橋式抓斗卸船機故障的分析與排除

黃鵬

摘? 要：橋式抓斗卸船機在生產過程中應用頻繁且系統故障發生率較高，嚴重時會直接影響到設備的正產生產投入運用，給企業造成巨大經濟損失。該文中簡單闡釋了橋式抓斗卸船機及其可能存在的各種問題，然后專門分析了橋式抓斗卸船機懸臂起伏故障的相關故障現象、發生原因以及故障排除方法，全面深入地了解該特殊生產設備。

關鍵詞：橋式抓斗卸船機? 故障問題? 懸臂起伏故障? 故障排除方法

中圖分類號：U653.928.1 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（b）-0052-02

傳統橋式抓斗卸船機一般由抓斗、開閉機構、起升機構、大小車運行走機構、懸臂仰俯機構、料斗、供料系統、落料回收裝置等分支設備及系統共同組成。同時生產中還為傳統橋式抓斗卸船機配備了自行式司機室、機器房、電氣室、電氣控制系統、監視及報警系統、防風裝置、懸臂固定裝置等。可以說整個橋式抓斗卸船機內部構造豐富復雜，所涉及生產工種眾多，這讓它成為港口碼頭生產中的重要核心。

1? 關于橋式抓斗卸船機及其故障問題

如前言所述，橋式抓斗卸船機的的構成相當復雜，且所有元器件、子系統都通過PLC這樣的聯鎖功能控制系統配合互聯網加以控制，實現設備的正常工作運行。目前橋式抓斗卸船機還裝載了智能化變頻器，基于可編程數字輸入端展開智能化操作，可有效提高卸船機本身的工作運行效率，同時有效減少卸船機技術操作人員的勞動強度。

當然，由于橋式抓斗卸船機日常生產勞動強度大、調度情況多，因此它很容易出現各種故障問題。比如系統的主小車行走系統運行故障，它主要是指橋式抓斗卸船機的小車啃輪與水平輪容易頻繁發生各種缺陷故障問題，例如小車軌道斷裂、受力過大所導致的小車行走系統行走輪沿軌道偏斜行走造成巨大偏向力，亦或是設備系統懸臂起伏造成各種故障問題等。考慮到卸船機內部構造的復雜性與應用功能的廣泛性，還需要結合具體故障問題進行具體分析[1]。

2? 橋式抓斗卸船機懸臂起伏故障的分析與排除

橋式抓斗卸船機懸臂起伏屬于典型故障問題，一旦發生會直接導致碼頭港口生產癱瘓，所以要將該故障問題重視起來，結合實際故障問題進行具體問題具體分析。下文就主要結合這一卸船機的懸臂起伏故障點進行分析。

2.1 故障現象闡述

某港口碼頭生產企業所采用的是行星差動橋式抓斗卸船機，它的額定卸礦能力為3000t/h，并采用抓斗起升、開閉與小車運行的“三合一”差動補償方式，主要結合鋼絲繩速度差合形成小車運動過程。為了有效解決生產過程中抓斗的起升、開閉鋼絲繩張力變化過大所引發的鋼絲繩抖動問題，必須對設備加以改進。同時，該機型存在纏繞鋼絲用量偏少、滑輪數量偏少且日常維護量小、鋼絲更換方便等優勢，但在卸船機操作過程中可能會出現1～2起懸臂起伏故障，其故障主要可總結以下3點。

第一，當橋式抓斗卸船機懸臂起到1/4～1/3位置后停滯不動。

第二，橋式抓斗卸船機存在主小車或懸臂托繩小車錨定無法對準的故障問題，此時懸臂也無法正常收起。

第三，主小車或懸臂脫身小車的錨定座變形，在高強度生產中容易變形損壞，甚至可能會導致底板出現撕裂問題，導致懸臂無法正常收起。

結合上述3點故障問題，目前暫時的解決方法是遭遇故障1時，卸船機司機確認錨定銷正常運行狀況后，通過系統電氣房去短接處理后懸臂方能正常收起，一般故障1的處理時間大約為15～20min，長則1h左右;如果是故障2，則一般不會影響到船只的正常靠離泊，一般當卸船機被開到泊位兩端時才進行修理，而中間泊位則不適合于卸船機修理，因為它會影響到泊位的其他正常作業操作。

