集裝箱岸橋起重機(jī)托架小車?yán)p繞機(jī)構(gòu)的優(yōu)化

王凱 胡建軍

摘要：岸橋集裝箱起重機(jī)主要在碼頭進(jìn)行應(yīng)用，具體功能在于幫助碼頭進(jìn)行集裝箱的裝卸工作，是提升碼頭運(yùn)輸自動(dòng)化水平，保證運(yùn)輸效率的重要設(shè)備，其穩(wěn)定性會(huì)對(duì)碼頭運(yùn)輸系統(tǒng)的正常作業(yè)產(chǎn)生直接影響。伴隨當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，集裝箱岸橋起重機(jī)也逐步向智能化、高速化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。小車作為岸橋當(dāng)中重要的組成部分，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化是讓岸橋工作效率提升、控制運(yùn)輸成本的重要基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 集裝箱岸橋 ;起重機(jī) ;纏繞機(jī)構(gòu) ;優(yōu)化

1 岸邊集裝箱起重機(jī)的發(fā)展分析

近年來(lái)我國(guó)機(jī)械化水平進(jìn)一步提升，控制自動(dòng)化技術(shù)逐步進(jìn)步，岸橋集裝箱起重機(jī)將逐步向全自動(dòng)化、智能化、大型化的方向發(fā)展，岸橋集裝箱起重機(jī)主要在海邊使用，但是海邊的環(huán)境非常復(fù)雜而且惡劣。在集裝箱運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，船舶到碼頭前沿裝卸主要使用的就是岸橋集裝箱起重機(jī)，其穩(wěn)定性和可靠性對(duì)起重機(jī)的使用效率及貨船的裝卸效率有著直接影響。在設(shè)備運(yùn)營(yíng)過(guò)程中托架小車機(jī)構(gòu)主要在起重機(jī)當(dāng)中進(jìn)行起吊，機(jī)構(gòu)能夠承受較大的重量，而且內(nèi)部的零部件較為復(fù)雜。如果操作不慎很有可能會(huì)產(chǎn)生故障，而對(duì)起重機(jī)的正常工作和運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至?xí)斐扇藛T傷亡和損失。在實(shí)際工作的過(guò)程中，存在安全隱患，而且鋼絲繩換繩復(fù)雜以及后期維護(hù)困難等諸多問(wèn)題，需要進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

2 當(dāng)前托架小車?yán)p繞機(jī)構(gòu)出現(xiàn)的問(wèn)題分析

在日常工作中，岸橋起重機(jī)是主要的裝卸設(shè)備。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)作為岸橋系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其可靠性非常重要。當(dāng)前企業(yè)正逐步開始對(duì)岸橋集裝箱起重機(jī)進(jìn)行研究，其中機(jī)托架小車?yán)p繞機(jī)構(gòu)均使用雙繩隨動(dòng)牽引的方式，這樣可以逐步提升起重機(jī)鋼絲繩的應(yīng)用效率，保證鋼絲繩具有較長(zhǎng)的使用壽命，一般在兩年以上，但是托架小車?yán)p繞機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)了故障率較高的問(wèn)題，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

首先當(dāng)前的岸橋集裝箱起重機(jī)鋼絲繩有8個(gè)繩頭，直徑為12.5毫米。固定繩頭的系繩樁分別設(shè)定在懸臂連續(xù)梁下、海陸側(cè)托架小車上以及托架小車牽引張緊機(jī)構(gòu)支架當(dāng)中。這些系繩樁的位置都是懸空的。在實(shí)際操作中，人員換繩難度較大，而且換繩過(guò)程中需要對(duì)小車的停車位置進(jìn)行調(diào)整。施工人員在此期間沒(méi)有合適的站位或者需要依托托架小車進(jìn)行行走。在操作中安全性無(wú)法得到保證，而且操作非常復(fù)雜。（問(wèn)題1）

