費(fèi)事費(fèi)力。

1.2 3根整繩岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式

圖2所示的3根整繩纏繞形式實(shí)現(xiàn)了3根鋼絲繩整根不斷繩纏繞，分別為頭尾張緊鋼絲繩面海左右側(cè)一整根、陸側(cè)牽引鋼絲繩面海左右側(cè)一整根和海側(cè)牽引鋼絲繩一整根。

圖2 3根整繩岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式

頭尾張緊鋼絲繩通過(guò)在海側(cè)托架小車(chē)上布置1組平放式滑輪組9來(lái)實(shí)現(xiàn)頭尾張緊一整根鋼絲繩纏繞。陸側(cè)中間牽引鋼絲繩和海側(cè)中間牽引鋼絲繩分別纏繞，陸側(cè)中間牽引鋼絲繩通過(guò)設(shè)置在小車(chē)機(jī)構(gòu)陸側(cè)橫梁上的換向滑輪組以實(shí)現(xiàn)面海左右兩側(cè)一整根鋼絲繩纏繞。海側(cè)中間牽引鋼絲繩通過(guò)設(shè)置在小車(chē)機(jī)構(gòu)海側(cè)橫梁上的換向滑輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)海側(cè)面海左右兩側(cè)一整根鋼絲繩纏繞。

該3根整繩岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式一定程度上減少了纏繞系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)，減少了斷繩、纏繞、維護(hù)和換繩方便等優(yōu)點(diǎn)。但也存在不足：

1）換向滑輪采用鋼滑輪，滑輪直徑也大，滑輪數(shù)量多，需要潤(rùn)滑維護(hù)地方多。

2）小車(chē)結(jié)構(gòu)海陸側(cè)聯(lián)系橫梁上布置平放式換向滑輪9，占用了大量的小車(chē)空間，在小車(chē)上行走不便，需增加大小車(chē)維修平臺(tái)，使小車(chē)機(jī)構(gòu)總長(zhǎng)加大、增重，不利于小車(chē)機(jī)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)，相應(yīng)地也增大了岸橋大梁長(zhǎng)度，增加了整機(jī)質(zhì)量。

3）調(diào)節(jié)鋼絲繩松緊不方便 鋼絲繩松緊狀態(tài)可通過(guò)大梁尾部張緊液壓缸調(diào)節(jié)頭尾張緊鋼絲繩松緊，而調(diào)節(jié)中間牽引鋼絲繩松緊狀態(tài)只能通過(guò)調(diào)節(jié)鉸點(diǎn)處聯(lián)系橫梁下結(jié)點(diǎn)C處螺旋扣，此處沒(méi)有平臺(tái)不方便調(diào)節(jié)，只能把主小車(chē)運(yùn)行至鉸點(diǎn)處，調(diào)節(jié)人員站在主小車(chē)上進(jìn)行操作。

2 新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)

為了提高岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)自身鋼絲繩穿繩效率、維護(hù)、更換繩效率，以及操作方便性，綜合考慮常規(guī)岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式和3根整繩岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避2種纏繞形式存在不足的地方，本文提出一種新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式（見(jiàn)圖3）。

圖3 新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式

新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式通過(guò)減少纏繞系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)，在鉸點(diǎn)處聯(lián)系橫梁處設(shè)計(jì)新型換向滑輪組，實(shí)現(xiàn)海陸側(cè)牽引鋼絲繩面海左右一整根不斷開(kāi)；在海側(cè)托架小車(chē)上布置新型滑輪滑輪組，實(shí)現(xiàn)頭尾張緊鋼絲繩面海左右一整根不斷開(kāi)，該新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式實(shí)現(xiàn)了2根鋼絲繩整根不需要斷開(kāi)。

2.1 新型托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)鋼絲繩及拉點(diǎn)開(kāi)檔

頭部滑輪裝置和尾部滑輪裝置開(kāi)檔為3 000 mm，陸側(cè)托架小車(chē)上滑輪裝置開(kāi)檔為3 600 mm，海側(cè)托架小車(chē)上滑輪裝置開(kāi)檔為3 400 mm，在小車(chē)機(jī)構(gòu)上對(duì)應(yīng)的陸側(cè)拉點(diǎn)開(kāi)檔為3 600 mm，海側(cè)拉點(diǎn)開(kāi)檔為3 400 mm，而在鉸點(diǎn)聯(lián)系橫梁處拉點(diǎn)有2種情況：

