軌道式集裝箱門式起重機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)

孫明亮 趙海輝 劉忠杰 閆建 敖坤

青島前灣聯(lián)合集裝箱碼頭有限責(zé)任公司 山東青島 266000

隨著鐵路集裝箱的蓬勃發(fā)展和鐵路集裝箱裝卸作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，我港現(xiàn)有門式起重機(jī)的電控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足上述要求。因此，決定對(duì)其電控系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，以此來(lái)提升設(shè)備的各項(xiàng)操作性能。

1 門式起重機(jī)應(yīng)用與維修概述

門式起重機(jī)從機(jī)械范疇上屬于橋式起重機(jī)的一種。龍門起重機(jī)以其金屬結(jié)構(gòu)如龍門架和承重柱、梁兩個(gè)支撐物可直接在各種地面上運(yùn)行。同時(shí)，龍門起重機(jī)主梁兩端的懸臂梁可以大大提高裝卸搬運(yùn)的穩(wěn)定性。門式起重機(jī)因其起重承載能力強(qiáng)，操作方式靈活，通用性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于各種基礎(chǔ)建筑物的建造中。龍門起重機(jī)的基礎(chǔ)上混凝土結(jié)構(gòu)不同,強(qiáng)調(diào)的功能分為主梁根據(jù)框架結(jié)構(gòu),根據(jù)形式,根據(jù)申請(qǐng)表,根據(jù)主梁結(jié)構(gòu)的四個(gè)類別,每個(gè)類別也分為龍門起重機(jī)、雙懸臂門式起重機(jī),單個(gè)梁龍門起重機(jī),起重機(jī)和其他不同的鋼板焊接成框結(jié)構(gòu)。在實(shí)際裝卸工作中，相關(guān)工作人員會(huì)根據(jù)工作需要確定門式起重機(jī)的具體型號(hào)。

2 軌道式集裝箱門式起重機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

軌道集裝箱門式起重機(jī)主要用于集裝箱裝卸、堆垛、搬運(yùn)等工作。其性能優(yōu)勢(shì)更多體現(xiàn)在碼頭作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。與輪胎門式起重機(jī)相比，軌道集裝箱門式起重機(jī)具有更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。與輪胎式集裝箱門式起重機(jī)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是場(chǎng)地空間利用率高，中跨可堆放8-15個(gè)集裝箱，多車道；二是集裝箱儲(chǔ)物檢索系統(tǒng)定位能力強(qiáng)、效率高、可靠性高，促進(jìn)其堆場(chǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)；三、各結(jié)構(gòu)工作效率高，運(yùn)行速度快；四是動(dòng)力為主，符合我國(guó)低排放污染指數(shù)的要求。同時(shí)也存在軌道安裝要求高、過(guò)渡困難、堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備利用率低、參數(shù)體系不完善等缺陷。

3 軌道式集裝箱門式起重機(jī)技術(shù)創(chuàng)新

3.1 可控的加速功能

變頻調(diào)速可零速啟動(dòng)，根據(jù)用戶需要均勻加速，加速度曲線可選(直線加速、s形加速或自動(dòng)加速)。并且通過(guò)工頻啟動(dòng)對(duì)電機(jī)或連接的機(jī)械部分的軸或齒輪會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損，降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。防止小車吃軌軌門式集裝箱采用四輪驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在四個(gè)輪子上，雙懸臂軌集裝箱門式起重機(jī)在小車上軌距較大，軌道偏轉(zhuǎn)后主梁會(huì)發(fā)生較大變形。當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度發(fā)生變化時(shí)，小車不能在軌道上正常運(yùn)行，出現(xiàn)偏離問(wèn)題，甚至咬軌。為解決這一問(wèn)題，應(yīng)在軌道兩端安裝導(dǎo)輪、漏輪和雙法蘭輪，同時(shí)設(shè)置防墜塊和鞍架，以降低車輛墜落和脫軌的概率。

