門座式起重機電纜雙向固定裝置的研發

郭志剛

(天津港第二港埠有限公司 天津300456)

門座式起重機電纜雙向固定裝置的研發

郭志剛

(天津港第二港埠有限公司 天津300456)

針對北方某港口企業門座式起重機日常生產、維護中發現的問題，分析了目前在港口同行業中，普遍采用的、傳統的電纜與配電箱(通稱閘箱)連接方式存在的問題。通過對電纜固定裝置結構、性能考證，提出了電纜雙向固定裝置的改進方案。雙向固定裝置由電纜夾緊部分及固定底座兩部分組成，采用液壓系統中的雙向液壓鎖原理，實現一體式雙向固定電纜，可以同時夾緊位置采用柔性固定，又可以充分保護電纜。門機電纜雙向固定裝置的使用，可以減少電纜的碾壓與磨損，為門機提供安全、可靠、穩定的電源，同時降低門機故障率，提高裝卸作業效率。

雙向 電纜 固定裝置

北方某港口是以散雜貨裝卸、倉儲服務為主營業務的碼頭經營企業，現有門座式起重機 32臺。在用的門座式起重機(以下簡稱門機)動力電源靠安裝在碼頭上的閘箱提供，門機的大車電纜通過閘箱向門機提供電源。閘箱是變電站和門機之間的供電樞紐，因此碼頭閘箱和電纜的安全可靠性對港口的生產作業至關重要。

1 立題思路和創新點

1.1 門機電纜存在的問題

主要有以下幾點問題：①門機的大車電纜從碼頭閘箱出口引出后，都是用繩子固定在防風錨鏈上，在門機軌道移動過閘箱時，經常會因為繩子松動、脫扣或者夜間司機視線受到影響，造成電纜線從閘箱內拔出，引發電纜線直接接地，產生電纜線起火、變電所跳閘等問題，不僅影響門機的正常作業，還會造成火災等其他嚴重的安全隱患。②門機在軌道移動過程中，在經過閘箱時，電纜卷盤的單向磁力電機型號為 132-6型，堵轉扭矩 9 NM。當力矩達到足夠大時，才向反向旋轉，這樣對電纜會產生很大的拉力，在固定的電纜位置會產生反復的彎曲，容易造成電纜外皮破損，電纜內部的銅線會出現斷絲。在遇到潮濕和雨水的情況會發生漏電現象，造成人身觸電傷害事故。③由于閘箱側電纜接頭為開口式，當門機移動時，電纜用繩索雖然固定在防風錨鏈上，但由于防風錨鏈松動，使電纜接頭受力過大，閘箱內電纜接線端接線螺母松動，時間一長使得電纜接頭變形，容易產生過熱現象，嚴重時損壞接線端子，造成缺相，直接導致門機電器元件損壞。

1.2 創新點

基于門機電纜存在的問題，從而著手開發門機電纜雙向固定裝置，通過門機電纜雙向固定裝置為門機提供安全、可靠、穩定的電源，從而減少門機故障，提高生產效率。

2 實施步驟和方法

2.1 設計原理

雙向固定裝置包括有電纜夾緊部分及固定底座兩部分；采用液壓系統中的雙向液壓鎖原理，實現一體式雙向固定電纜；可以同時在電纜夾緊位置采用柔性固定，又可以充分保護電纜。

2.2 設計圖(見圖1)

2.3 門機電纜雙向固定裝置具體實施

門機電纜雙向固定裝置的部件采用 45號鋼制作，上壓蓋4、下壓蓋 5部件的內壁采用聚氨酯做絕緣體。電纜出口處制成帶 45,°倒角的喇叭口型，避免電纜出現“死彎”和破損，延長電纜使用壽命。電纜雙向固定裝置效果圖如圖2所示。

首先著手固定裝置各項數據的采集和考證，重點解決電纜外皮不受損傷的情況下，將電纜固定在閘箱接線口前方30 cm處、使電纜能順暢接入閘箱的問題，讓閘箱接線口端子與電纜接頭不受力，提高閘箱與電纜的供電安全性和可靠性。