1)當(dāng)陸側(cè)托架小車(chē)在海側(cè)極限位置沒(méi)有越過(guò)鉸點(diǎn)位置時(shí)，如圖3所示，聯(lián)系橫梁下陸側(cè)鋼絲繩拉點(diǎn)開(kāi)檔為3 700 mm，聯(lián)系橫梁海側(cè)處換向均衡滑輪組開(kāi)檔同樣為3 700 mm。

2)如果陸側(cè)托架小車(chē)在海側(cè)極限位置超過(guò)大梁鉸點(diǎn)位置時(shí)，考慮到滑輪處的鋼絲繩偏角≤2.5°，聯(lián)系橫梁下陸側(cè)鋼絲繩拉點(diǎn)需向海側(cè)加長(zhǎng)，海、陸側(cè)托架小車(chē)的牽引鋼絲繩有交錯(cuò)，簡(jiǎn)稱(chēng)“交錯(cuò)拉”。如圖4所示，陸側(cè)拉點(diǎn)開(kāi)檔設(shè)置為3 700 mm，相應(yīng)地考慮2根臨近鋼絲繩偏擺時(shí)鋼絲繩不發(fā)生干涉，2根鋼絲繩距離保持應(yīng)在100 mm，海側(cè)均衡滑輪開(kāi)檔為3 200 mm。

圖4 新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)交錯(cuò)拉纏繞形式

2.2 鉸點(diǎn)處聯(lián)系橫梁處設(shè)置換向滑輪組

新型托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)在鉸點(diǎn)處聯(lián)系橫梁海側(cè)面布置2組鋼絲繩換向滑輪組，面海左右側(cè)滑輪組中間設(shè)置夾繩板裝置固定鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)海側(cè)面海左右兩側(cè)的鋼絲繩一整根不斷開(kāi)。

圖5 前大梁鉸點(diǎn)橫梁處換向滑輪組裝置

鋼絲繩既要避免與托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)其他鋼絲繩以及小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)鋼絲繩干涉，又要考慮維護(hù)方便。因此，將換向滑輪組2個(gè)滑輪分開(kāi)布置，把中間聯(lián)系鋼絲繩布置在聯(lián)系橫梁上部，有效避開(kāi)其他鋼絲繩布置空間，中間使用夾繩板裝置固定鋼絲繩防止松動(dòng)。該布置方案可在聯(lián)系橫梁上部或大梁維修平臺(tái)上維護(hù)滑輪和夾繩板裝置，站在小車(chē)總成上可維護(hù)聯(lián)系橫梁下部的滑輪。為了減少維修平臺(tái)長(zhǎng)度，需把夾繩板裝置布置在靠近前大梁主平臺(tái)通道側(cè)。

考慮此處鋼絲繩由夾繩板夾住不動(dòng)，為了減少滑輪潤(rùn)滑點(diǎn)，換向滑輪改變常規(guī)使用鋼滑輪材質(zhì)，采用含油尼龍材質(zhì)制作，故減少了潤(rùn)滑點(diǎn)維護(hù)。

2.3 海測(cè)托架小車(chē)上設(shè)置換向滑輪組

面海左右兩側(cè)的頭尾張緊鋼絲繩實(shí)現(xiàn)一整根鋼絲繩需在海側(cè)托架小車(chē)上布置1組換向滑輪組，2對(duì)換向滑輪組之間的鋼絲繩采用夾繩板裝置固定，防止鋼絲繩移動(dòng)，如圖6所示。

圖6 海側(cè)托架小車(chē)換向滑輪組裝置

由于2對(duì)換向滑輪組之間的鋼絲繩是下出繩，鋼絲繩距離小車(chē)牽引鋼絲繩較近，需要注意避免2組換向滑輪組之間的托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)鋼絲繩與海陸側(cè)方向的小車(chē)牽引鋼絲繩干涉。有2種解決方案可避免2根交錯(cuò)鋼絲繩干涉。