2.2 故障發生原因

對行星差動橋式抓斗卸船機的實際運行狀況進行長時間觀察分析發現，該卸船機中的托繩小車系統存在錨定錯位現象以及司機懸臂操作不正確現象。

以托繩小車系統的錨定錯位現象為例，當托繩小車系統在牽引鋼絲繩時會發生一定變化，即小車錨定無法達到規定位置，更無法實現懸臂起伏操作。按照傳統方法解決錨定錯位問題的關鍵就是調整鋼絲繩整體長度，一般來說一個月內至少要調整鋼絲繩1～2次。另外，在鋼絲繩拉制過程中鋼絲內必然會形成殘余的拉拔應力與捻制應力，此時就容易發生鋼絲捻制后的錯位問題，甚至導致部分鋼絲繩難以正確歸位。如果考慮更換牽引鋼絲繩部分，則必須合理調整托繩小車上的錨定位置與懸臂錨定座中間位置，如此可調節的錨定距離大約為7cm左右，再加上主小車的可調節錨定距離大約為0.20m，如此也無法滿足新更換鋼絲繩的具體伸長需求。

再看卸船機司機操作懸臂起伏方法問題。某些司機可能忽略了小車錨定所留下的偏差，此時利用主小車移動的間隙，容易導致主小車的錨定銷軸塞進與懸臂放下、收起順序恰好相反。一般情況下，正常的操作方法是先將主小車錨定部位對準，再對準托繩小車伸長鋼絲繩，保證錨定孔相互對應匹配。但某些司機可能無法習慣如此操作，在提抓斗過程中操作速率偏快，瞬間對錨定座造成巨大沖擊，嚴重時導致錨定座變形、底板撕裂，甚至直接導致卸船機懸臂無法正常收放[2]。

2.3 故障的排除方法解讀

如上文對行星差動橋式抓斗卸船機的故障問題進行分析闡釋，可以了解到該設備的故障原因主要是牽引鋼絲繩的無限伸張導致錨定錯位所產生，亦或是司機對卸船機的操作技術不到位所產生。結合這兩點問題，下文就提出兩點卸船機的故障排除方法。

首先，要增大卸船機的托繩小車的錨定可調節范圍。例如在鋼絲繩伸長后，累計向前遷移托繩小車，移動距離大約在720～800mm左右，此時小車的錨定可調節范圍應當至少增加1000mm，可滿足鋼絲繩伸長后的生產需求。另外，還要在小車錨定位置每相隔8cm打下1組小孔，并調整小孔距離，將螺栓拆下即可完成調結構偶成。結合這一改造可有效解決卸船機懸臂錨定銷無法插入收縮懸臂的問題，如此可實現對主托繩小車限位的有效調節，甚至還可有效減小錨定座所承受的力矩壓力。經過改造后的錨定銷擁有相應的錨定焊接平臺，該平臺與托繩小車底邊相互碰撞，可避免小車在向下移動過程中引發錨定銷過分轉動，當錨定銷轉動180°時，利用其上下部的限位感應設備可有效控制錨定銷轉動幅度與頻率。

其次，要考慮采用正確的卸船機懸臂操作方法，在設備上張貼警示牌，正確操作懸臂起伏過程，確保每一臺卸船機司機都能明確這一操作流程。在具體的操作過程中，可利用預張拉處理方法牽引脫繩小車鋼絲繩，如此操作可有效減少甚至消除由牽引與貫穿所造成的鋼絲繩結構過度伸張問題，同時減少鋼絲繩的長度調整頻率，利用如此方法提高鋼絲繩的整體使用壽命。再一點，要結合鋼絲繩的結構伸長控制操作將其結構伸長范圍限制在可接受范圍內，并結合實際工況合理調整鋼絲繩張拉預應力具體工藝參數，同時對載荷大小、時間、加載卸載次數等內容進行深度分析，提高卸船機司機操作效率與操作技術水平[3]。

3? 結語

綜上所述，橋式抓斗卸船機故障眾多且發生率相對頻繁，因此在實際生產過程中應該有效改進其技術缺陷與元器件缺陷問題，結合上述方法排除設備故障，且該故障排除方法也能夠在其他港口碼頭生產設備中廣泛推廣，發揮其巨大價值。

參考文獻

[1] 梁發盛，吳偉源，葉展超.大型橋式抓斗卸船機主小車行走系統故障診斷與處理[A].全國火電600MW級機組能效對標及競賽第十八屆年會論文集[C].廣東國華粵電臺山發電有限公司，2014：288-294.

[2] 王細遠.智能全自動抓斗卸船機控制技術[J].港口裝卸，2018（5）：9-11.

[3] 王東升，鄔明力.行星差動橋式抓斗卸船機懸臂起伏故障的排除[J].港口裝卸，2012（1）：25-27.