該型岸橋集裝箱起重機(jī)隨動(dòng)牽引位置，只能通過(guò)橫梁外側(cè)的夾繩板來(lái)進(jìn)行固定。在實(shí)際操作過(guò)程中工作人員無(wú)法舒適地進(jìn)行換繩，而需要將上半身至于托架小車機(jī)構(gòu)外側(cè)，具有明顯的安全隱患。另外在換繩操作的過(guò)程中需要將夾繩板松脫，另外還需要其他人員配合拉鋼絲繩，拉拽非常費(fèi)力。最后在換繩工作結(jié)束之后需要重新夾緊。操作過(guò)程中作業(yè)人員一邊拉拽，一邊加緊夾繩板，很容易導(dǎo)致鋼絲繩被斜拉到的夾繩板槽外側(cè)，需要使用錘擊等方式逐步對(duì)位置進(jìn)行糾正，這會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩的使用壽命下降。（問(wèn)題2）

在換繩工作結(jié)束后，海陸側(cè)托架小車位置會(huì)出現(xiàn)一定的左右傾斜，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并且反復(fù)調(diào)整外繩的位置，做好相應(yīng)的定位工作。（問(wèn)題3）

內(nèi)外共設(shè)定4根鋼絲繩，每根鋼絲繩需要預(yù)定一定的長(zhǎng)度和拖拽用輔助繩。在主小車架上盤繞。這會(huì)導(dǎo)致大量鋼絲繩被浪費(fèi)。每次換繩所需要的時(shí)間約在14小時(shí)左右。（問(wèn)題4）

具體分析當(dāng)前托架小車的纏繞機(jī)構(gòu)，在換繩的過(guò)程中，危險(xiǎn)性較大，對(duì)工作人員的安全產(chǎn)生一定的影響，而且換繩操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，會(huì)造成起重機(jī)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法工作，造成起重機(jī)裝卸效率下降。由此可見加強(qiáng)起重機(jī)托架小車機(jī)構(gòu)的優(yōu)化，對(duì)換繩操作進(jìn)行合理的改進(jìn)，具有非常重要的意義。

3 集裝箱岸橋起重機(jī)托架小車?yán)p繞機(jī)構(gòu)優(yōu)化方案

對(duì)于上述提出的問(wèn)題，結(jié)合多年換成操作的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以下幾方面進(jìn)行優(yōu)化，具體的設(shè)想如下所示。

首先在原有設(shè)計(jì)當(dāng)中，牽引繩各有兩個(gè)，而且共有8個(gè)繩頭。這種設(shè)計(jì)較為繁瑣，可以考慮取消懸臂聯(lián)系梁系繩樁和海側(cè)托架小車外繩的系繩樁，并且在原有位置進(jìn)行優(yōu)化，分別設(shè)定鋼絲繩改向定滑輪，并且將其固定在懸臂托架聯(lián)系梁和海側(cè)托架小車位置，及時(shí)對(duì)定滑輪進(jìn)行加固。與此同時(shí)在懸臂聯(lián)系梁和海側(cè)托架小車位置各增設(shè)一對(duì)平衡滑輪，分別將兩側(cè)外繩對(duì)接起來(lái)，變?yōu)閮?nèi)外側(cè)各一繩，這樣可以讓換繩識(shí)的繩頭固定操作效率提升，與此同時(shí)在平衡滑輪內(nèi)部安裝相應(yīng)的水平拉繩器，以避免神在操作過(guò)程中出現(xiàn)相互晃動(dòng)的情況，并且可以使用牽引繩調(diào)節(jié)偏心，提升整個(gè)托架小車的整體平衡。這樣在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中施工較為安全，不但減少了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以減少施工的時(shí)間，可以將上述的一、三問(wèn)題解決。