3.2 吊臂減搖

當(dāng)前我國(guó)集裝箱起重機(jī)臂阻尼技術(shù)不是很理想,也被一個(gè)容器運(yùn)籌學(xué)和管理的困難,為了更好地保證效率,安全運(yùn)行,需要當(dāng)前常用的電動(dòng)機(jī)懸掛鋼絲繩穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,緩解的容器,容器包裝準(zhǔn)確、迅速。首先確定導(dǎo)致其擺動(dòng)的因素，選取小車的水平位移和集裝箱在垂直平面上的擺動(dòng)角作為廣義坐標(biāo)，通過(guò)拉格朗日方程建立方程。對(duì)集裝箱起重機(jī)擺角較小的連桿進(jìn)行了力學(xué)方程的線性化處理。根據(jù)起重機(jī)制動(dòng)時(shí)起升載荷的擺角方程，分析了起升型式的擺動(dòng)情況。最終結(jié)果表明，液壓減搖系統(tǒng)的擺動(dòng)與減搖鋼絲繩的斜度、舉升鋼絲繩的長(zhǎng)度、舉升重量的質(zhì)量參數(shù)以及液壓減搖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)有直接的關(guān)系。為此，采用變頻發(fā)動(dòng)機(jī)，以減小起升重物的沖擊力，保證起升重物的平穩(wěn)運(yùn)行

3.3 起升結(jié)構(gòu)

集裝箱屬于大多軌道式集裝箱門式起重機(jī)的主要吊具，起升結(jié)構(gòu)利用四根鋼繩與吊具相連。為了保證吊具同步升降，應(yīng)將一個(gè)四聯(lián)卷筒與一套驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)同時(shí)安裝至起重機(jī)，利用一個(gè)雙出軸電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)減速機(jī)，促進(jìn)雙聯(lián)卷筒穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)在設(shè)計(jì)期間改造卷筒，設(shè)計(jì)為雙聯(lián)卷筒。為了保證同步升降，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置為兩套，獨(dú)立運(yùn)行，兩個(gè)高速軸利用聯(lián)軸器相連。在運(yùn)輸貨物過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)廣泛采用四聯(lián)卷筒起升結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)鋼絲繩繞系統(tǒng)，避免搖動(dòng)。保證實(shí)現(xiàn)同步升降，避免搖動(dòng)問(wèn)題。

3.4 制動(dòng)器安裝完畢的質(zhì)量控制

制動(dòng)器安裝完畢后的質(zhì)量控制工作主要圍繞維護(hù)及保養(yǎng)兩方面進(jìn)行。維護(hù)過(guò)程中需重視關(guān)鍵部位的潤(rùn)滑，電磁制動(dòng)器要檢查銜鐵的行程長(zhǎng)度；塊式制動(dòng)器在使用前還需先檢查而后進(jìn)行試運(yùn)行工作，檢查內(nèi)容包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)跑合檢測(cè)。制動(dòng)器在使用一段時(shí)間后會(huì)磨損制動(dòng)襯墊，當(dāng)制動(dòng)襯墊的有效磨損厚度小于3.5mm時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，且每次更換都應(yīng)重新調(diào)整及跑合。日常檢查過(guò)程中還要確保螺栓的緊固程度、磨損情況及清潔情況，并對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行及時(shí)的對(duì)照、記錄及處理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為提升門式起重機(jī)的應(yīng)用效果，加強(qiáng)起重機(jī)故障的維修質(zhì)量，通過(guò)對(duì)軌道式集裝箱門式起重機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行改造優(yōu)化，能夠消除電控系統(tǒng)中所存在的隱患，并提升自動(dòng)化程度。在目前現(xiàn)代碼頭集裝箱運(yùn)輸過(guò)程中，不同類型的門式起重機(jī)具備不同的運(yùn)輸效果，在作業(yè)環(huán)境、動(dòng)力使用要求等方面，軌道式集裝箱門式起重機(jī)具備更多優(yōu)勢(shì)，為了充分發(fā)揮作業(yè)特點(diǎn)，應(yīng)優(yōu)化控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)，結(jié)合自身現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出安全高效、控制先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低的門式起重機(jī)，在根本上提高作業(yè)運(yùn)行效率。