如何幫助吊具減負

錢豐 司蘇來

摘 要：隨著國際貿易的不斷擴展，港口的運輸也在不斷的加快，港口機械也在不斷提高效率，本文提出了一些如何改進港口機械中岸橋吊具的一些方案，主要從吊具的惡劣工況考慮，特別是電氣方面的內容，來進一步提升港口機械的工作效率，保養維護，安全檢查等方面，不斷適應更快捷，更安全，更簡單，更無人化的作業要求。

關鍵詞：減重；集成；簡單操作；安全

一、引言

吊具是港口機械中，特別是岸橋，場橋等大型機械的最重要的配套件，在港口的作業中起著至關重要的作用，吊具的工況是所有港口機械中最惡劣的，也是所有港口機械中需要保養維護最多的配套件，無論是它的機械結構還是電氣元件，它們的質量和安全很大程度上都決定著港口的作業效率，如何提高吊具的質量，如何提高吊具的安全，如何提高吊具的效率都一直是我們港口制造者考慮的問題，本文從以下幾方面提出改進吊具電氣元器件。

二、減重

汽車的重量一直是汽車制造廠商和消費者最看重的參數之一，同樣在港口機械中吊具的重量也是很重要的參數，吊具的重量越輕意味著岸橋能夠吊起的貨物越重，也就在一定程度上提高了港口機械的作業效率，那么如何為吊具減重。吊具電氣元器件中最核心也是最重的就是電氣箱，它承擔著相當大的一部分電氣元器件的保護功能，吊具的大部分控制單元都是安裝在電氣箱內，由于吊具的工況的要求，使得目前市面上的所有吊具的電氣箱都是金屬不銹鋼材質，這也是目前最安全，成本最低的材質。那么要減重，如何更合理的選擇元器件和布置元器件，是最簡單有效減小電氣箱體積和重量的方法。

1）控制器是吊具控制單元的核心，也是吊具電氣箱內占用空間最大的一部分，目前市面上的控制器無論從抗震性，防護等級都很高，可以將控制器外移，安裝在電氣箱外，通過自帶或者防護等級高的接插線將所有的控制引入電氣箱內；如此電氣箱的體積減小，相應的重量減小，從而使得箱體安裝的位置也有更多的選擇，也為后面提出的元器件集成提供了許多幫助。

2）輔助元器件的選擇，比如繼電器，在防護等級的抗震性保證的前提下選擇超薄型的，對于有些吊具要使用10組以上繼電器的，可以節約出一半的繼電器空間；比如接線端子，可以考慮端子排不集中在同一導軌安裝，更加合理的排線及使用箱體上的接地銅牌，如果計算準確，合理利用，節約的端子數量及安裝位置可以節省箱體5%的空間。

3）電氣過渡及安裝輔助元件，例如箱體進出線的金屬填料函，由于進出電氣箱的電纜會有很多相同的規格，可以選擇多芯電纜填料函，這樣不僅減重，也可以更加合理的布置開孔，也能讓箱體更加整潔美觀。

4）電氣箱體材質上的選擇，目前使用最多的是304和316不銹鋼，但是根據不同的項目的吊具，電氣控制方式也不同，可以選擇不同厚度的不銹鋼，箱體的減小同時也會提高箱體的強度，相應的也可以選擇更加薄的不銹鋼，在箱體的鉸鏈和門鎖上也是大有文章可做。

三、集成

現在的智能手機可以說就是小半臺電腦，只有大量的集成才能將產品的體積做小，本文就提出在吊具的左右端部的電氣控制方面采用集成的方式連接，特別是點對點控制吊具和電動吊具的左右端部，如此會更加合理的安排布線，減少元器件的安裝，也更加便于安全檢查及維修保養。

