岸邊集裝箱起重機小車移位分析及改進措施研究

俞雷，趙潔忱

（海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

隨著我國對外開放水平的不斷提高，我國的對外交流和貿易也愈加頻繁，海運的發展也更加迅速，這促進了我國港口的建設和發展，目前我國港口數量不斷增多，發展水平也不斷提高，港口在日常生產和運作的過程中，所使用到的設備也愈發先進，給港口運輸提供了諸多便利。岸邊集裝箱起重機是我國港口運作過程中應用十分普遍的機械設備，其小車主要的作用就是為司機和維修人員的工作提供便利，方便其上下車進行維護和操作，可是在實際應用的過程中卻發現，起重機的小車經常會發生移位問題，這會對其使用帶來很大的影響。所以在我國岸邊集裝箱起重機應用的過程中，必須要加強對小車移位問題的研究，并加強改進，促進其有效使用。

1 岸邊集裝箱起重機小車位移原因及因素分析

岸邊集裝箱起重機的小車主要被分為牽引式和自行式兩種，本文探究的小車主要是牽引式小車，這種牽引式小車在運行的過程中，鋼絲繩牽引是其主要牽引方式，而小車之所以會發生位移，也與鋼絲繩牽引有著密不可分的關系，所以在探究岸邊集裝箱起重機小車位移原因時，也需要從鋼絲繩起纏繞系統出發。

1．1 小車牽引鋼絲繩纏繞系統

小車牽引鋼絲繩纏繞系統是小車運行過程中的主要牽引系統，其主要結構如圖1所示，在運行的過程中，鋼絲牽引繩會經過小車驅動卷筒和前大梁端部的滑輪組與小車相連，然后從小車的后大梁尾部鋼絲繩張緊裝置滑輪組，最終回到小車的驅動卷筒，這樣就形成了一個封閉的固定長度的鋼絲繩纏繞系統，小車在運行的過程中，會在該系統內鋼絲繩的牽引下運行，其中，液壓缸的張緊力大小、后車輪的位置與小車牽引鋼絲繩懸鏈線懸垂度的大小之間會產生直接聯系，當某一要素發生變動之后，其他兩個要素也會隨之發生改變，所以在運行的過程中，小車的驅動卷筒是固定的，前出繩的長度也是固定的。系統在運行的過程中，如果小車想要發生移動，就必須要改變鋼絲繩的位置和方向，而根據其運行的結構圖可以發現，如果卷筒、前大梁端部的滑輪組以及鋼絲繩長度都固定，在運行過程中想要保證鋼絲繩起到足夠的牽引作用，就必須要降低鋼絲繩的張緊力，會對小車的液壓缸運行產生影響，進而造成小車移位。除此之外，很多岸邊集裝箱起重機小車在使用過程中，用戶會為了保護電鍍層對液壓缸活塞桿進行改進，會使得其對鋼絲繩的控制效果減弱，使得小車在使用過程中發生移位情況。

1．2 托架小車纏繞系統

岸邊集裝箱起重機的前大梁和后大梁都有一個托架小車，主要作用是對牽引鋼繩進行托架，縮短大梁兩端纏繞鋼絲繩的懸掛長度，保證鋼絲繩的張緊力，實現對鋼絲繩的有效控制，保證小車的平穩運行。托架小車纏繞系統的運行如圖2所示，在使用的過程中，首先大梁會揚起，然后在海側托架小車自重的影響下，使得陸側的拉力較大，這時小車就會向陸側方向發生移位；除此之外，大梁在揚起之后，托架小車的纏繞鋼絲繩長度也會發生改變，其長度會變短，這樣也會造成小車移位。

2 岸邊集裝箱起重機小車位移的改進措施

從上文可以發現，岸邊集裝箱起重機小車在移動的過程中，之所以會出現位移問題，主要是由于小車的牽引鋼絲繩纏繞系統以及托架小車纏繞系統的運行出現了故障，因此小車在使用的過程中，想要有效解決位移問題，就必須要從該方面出發，對其進行優化，同時對液壓系統和電氣系統進行適當改良，保證小車移動時的穩定性。

2．1 小車牽引鋼絲繩纏繞系統的優化

（1）簡化纏繞形式。小車牽引鋼絲繩纏繞系統，在優化的過程中，為了使其充分發揮作用，可以適當簡化其纏繞形式，由原本的雙絞點改為單絞點，這樣大梁在揚起和放平的操作過程中，就能夠實現對牽引鋼絲繩長度的有效控制。在改變纏繞形式時，主要是通過減少換向滑輪和改變尾部張緊裝置滑輪的倍率實現的。

