燈浮標配套安裝研究

唐承源 劉健

摘 要：燈浮標配套安裝平臺技術研究與應用是利用自行式叉車作為研發輔助工具，利用叉車運動、叉臂叉移及動力特性，在傳統方法上進行科技創新研究，探索增加可回轉、燈浮標配重安裝尾管定芯、液壓推動配重安裝、拆卸，燈架則通過勾起并傾轉、滾動、推進等動作，使人工裝配過渡到機械半自動操作，從而在開展燈浮標陸地保養時，達到降低工人的勞動強度，提高施工作業的安全性，提高工作效率的目的。

關鍵詞 ：燈浮標;配重;燈架;裝配;研究

燈浮標主要用來標示航道邊界，指示淺灘，礙航物或表示專門用途的重要水上浮動助航標志，有良好的導助航應用效果。

1 燈浮標配套裝配技術研究的背景

燈浮標在使用或堆放存儲時，由于長期暴露在大氣、海洋環境中，受到日曬雨淋，海浪沖擊，海水侵蝕等環境和條件的影響和破壞，因而需要定期回收，在固定保養場所進行維修養護后重復使用。由于燈浮標體積大，重量較重，且數量眾多，為提高燈浮標的養護質量，需要在保養的過程中對燈架和配重進行拆卸，保養完成后也需要重新裝配待用。目前全國業內基本是采用傳統的拆裝方式：拆裝燈架時通過叉車固定，航標養護工手動和叉車配合操作，費時費力;而一個燈浮標的配重一般由3-5個鑄鐵鼓圈組成，單個重量多為250-400KG不等，拆卸配重時，先松開鼓托片，叉車吊起自由落體或用叉車推動逐一拆下，安裝時由叉車、人工，通過鋼絲纜繩將一個一個配重圈吊起裝配。方法傳統簡單，技術落后，勞動強度大，生產效率低，操作安全性差。因此迫切需要通過技術研究與應用，改變行業的技術落后面貌，進而通過科技創新引領生產力發展，在行業內形成良好的應用前景和推廣價值。

2 燈浮標配套安裝平臺技術研究

為促進燈浮標安裝技術的進步，有效降低勞動強度，提高裝配的效率，促進燈浮標新技術研究應用，服務“交通強國”戰略，北海航標處根據交通運輸部南海航海保障中心科技項目研究計劃安排，在2018-2019年，以10噸叉車作為研究創新技術平臺，利用叉車原車所帶的液壓系統，增加遙控裝置控制，通過液壓裝置的動作，在叉車的叉臂上增加左右平移、回轉、配重定芯結構裝置，推動配重進行裝卸、燈架勾起并傾轉等動作，來完成燈浮標的裝配工作。在進行航標陸地保養時，通過創新技術的方法，實現燈浮標配重和燈架安裝及拆卸的半自動化，從而極大降低工人的勞動強度，提高安全性和工作效率。

2.1 燈浮標安裝平臺配重的拆裝

以下為配重的裝配與拆卸工作原理圖：

上圖中：擺臂2的3個擺臂可以繞圖中的8擺臂座作擺動，而擺臂的擺動是由安裝在圖中7外支撐筒內的三爪液壓卡盤來控制，當三爪液壓卡盤的3個卡爪往外撐開時，3個擺臂繞著擺臂座同時往外撐開。相反，當三爪液壓卡盤的3個卡爪往內收縮時，3個擺臂繞著擺臂座同時向內收縮。配重的推進及拉出是由上圖中的1端板、6配重推板及安裝在7外支撐桶內的液壓油缸、滑動總成、導向桿、拉桿來共同完成。液壓油缸推動1端板往前推或往后退，端板通過4根拉桿帶動滑動總成在8根導桿的導向作用下前推或后退，而4塊配重推板就安裝在滑動總成上，所以當油缸前推或后退時，配重推板跟著前推或后退。

安裝或拆卸配重時，首先將10噸叉車叉臂叉入上圖11底座總成中，主回轉總成10將主回轉以上的安裝平臺部分回轉到上圖位置，用遙控器控制上圖中的2擺臂收縮，叉車將上圖中的2擺臂及3配重上支撐桿套入事先擺放在配重存儲架上的若干個配重內孔中，叉車叉起，利用叉車運動、上升、叉臂的左右移動等動作將擺臂2及配重支撐桿3套入燈浮標的尾管中，用遙控器操控制3個擺臂撐開頂緊，3個擺臂定位尾管中心與3個擺臂中心重合，此時，用遙控器控制液壓油缸往前推，這樣配重在4個配重推板的推動下被推入尾管中，此時通過收縮3個擺臂，叉車后退等配合就可以完成與尾管的分離，完成配重的裝配作業。