其次將橫梁外側(cè)的夾繩板去除，在原有夾繩板位置進(jìn)行定滑輪的設(shè)置，定滑輪的功能在于對(duì)鋼絲繩進(jìn)行改向，將鋼絲繩改向到托架小車當(dāng)中，在橫梁轉(zhuǎn)槽位置進(jìn)行倒槽的設(shè)定。該繩主要功能在于進(jìn)行鋼絲繩的圓滑過(guò)渡，與此同時(shí)在導(dǎo)槽的旁邊增設(shè)特制的壓繩。通過(guò)上述操作去除原有壓繩板，讓改向滑輪組、導(dǎo)槽等替代原有壓繩板的作用，可以讓鋼絲繩換繩操作過(guò)程中的安全隱患降低，提升換繩的便捷性，防止拖拽鋼絲繩。通過(guò)優(yōu)化后鋼絲繩不會(huì)產(chǎn)生偏移的情況，不需要通過(guò)錘擊進(jìn)行復(fù)位，進(jìn)而不會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩由于錘擊而造成使用壽命受到影響，解決問(wèn)題二。

將原有的內(nèi)外4繩轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)外兩繩，這樣可以讓鋼絲繩的拖拽難度大幅度地減少，另外可以讓鋼絲繩使用過(guò)程中的輔助鋼絲繩長(zhǎng)度降低，大幅度的節(jié)省了鋼絲繩，將問(wèn)題四解決。

4 優(yōu)化改造的實(shí)施流程

伴隨當(dāng)前碼頭裝卸業(yè)務(wù)的逐步展開，岸橋的利用率進(jìn)一步提高。加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和管理迫在眉睫，而且所能夠提供的時(shí)間逐步減少，岸橋托架小車?yán)p繞系統(tǒng)當(dāng)中的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，需要進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，因此，對(duì)原有的方案進(jìn)行付諸實(shí)施。

由于新增的各項(xiàng)定滑輪和平衡滑輪作業(yè)過(guò)程中只起到牽引導(dǎo)向的作用，只有在換繩時(shí)才會(huì)使用，這些滑輪的繩徑比取值不需要太大，經(jīng)過(guò)綜合考慮設(shè)定為12?；喪褂梅菢?biāo)準(zhǔn)系列，因此需要進(jìn)行定做。依照優(yōu)化的具體思路，需要在岸橋起集裝箱起重機(jī)拖架小車機(jī)構(gòu)外部設(shè)定相應(yīng)的對(duì)應(yīng)部件，具體部件主要有1# 定滑輪4 組、2# 定滑輪4組、1# 平衡滑輪2 組、2# 平衡滑輪2 組、1# 壓繩板2 組、2# 壓繩板4 組以及4 個(gè)導(dǎo)槽。

在岸橋托架小車牽引系統(tǒng)改造的過(guò)程中，所涉及的部件數(shù)量較大，需要較長(zhǎng)周期進(jìn)行制作。在改造施工的過(guò)程中各臺(tái)岸橋需要盡量錯(cuò)開使用，不會(huì)對(duì)日常的碼頭運(yùn)行產(chǎn)生影響。改造進(jìn)度和工期也可以有效的設(shè)置，在上述部件對(duì)岸橋集裝箱起重機(jī)拖架小車?yán)p繞機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造的過(guò)程中，具體應(yīng)用效果如下：

在展開改造工作后，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了鋼絲繩換繩步驟和工作流程，可以確保參與換繩人員的操作安全。在完成改造后，材料系統(tǒng)的換繩只需要4小時(shí)，相對(duì)于改造前的14小時(shí)改善情況明顯，可以讓起重機(jī)的使用效率大幅度提升。相比改造前，改造后纏繞機(jī)構(gòu)的換繩成本大幅度降低，可以節(jié)約輔助鋼絲繩的長(zhǎng)度約80米。在改造工作結(jié)束之后，機(jī)構(gòu)的平衡性更好，可以讓后期對(duì)托架小車維修調(diào)整的費(fèi)用降低，提升了使用的效率。

結(jié)束語(yǔ)

為了符合長(zhǎng)時(shí)間、大運(yùn)量的具體需求，針對(duì)岸橋起重機(jī)小車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，能夠更好地控制成本，提高強(qiáng)度，保證小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的有效性和穩(wěn)定性，大幅度降低了岸橋的整體成本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周全申， 都江沙， 劉忠偉. 全自動(dòng)雙小車集裝箱岸橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)優(yōu)化分析[J]. 糧食與食品工業(yè)， 2011（01）：48-50.

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司長(zhǎng)興分公司，上海 201913）