軌道式集裝箱門式起重機技術特點及設計

孫明亮 趙海輝 劉忠杰 閆建 敖坤

青島前灣聯(lián)合集裝箱碼頭有限責任公司 山東青島 266000

隨著鐵路集裝箱的蓬勃發(fā)展和鐵路集裝箱裝卸作業(yè)的標準不斷提高，我港現(xiàn)有門式起重機的電控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足上述要求。因此，決定對其電控系統(tǒng)進行了優(yōu)化改造，以此來提升設備的各項操作性能。

1 門式起重機應用與維修概述

門式起重機從機械范疇上屬于橋式起重機的一種。龍門起重機以其金屬結構如龍門架和承重柱、梁兩個支撐物可直接在各種地面上運行。同時，龍門起重機主梁兩端的懸臂梁可以大大提高裝卸搬運的穩(wěn)定性。門式起重機因其起重承載能力強，操作方式靈活，通用性強，被廣泛應用于各種基礎建筑物的建造中。龍門起重機的基礎上混凝土結構不同,強調的功能分為主梁根據(jù)框架結構,根據(jù)形式,根據(jù)申請表,根據(jù)主梁結構的四個類別,每個類別也分為龍門起重機、雙懸臂門式起重機,單個梁龍門起重機,起重機和其他不同的鋼板焊接成框結構。在實際裝卸工作中，相關工作人員會根據(jù)工作需要確定門式起重機的具體型號。

2 軌道式集裝箱門式起重機技術特點

軌道集裝箱門式起重機主要用于集裝箱裝卸、堆垛、搬運等工作。其性能優(yōu)勢更多體現(xiàn)在碼頭作業(yè)現(xiàn)場。與輪胎門式起重機相比，軌道集裝箱門式起重機具有更多的應用優(yōu)勢。與輪胎式集裝箱門式起重機相比，具有以下優(yōu)點：一是場地空間利用率高，中跨可堆放8-15個集裝箱，多車道；二是集裝箱儲物檢索系統(tǒng)定位能力強、效率高、可靠性高，促進其堆場自動化的實現(xiàn)；三、各結構工作效率高，運行速度快；四是動力為主，符合我國低排放污染指數(shù)的要求。同時也存在軌道安裝要求高、過渡困難、堆場周轉時間長、設備利用率低、參數(shù)體系不完善等缺陷。

3 軌道式集裝箱門式起重機技術創(chuàng)新

3.1 可控的加速功能

變頻調速可零速啟動，根據(jù)用戶需要均勻加速，加速度曲線可選(直線加速、s形加速或自動加速)。并且通過工頻啟動對電機或連接的機械部分的軸或齒輪會產(chǎn)生劇烈的振動。這種振動會進一步加劇機械磨損，降低機械部件和電機的壽命。防止小車吃軌軌門式集裝箱采用四輪驅動方式，驅動裝置設置在四個輪子上，雙懸臂軌集裝箱門式起重機在小車上軌距較大，軌道偏轉后主梁會發(fā)生較大變形。當扭轉剛度發(fā)生變化時，小車不能在軌道上正常運行，出現(xiàn)偏離問題，甚至咬軌。為解決這一問題，應在軌道兩端安裝導輪、漏輪和雙法蘭輪，同時設置防墜塊和鞍架，以降低車輛墜落和脫軌的概率。

3.2 吊臂減搖

當前我國集裝箱起重機臂阻尼技術不是很理想,也被一個容器運籌學和管理的困難,為了更好地保證效率,安全運行,需要當前常用的電動機懸掛鋼絲繩穩(wěn)定系統(tǒng)進行了優(yōu)化,緩解的容器,容器包裝準確、迅速。首先確定導致其擺動的因素，選取小車的水平位移和集裝箱在垂直平面上的擺動角作為廣義坐標，通過拉格朗日方程建立方程。對集裝箱起重機擺角較小的連桿進行了力學方程的線性化處理。根據(jù)起重機制動時起升載荷的擺角方程，分析了起升型式的擺動情況。最終結果表明，液壓減搖系統(tǒng)的擺動與減搖鋼絲繩的斜度、舉升鋼絲繩的長度、舉升重量的質量參數(shù)以及液壓減搖系統(tǒng)的結構參數(shù)有直接的關系。為此，采用變頻發(fā)動機，以減小起升重物的沖擊力，保證起升重物的平穩(wěn)運行

3.3 起升結構

集裝箱屬于大多軌道式集裝箱門式起重機的主要吊具，起升結構利用四根鋼繩與吊具相連。為了保證吊具同步升降，應將一個四聯(lián)卷筒與一套驅動結構同時安裝至起重機，利用一個雙出軸電機系統(tǒng)驅動兩個減速機，促進雙聯(lián)卷筒穩(wěn)定運行。設計人員還應在設計期間改造卷筒，設計為雙聯(lián)卷筒。為了保證同步升降，驅動結構應設置為兩套，獨立運行，兩個高速軸利用聯(lián)軸器相連。在運輸貨物過程中，設計人員還應廣泛采用四聯(lián)卷筒起升結構，合理設計鋼絲繩繞系統(tǒng)，避免搖動。保證實現(xiàn)同步升降，避免搖動問題。

3.4 制動器安裝完畢的質量控制

制動器安裝完畢后的質量控制工作主要圍繞維護及保養(yǎng)兩方面進行。維護過程中需重視關鍵部位的潤滑，電磁制動器要檢查銜鐵的行程長度；塊式制動器在使用前還需先檢查而后進行試運行工作，檢查內容包括靜態(tài)、動態(tài)跑合檢測。制動器在使用一段時間后會磨損制動襯墊，當制動襯墊的有效磨損厚度小于3.5mm時應及時更換，且每次更換都應重新調整及跑合。日常檢查過程中還要確保螺栓的緊固程度、磨損情況及清潔情況，并對常見故障進行及時的對照、記錄及處理。

4 結語

綜上所述，為提升門式起重機的應用效果，加強起重機故障的維修質量，通過對軌道式集裝箱門式起重機電控系統(tǒng)進行改造優(yōu)化，能夠消除電控系統(tǒng)中所存在的隱患，并提升自動化程度。在目前現(xiàn)代碼頭集裝箱運輸過程中，不同類型的門式起重機具備不同的運輸效果，在作業(yè)環(huán)境、動力使用要求等方面，軌道式集裝箱門式起重機具備更多優(yōu)勢，為了充分發(fā)揮作業(yè)特點，應優(yōu)化控制系統(tǒng)及結構，結合自身現(xiàn)狀的基礎上，借鑒國外先進技術，開發(fā)出安全高效、控制先進、結構簡單、價格較低的門式起重機，在根本上提高作業(yè)運行效率。