拆卸配重與裝配重剛好相反，先將擺臂2、配重支撐桿套入尾管中，控制3個擺臂撐開，使尾管中心與擺臂中心重合頂緊，將4個配重推板推到最前端，將圖示5的4個鉤板下擺并用插銷固定成圖示位置，通過控制液壓油缸后退，使5個配重跟著配重推板后退到配重支撐桿上，將擺臂收縮，用叉車后退使平臺與尾管分離，再將配重擺放在配重存儲架上，完成配重的拆卸。

2.2 燈浮標安裝平臺燈架的拆裝

上圖中：1位液壓傾轉減速器，由液壓馬達驅動，可以將上圖中的3、4、5、6、7整體傾轉一定角度，微調整燈架4個安裝角與燈浮標上的4個安裝腳的角度，3也是液壓翻轉減速器，由液壓馬達驅動，用來調整燈架在長度方向與浮鼓鼓體擺放的角度一致。4為導向桿，5為推板，6為液壓油缸，7為燈架卡勾，其共同的作用為將燈架推入浮鼓的4個安裝腳或從浮鼓4個安裝腳中拉出。

當安裝燈架時，叉車將平臺叉起，底座旋轉將平臺轉到上圖位置，叉車前行，使推板5與燈架的1個側面貼合叉起，將燈架的4個安裝腳送到浮鼓的4個安裝腳位置，通過遙控器調整控制燈架的傾轉、翻轉角度及叉臂的高度，使燈架的4個安裝腳與浮鼓上的4個安裝腳高度、角度、傾轉角度一致。此時，控制油缸6前行或后退，使燈架4個安裝腳推入燈浮標的4個安裝腳中，完成燈架的安裝。

當拆卸燈架時，先將叉車移動到燈架前，通過調整傾轉、翻轉、主回轉、叉臂高度及叉車的前后位置，使燈架卡勾7與燈架上方的1條角鐵上升，托住燈架，松開燈架的固定螺絲，此時，控制油缸6前行或后退，使燈架4個安裝腳脫離燈浮標的4個安裝腳，完成燈架的拆卸工作。

2.3 燈浮標配套安裝平臺液壓系統

當不使用安裝平臺時，從叉車液壓油泵出來的液壓油經①的P口進，從A口出，再經過1個做背壓作用的單向閥后流入叉車的手動多路換向閥，這樣設計可以保證叉車在接入安裝平臺液壓油路后仍可以像沒有接入前一樣正常工作。

當使用安裝平臺時，只要③④⑤⑥⑦⑨中的任何1個電控液壓閥的線圈有電，跟上述6個電控換向閥線圈并接在一起的①二位四通電液換向閥同時通電，使叉車的液壓油從①電液換向閥的P口進，B口出，從而把叉車的液壓系統切換到安裝平臺的液壓系統中。當③④⑤⑥⑦⑨中沒有控制電流（沒有動作要求）時，①電液換向閥線圈也沒有電流，叉車液壓油又從①的P口進，A口出，流向叉車的手動多路換向閥。

2.4 燈浮標配套安裝平臺電控控制系統

燈浮標配套安裝平臺的電控控制系統主要是利用叉車上的直流24V電源，通過1個直流穩壓模塊后作為控制系統的電源，再利用吊車的遙控系統，將遙控系統控制輸出的接觸器更改為小型直流繼電器模組，利用小型直流繼電器模組控制電控液壓閥即可。

3經濟效益

燈浮標配重的裝、卸。傳統燈浮標配重的裝卸要3到4人配合才能完成，純手工操作，每次只能裝配1個配重，效率低下，工作繁重。通過技術創新后，2個人可以輕松操作，1個是叉車司機，1個是手持遙控器的操作工，省時省力，而且是1次裝卸5個配重，配重鼓圈按3個和5個的標準統一存放，存放和使用都更加科學和規范，裝配的安全性和效率都有極大的提高。

燈浮標燈架的裝、卸。傳統燈浮標燈架的裝卸需要3到4人配合才能完成，也是要純手工操作，費時費力，效率低。通過技術創新應用后，2個人可以輕松操作，不用水平放置鼓體，工作更加便利舒適。

燈浮標配套安裝平臺技術創新研究與應用，改造和增加的設施裝置成本約20萬元，成本低。通過一段時間的使用，我們認為產品不僅不改變和影響叉車原有功用，而且安裝和連接十分方便，技術可靠，操作簡單，方便了燈浮標笨重、大件部件的安裝操作，節約了人工費用開支，機械化的操作大大提高了燈浮標陸地安裝的工作效率，生產安全更有保障，有向全行業推廣應用的價值，經濟效益和社會效益均十分顯著。

4結束語

燈浮標配套安裝平臺整個設計采用三維Ug設計，設計后通過CAE受力分析結構強度并對設計進行改進。實踐證明，設計思路十分高效。

燈浮標配套安裝平臺技術經初步應用后，實現了燈浮標配重和燈架安裝及拆卸的半自動化，從而降低勞動強度，提高工作效率，達到了技術研究的預期要求，取得了較好的效果。

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