底座固定在地面上，兩個下壓蓋分別插入梯形底座的梯形燕尾槽內，后固定連接。電纜的固定端從底座的左、右兩個方向插入兩個下壓蓋內，再通過螺栓、螺母、墊圈將上壓蓋與下壓蓋連接緊固，使門機電纜實現雙向固定連接。

圖1 門機電纜雙向固定裝置Fig.1 The bidirectional cable fixtures of portal crane

圖2 電纜雙向固定裝置效果圖Fig.2 Picture of bidirectional cable fixtures

3 實施效果

門機電纜雙向固定裝置可以從上下壓緊電纜，起到固定電纜的作用。兩個壓蓋內壁壓鑄絕緣柔性材料，并壓出螺紋槽，增加摩擦力。這樣一方面可以可靠地固定電纜，防止電纜在夾緊部分中移動，同時又可以保護電纜，防止因電纜絕緣層磨損而引起漏電事故。下壓蓋底部焊接有插板。用 8顆 M12的膨脹螺栓將底座固定在碼頭地面上，底座上焊接有兩個對稱的梯形燕尾槽，這樣電纜夾緊部分及固定底座部分就通過梯形燕尾槽連接在一起，不僅具有雙向防退作用，而且方便電纜更換。

閘箱側電纜固定在該電纜雙向固定裝置上后，解決了因沒有固定裝置造成電纜與碼頭地面摩擦，使電纜絕緣外皮破損導致電纜絕緣下降的問題，排除了設備漏電和作業人員觸電的安全隱患。防止電纜磨損確保耐壓等級的同時，解決了電纜被車輪擠扎的問題。

門機電纜雙向固定裝置的結構考慮到當電纜卷筒全部收起作業時，閘箱側電纜頭雙向受力的特點，所以底座呈雙向燕尾槽結構，固定裝置左側受力時，底座右側的梯形燕尾卡在燕尾槽內達到固定的目的，反之亦然。電纜更加穩定，不僅雙向固定，而且方便電纜更換到其他閘箱。

門機電纜雙向固定裝置的結構適應現場環境，維修更便捷。

4 結 語

門機電纜雙向固定裝置的使用，減少了對電纜的碾壓與磨損，緩解了電纜破損，延長電纜使用壽命，避免了出現拉伸電纜事故的發生，提升了供電的可靠性和穩定性，減少了維修時間，也降低了船舶裝卸時間，提高了船舶裝卸效率，并且提高了公司在同行業中的競爭力。

［1］ 李竹森，羅君文. 門座式起重機變電所供電系統改造研究[J]. 中國水運：下半月，2014(6)：146-147.

［2］ 謝慧. 門座式起重機電纜卷線器改造[J]. 造船技術，2001(5)：30.

［3］ 鄭曉滬，鄭安康，樓杰鋒，等. 輪胎式集裝箱門式起重機電纜卷筒自動取電裝置設計[J]. 港口裝卸，2013(6)：8-9.

Research and Development of the Bidirectional Cable Fixtures for Portal Cranes

GUO Zhigang
(Tianjin Harbour Second Stevedoring Co., Ltd.，Tianjin 300456，China)

In view of problems in daily production and maintenance of portal cranes in a habour in north China, this paper discusses existing problems in the connection of traditional cable and distribution box in the industry. Based on an analysis of the structure and performance of cable fixtures, an improvement plan for bidirectional cable fixtures was proposed. The twoway fixtures consist of cable clamping device and a fixed base. Based on the principle of bidirectional hydraulic lock, the fixtures enable the integrated bidirectional fixing of cables. Its application has realized the reduction of cable grinding and wearing, the safe and stable power supply, the reduction of crane failure rate and the improvement of operation performance.

bidirectional；cable；fixtures

U653.921

A

1006-8945(2015)11-0027-02

2015-10-09