1）現在點對點吊具在端部的控制連接多數是使用金屬電氣箱，相對于主電氣箱是體積小很多，因為里面沒有元器件，只是接線端子，用來過渡端部安裝的輸入輸出傳感器，根據吊具端部的使用功能可以選擇現在防護等級很高的接插式的連接器，這種連接器可以根據客戶的要求來定制接插頭的數量，插頭插座在帶電情況下都可以承受上百次的插拔，這樣可以把傳統的點對點吊具的端梁箱變成兩線制通訊吊具的通訊模塊的形式，不僅減小了過渡的元器件的體積重量，更加便于工作人員的排除故障和維修保養。

2）電動吊具的端部使用一臺電機來控制端部的轉銷的開閉鎖，電機的控制都是有安裝在主電氣箱內正反轉控制器，接觸器等來控制，對于現場排查故障的簡單性安全性都會產生影響；目前伺服電機已經大量的應用于各個領域，它的防護等級安全性都很高，更有將控制單元，編碼器，輸入輸出點和伺服電機集成在一起的，如果這樣，吊具的的上位機只需要通過簡單是1根控制電纜就可以對伺服電機進行控制及讀取數據，維修人員可以直接在端部對伺服電機進行監控和維護，這樣既減少了端部到主接線箱的走線數量，也使得人在對吊具端部進行操作時的安全性簡便性大大提高。

3）吊具的TTDS功能，目前使用最多的是使用多個激光傳感器，在吊具接近集裝箱時，對2個集裝箱之間的間隙進行掃描反饋，來判斷是雙箱還是單箱，如果采用現在物流的攝像頭掃描傳感器，這種能在高速狀態下掃面物流的貨物的傳感器利用視覺和SLAM的技術，集成了多個傳統的激光傳感器的功能，能夠準確的判斷吊具下的工況，而且這種戶外的設備受外界因素的影響很小，如果能做到記錄的功能就更加完美，這不僅簡單了TTDS的安裝結構，提高了司機在操作時的安全性和判斷性，更加簡化了維修保養人員的。

四、 簡單化操作

吊具的減負不僅僅是在吊具本身，更要涉及到所有和吊具有關的方面：

1）吊具的程序的監控與故障排除，在吊具上安裝顯示屏這個方法很難兩全，防護等級和抗震性達標的顯示屏成本太高，便宜的在吊具如此惡劣的工況下又很難堅持下去，所以在吊具是增加WIFI發射器也是個非常好的辦法，通過無線技術利用現在最流行的PAD來監控吊具的程序，排查故障，在吊具進入車間保養和維護的時候只要提供電源，就也可以利用PAD來操作吊具的各項功能，甚至在吊具的WIFI信號介入港口的大數據隨時隨地的監控吊具的各項參數指標。

2）吊具上增加投光燈來替代岸橋小車上的投光燈，可以提高吊具在夜間和船艙內作業的安全性，使得司機能夠更加準確的判斷吊具下的情況，如果配合上文提到的TTDS攝像掃描功能就更加完美。

3）吊具轉銷結構引入稱重系統，更好配合岸橋的防掛倉功能，能夠更好更快解決岸橋掛倉的問題。

4）在吊具上引用了圖像技術，掃描功能，補光功能，無線數據傳輸的同時，可以大膽的嘗試吊具防撞，危險品掃描，箱號識別，數據管理等等，不僅提高了吊具的作業效率，也大大促進港口的無人化操作與管理。

以上所有的吊具改進有的正在實施中，有的正在研發中，也有的正在探討中，無論哪種都是基于對安全，高效，便捷的考慮，當然不僅僅局限于電氣方面，還需要機械，液壓的配合，從而進一步的提升，達到預期。

五、結束語

隨著科技的不斷進步，貿易的國際化，對于物流服務業提出更高的要求，這使得港口的機械也在不斷的進步，在大型的無人自動化碼頭投入運行的今天，在工業進入4.0的時代，在滿足客戶的不同要求的情況下，對吊具的安全性，可靠性，便捷性，高效性提出了更高的要求，這就需要我們有更多的創新和突破。

參考文獻：

[1]電氣工藝安裝規范，上海振華重工（集團）股份有限公司，2012

[2]蔣國仁主編，上海振華港機叢書，湖北科學技術出版社，2000