港口橋式起重機小車軌道接頭的處理方法研究

潘祖望

摘 要：隨著現(xiàn)代海洋運輸貿(mào)易的高速發(fā)展，港口也建設(shè)的越來越多，港口間往來的船只也多起來。這船舶上的物件也變得越來越多，變得更大了。一些大型的設(shè)備或物資已無法用人工要搬運了，這時我們就會用到岸邊集裝箱起重機和港口橋式起重機，而本文我們就將給大家介紹岸邊集裝箱起重機和橋式起重機的軌道接頭處理方式，深度的分析臂架鉸點位置對軌道及接頭的影響，探討在港口機械軌道接頭處產(chǎn)生振動的原因及怎么樣能夠更好的做到減震的方法，并對目前廣泛使用的幾種先見好用的軌道接頭進行分析和比較。

關(guān)鍵詞：橋式起重機 軌道接頭 處理方法

中圖分類號：U653 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0082-01

起重機械的種類有很多也很雜，我們根據(jù)其結(jié)構(gòu)，性能可以分為以下中：輕小型起重幾械，橋式類型起重機，臂架類起重機和升降機。而現(xiàn)在我們要說到的是在港口岸邊船舶裝卸機械中占有最重要地位的散料碼頭抓斗卸船機和集裝箱碼頭的岸邊集裝箱起重機。這兩種機型的取料系統(tǒng)都有一些共同特點：小車，主梁，臂架及門架組成。因為它們都需要有很長的外伸臂架，而當船只經(jīng)過或靠離碼頭時，不能夠影響到船舶的通行。所以在起重機不工作或需要避讓船舶的時候臂架就必須能夠折疊起來，因此，在港口橋式起重機小車軌道接頭的處理問題上，我們首要保證的就是臂架能夠自由的伸展，并且還要保證小車能夠在接頭處減少沖擊。

1 臂架鉸接點位置對軌道接頭的影響

主梁與臂架的鉸接點位置與小車軌道接頭之間是有著密切的關(guān)系。

如果臂架鉸點設(shè)置在軌道中心線正上面的時候，軌道接頭地方的切口，可以在同樣的高度的方向上形成一個垂直的切口。而b曲線主要是在臂架鉸點B在軌道中心線的同一高度的時時候，點J會形成相同的軌跡，我們可以把這種情況叫做是一種臨界的情況，當這種臨界的情況發(fā)生的時候，依然可以使用靠著軌道的高度在上面形成切口的方法來對這種臨界情況進行解決。C曲線則是J點為了避免和臂架鉸點在軌道中心線下方形成軌跡而獨有的，可以看出J點和軌道2進行了互相的干涉。這種做法主要是為了避免又和軌道2進行干涉，所以在比較鉸接點設(shè)置的時候一定要把軌道切成有α角的斜切口方式。而這種方式的結(jié)果就是造成和軌道1的前面部分形成一個比較尖的角，尖角的地方所能夠接受的壓力和壽命全部都受到這個尖角的影響。所以在橋的設(shè)計時，應(yīng)該盡量皮鞭這樣的事情發(fā)生，如果是在避免不了就應(yīng)該要采取必要的補救措施。

2 軌道接頭處產(chǎn)生振動的原因及減震的方法

在軌道接頭處，由于主梁與臂架是兩個不同的機構(gòu)，它們之間存在著一定的接頭縫隙。小車在接口縫隙的影響下，通過軌道時必將產(chǎn)生振動。振動是由于軌道車輪在通過接頭處產(chǎn)生了變加速運動而引起的。在沒有采取減震措施的情況下，軌道車輪在軌道接頭處運動垂直方面上會產(chǎn)生一個高度差，車輪在很短的時間內(nèi)完成小車重心的下落和升起。這將產(chǎn)生很大的一個加速度變化，這樣就會產(chǎn)生劇烈的振動。而采取了減震措施的軌道接頭，是用一段高于軌道面的軌道來過渡。這樣車輪運動到接頭處是不接觸軌道接頭的縫隙，引起小車重心變化的距離也就變得很長，它的加速度也就會變得很小。它形成了一個加速度曲線，平緩了小車的運動速度，也就使得設(shè)備的振動沒有那么的強烈了。