（2）優化尾部張緊裝置設計。小車牽引鋼絲繩纏繞系統在運行的過程中，尾部的張緊裝置會直接影響到牽引繩的牽引效果，所以在運行的過程中，必須要對尾部張緊裝置進行優化設計。首先可以改變尾部張緊裝置的形式，將原本的橫梁上表面平躺式改為橫梁下底面倒掛式，這樣其在運行的過程中，只需要使用一組滑輪雙倍率就能夠實現有效牽引，從而有效減少了岸邊起重機在運行過程中的負重。另外滑輪在使用的過程中，也可以通過防脫槽控制對滑軌進行改進，防止滑軌在使用過程中出現焊接變形或其他控制問題，同時還能夠適當減少運行過程中的耗油量，有助于降低運行成本。

2．2 托架小車纏繞系統的優化

（1）內外牽引繩的優化。托架小車纏繞系統中的牽引繩一共有兩根，繩頭一共有8個，這就意味著其在運行過程中會十分繁瑣，系統在運行過程中受到的影響也會進一步加大，在這種情況下想要對其進行優化就需要取消懸臂聯系梁下內繩的系繩樁和海側托架小車上外繩的系繩樁，在其對應位置安裝一對定向滑輪，取代原本的系繩樁，發揮鋼絲繩改向的作用，使鋼絲繩能夠直接與海側托架小車和懸臂聯系梁相連，發揮牽引作用。另外為了簡化換繩時的繩頭固定操作，還可以在上述位置增加平衡滑輪，將內外繩的左右繩對接起來，然后在滑輪的中間安裝水平壓繩板進行牽引調節，從而避免了由于生頭過多造成的牽引問題。

（2）取消不必要的夾繩板。主小車架海陸側橫梁外道的夾繩板一共有四副，這其中有一些是不必要的，所以可以適當取消，在其相應的位置安裝定向滑輪用于改變鋼絲繩的方向，將鋼絲繩直接牽引到主小車架上，然后在周小車架海陸側橫梁的轉角部位設置導槽，使鋼絲繩能夠圓滑過渡，并設置壓繩板，將鋼絲繩折引成水平狀態，尤其是在主小車架還路側橫梁上的水平位置，由于該位置的鋼絲繩在使用的過程中，會對壓繩板造成比較大的沖擊或損壞，所以要設置特制的壓繩板，避免頻繁更換壓繩板，還能夠節約換繩的時間和力氣，這樣剩余的夾繩板就充分發揮出應有的作用，還能夠減少施工和優化的步驟，節約了鋼絲繩拖拽的時間。

（3）減少內外繩。小車的牽引內外鋼絲繩一共有四根，其在運行的過程中，要求這四根鋼絲繩都能夠進行有效牽引，而一旦出現問題就會引發小車移位，所以在對其優化的過程中，可以適當減少內外繩的數量，將其變為2繩，減少單繩的長度，這樣就能夠使鋼絲繩的拖拽更加簡單，同時還能夠減少鋼絲繩的損耗。

2．3 液壓系統改進

岸邊集裝箱起重機小車在仰俯動作的過程中經常發現，鋼絲繩的長度會相應的變短，使得小車發生前移，而這主要是由于后滑輪張緊液壓缸屈服造成的。所以在改進的過程中，可以適當降低液壓缸的張緊力，增加前大梁鋼絲繩的閑蕩，使小車在仰俯操作的過程中，鋼絲繩能夠留有一定的長度，這樣多余的閑逛長度來防止其在仰俯的過程中出現前移情況。

2．4 電氣系統的柔性改進

最后岸邊集裝箱起重機小車在運行的過程中，想要防止前移問題的發生，還可以通過對電氣系統的柔性改進來實現，從而幫助小車進行更加方便和迅速的移位，防止前移問題的出現。在岸邊集裝箱起重機小車移動的過程中，電氣系統主要是通過plc系統來對小車的移動方向進行監控，向小車下達移動指令，從而使小車能夠低速平穩移動，并間歇性向停車位做出自動回位。通常小車在移動的過程中，plc系統會對其進行有效的監測和控制，使其能夠以極低的速度平穩到達移動位置利用車輪處的絕對位移傳感器，監測小車在移動過程中的位移軌道，使小車能夠在軌道上沿正確方向準確移動，而其他系統也會在該過程中同步運行，對小車的移動進行必要的安全防護，并在調試期間屏蔽自動補償，獲得小車最為實際的位移偏移量，從而在補償時對其進行疊加，對小車的移動進行調整，保證小車的移動位置。

3 結語

綜上所述，我國的港口貿易和運輸過程中，岸邊集裝箱起重機的使用是必不可少的，但是其在應用的過程中，小車位移問題卻時常發生，給司機和維修人員的操作帶來很大的不便，影響其正常使用和維護。造成岸邊集裝箱起重機小車位移問題的原因是多方面的，主要是受到小車牽引鋼絲繩纏繞系統以及托架小車纏繞系統的影響，因此岸邊集裝箱起重機在使用的過程中，必須要對這兩個系統進行優化，防止其在小車運行的過程中出現故障，保證其運行的穩定性和質量，以此來防止小車位移問題的發生，保證岸邊集裝箱起重機的有效利用。