方案1在換向滑輪組與夾繩板裝置之間布置幾組管夾，把從換向滑輪組下出繩的鋼絲繩固定在托架小車(chē)架平面上，如圖7所示。該方案優(yōu)點(diǎn)：1）換向滑輪組上出繩點(diǎn)高，有利于平衡托架小車(chē)牽引滑輪產(chǎn)生的力矩；2）夾繩板裝置固定螺栓副均在平臺(tái)上方，安裝維護(hù)螺栓副方便。

圖7 海側(cè)托架小車(chē)換向滑輪組裝置（平臺(tái)不下沉）

方案2將托架小車(chē)架中間平臺(tái)下沉，整體降低換向滑輪組和夾繩板裝置高度，如圖8所示。該方案優(yōu)點(diǎn)：

圖8 海側(cè)托架小車(chē)換向滑輪組裝置（平臺(tái)下沉）

1）增加托架小車(chē)?yán)p繞鋼絲繩至小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)鋼絲繩的凈空，防止小車(chē)?yán)p繞鋼絲繩松垂下來(lái)與2對(duì)換向滑輪組之間托架小車(chē)?yán)p繞鋼絲繩間的干涉；

2）不需繩夾固定鋼絲繩，鋼絲繩的拉力直接傳遞到夾繩板裝置，受力清晰明了；

3）托架小車(chē)中間平臺(tái)下沉，平臺(tái)上空間增大，可以把托主小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)的鋼絲繩的托輥布置在中間平臺(tái)內(nèi)側(cè)，增加托架小車(chē)與主小車(chē)之間的距離，避免主小車(chē)與托架小車(chē)干涉；

4）托架小車(chē)中間平臺(tái)下沉，材料利用量減少，在一定程度上減少了托架小車(chē)自重和生產(chǎn)成本。

相比較方案1雖可避免小車(chē)?yán)p繞鋼絲繩與托架小車(chē)?yán)p繞鋼絲繩干涉，但固定鋼絲繩的管夾需承受鋼絲繩的拉力，時(shí)間長(zhǎng)了容易出問(wèn)題。方案2同樣有效地解決了2根鋼絲繩的凈空問(wèn)題，且鋼絲繩的拉力直接傳遞到夾繩板裝置，受力清晰明了，此方案更合理，值得推廣應(yīng)用。

2.4 小車(chē)機(jī)構(gòu)上設(shè)置海陸側(cè)拉點(diǎn)

托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)中間牽引鋼絲繩與小車(chē)機(jī)構(gòu)連接處使用4個(gè)拉板作為連接結(jié)點(diǎn)。穿過(guò)小車(chē)機(jī)構(gòu)上部的鋼絲繩不需斷開(kāi)，松散部分鋼絲繩固定在小車(chē)機(jī)構(gòu)平臺(tái)上。

為了方便調(diào)節(jié)纏繞鋼絲繩松緊狀態(tài)，改變常規(guī)設(shè)計(jì)，把調(diào)節(jié)鋼絲繩松緊的螺旋扣設(shè)置在鉸點(diǎn)聯(lián)系橫梁拉點(diǎn)處，調(diào)節(jié)鋼絲繩松緊的螺旋扣安裝在小車(chē)機(jī)構(gòu)上結(jié)點(diǎn)C處（見(jiàn)圖3、圖4），方便站在小車(chē)平臺(tái)上維護(hù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)通過(guò)減少斷繩結(jié)點(diǎn)和采用新型換向滑輪組，有效減少了鋼絲繩纏繞斷繩數(shù)量、避免了在斷繩處安裝楔形接頭和繩夾的工作，大幅提高穿繩和調(diào)整鋼絲繩松緊的工作效率；該形式鋼絲繩申購(gòu)余量較常規(guī)岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式縮減8 m左右，節(jié)約成本。后期售后維護(hù)、換繩工作也方便，有效減少維護(hù)和更換鋼絲繩工作量，切實(shí)有效降低售后成本。

新型岸橋托架小車(chē)?yán)p繞系統(tǒng)纏繞形式目前已在國(guó)內(nèi)外岸橋項(xiàng)目上廣泛推廣應(yīng)用。在生產(chǎn)總裝階段鋼絲繩纏繞穿繩和調(diào)試取得了明顯的效益，穿繩效率較常規(guī)纏繞形式大幅提高，鋼絲繩調(diào)節(jié)和維護(hù)更加便利。