3 岸邊集裝箱起重機軌道接頭的處理形式

針對雙梁岸邊集裝箱橋式起重機，小車的軌道通常會在主梁的下弦位置，而臂架鉸接位置也會分布在小車的軌道中心線的上面。所以，我們會在軌道高度方向采用直平切的方式。為了減輕軌道小車的振動，設(shè)計師通常會在岸橋上使用在軌道俯視面內(nèi)采用45度斜切口和“Z”形切口，它的特點是制作工藝簡單，加工起來比較方便。

還有一種起重機是橋式抓斗卸船機，船式抓斗卸船機是通過抓斗在船艙內(nèi)抓取物品，提高后移動小車到達料斗上方，再打開抓斗卸載物品的。小車的運動過程中，抓斗的閉合力是依靠自身的重力產(chǎn)生的，外來力量引起的振動會使物品從縫隙中掉落出來，既浪費了資源又可能會造成環(huán)境的污染。目前對這種卸船機軌道接頭的最好減震措施通常是鋪設(shè)過渡軌道，效果不錯，幾乎可以實現(xiàn)小車無沖擊的通過軌道接頭。

4 各國之間的起重機軌道接頭處理方法

各國的公司都對港口起重機的高效工作作出了大量的研究，法國的Cailland公司的卸船機在軌道接頭處采用的雙軌，就是在原有的基礎(chǔ)上增加了一條過渡軌道，小車的車輪采用了雙踏面。在軌道的接頭處，過渡的軌道要高于主軌道，而過渡軌道兩端要低于主軌。這樣小車在通過軌道接頭處時，從由主軌道的支撐平滑的移動到了過渡軌道上，使小車在運動到接頭處時脫離主軌道，在過渡軌道運行完后再平滑的回到主軌道。這段過程中小車都沒有受力間斷的現(xiàn)象。在一個豎直的方向上加速度變化平緩，避免了小車在運動中出現(xiàn)振動現(xiàn)象。

再介紹下德國Krupper公司抓斗卸船機的軌道接頭處理方式，它的軌道接頭有主梁段和臂架段兩個部分組成，在設(shè)計上，它在接頭縫隙的兩側(cè)渡上了過渡面，低于正常軌道面的高度，過渡面軌道與臂架段的軌道接頭是混合為一體的，這樣小車在通過軌道接頭時沒有高度方向上的變化也就實現(xiàn)了小車無沖擊力的通過軌道接頭。通過螺栓與承軌梁來固定軌道接頭部分的跨內(nèi)側(cè)，使得側(cè)面與主軌一致，而跨外側(cè)則通過軌道壓板固定，保證車輪的水平運作要求。

而芬蘭的Kone公司軌道接頭形式介于這兩個公司之間，它將主軌道的及接頭處切掉一部分，這樣形成一個平齊面，過渡軌道與主軌道靠在了一起，小車的車輪用了寬踏面。小車運行到了軌道的接頭處就可以很平滑的過渡到過渡軌道，副軌道上的弧形面又能夠保證小車能夠安全的運行，避免了在經(jīng)過接頭縫隙時受到的沖擊。

5 結(jié)語

通過上文的描述，我們可以看到各個國家的公司或者研究人員都在為了更好的完善橋式起重機而努力。上文中介紹的幾個國家的公司都對港口橋式起重機有了一定的研究和改進。各公司所研究出來的港口橋式起重機小車軌道接頭的處理方法都有各自的優(yōu)點和缺點。有的設(shè)計方案理論上減震效果不如其他方案，但在實際的使用過程中效果還是非常好的。因而我們在研究和完善港口橋式起重機小車軌道接頭的處理方法時，要結(jié)合大家所研究出來的成果，取其精華去其糟粕。這樣研究出來的成果一定會更加好，設(shè)計出來的設(shè)備也會更加完善。

參考文獻

[1] 中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng).2011-2015年中國橋式起重機市場供需預(yù)測及發(fā)展趨勢研究報告[R].中國：中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)，2010，2（23）：12-13.

[2] 梅峰太.層次分析法建立數(shù)學(xué)模塑在會展專業(yè)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（3）：156-157.

[3] 王小明，盧志強.國內(nèi)外大型起重機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機屯產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009，22（2）：6-7，10.