一種門座起重機回轉自動錨定裝置

李 祥

張家港港務集團有限公司港盛分公司

1 引言

某港口主要從事煤炭、礦石等散貨裝卸作業，其10臺門座起重機(以下簡稱門機)回轉機構均采用老式的常開臥式塊式制動器，回轉錨定裝置為銷軸配合錨定板結構，銷軸采用螺桿螺母升降或手柄翻轉驅動，錨定插銷與錨定板安裝位置在回轉中心滑環內或回轉圓平臺處。每次回轉機構錨定時，至少需要2人相互配合、反復調整回轉角度才能完成。回轉錨定操作在使用中存在3個方面問題：①回轉機構制動器是常開的，大風天氣，人員離開駕駛室鎖緊回轉的過程中，門機會被風吹動轉動一定角度；②部分設備錨定坑位于回轉中心滑環內，回轉錨定配合對位人員需要在中心滑環不斷電情況下進入，存在較大安全隱患；③錨定操作和回轉操作位置分離，回轉錨定過程2～3人才能完成。為提高操作便捷性及安全性，研發了門機回轉自動錨定裝置。

2 研發思路

研發回轉自動錨定裝置的目的是減少錨定操作人員數量，提高回轉對位操作的便捷性及精準度，因此對日常操作過程進行細化：①1名操作人員先到正駕駛室將門機回轉到錨定坑附近位置；②1名配合錨定人員松開回轉剎車并走到圓平臺處觀察錨定與坑的當前位置，查看后告知操作人員向左或向右回轉；③操作人員在配合人員指引下不斷調整回轉位置，直到錨定坑與銷軸完全對位；④配合人員操作手柄放下錨定，錨定放下后，該配合人員到錨定坑位置，確認錨定完全進入錨定坑后整個操作結束。

分析錨定操作過程可知，回轉自動錨定需要實現錨定對位、錨定銷自動收放、錨定銷入坑檢測3項主要功能。研發完成后，回轉自動錨定只需駕駛室的1名操作人員即可完成，操作過程中的對位及入坑檢測通過信號燈判斷，錨定銷軸的下放和提起由執行機構替代，錨定位置調整及錨定狀態與回轉動作聯鎖。

3 技術方案

3.1 錨定對位

回轉錨定銷軸與錨定坑對位精度要求較高，故在回轉機構以上部位加裝2只傳感器作為錨定銷位置標識感應探頭，回轉機構以下部位安裝弧形金屬片作為錨定坑位置標識探測區，2只感應探頭與駕駛室操作臺上的2只指示燈相對應，2只指示燈同時點亮即表示錨定銷與錨定坑完全對位，左側指示燈不亮提示操作人員應做左回轉操作，右側指示燈不亮提示操作人員應做右回轉操作(見圖1)。

1.弧形金屬片 2.左回轉接近開關 3.右回轉接近開關 4.中心滑環

3.2 錨定銷自動收放

錨定銷收放可以通過電液推桿、電動推桿、絲桿千斤頂、液壓油缸等執行機構完成，本著簡單、實用、維護方便的原則，充分考慮現場環境后選擇了絲桿千斤頂作為錨定銷升降的執行機構。考慮到錨定銷與錨定坑發生輕微干涉后仍能自動提起，錨定收放裝置額定拉力按100 kN設計。

絲桿千斤頂自身具備自鎖功能，但門機晃動會造成絲桿緩慢下降，故選用常閉電磁制動器電機；電機自帶手動制動解除功能，設備發生停電后能通過手動方式解除制動；絲桿千斤頂驅動機構自帶手輪，停電或機構故障時能手動升降。

絲桿升降限位采用PR30接近開關檢測，該接近開關感應距離遠、靈敏度高、調整方便。絲桿上端加裝螺母防止絲桿向下脫出，同時螺母兼做接近開關感應塊，絲桿下部安裝起重鏈固定的節叉。錨定銷和絲桿千斤頂采用G80鍍鋅起重鏈連接，滿足等強度要求，鏈條長度根據現場實際自由截取(見圖2)。

1.制動電機 2.手動打開輪盤 3.絲桿千斤頂 4.G80起重鏈 5.錨定銷 6.限位開關 7.升降絲桿 8.完全錨定檢測限位

3.3 錨定銷入坑檢測

錨定坑下部加裝限位開關，用于錨定入坑深度檢測，檢測開關與回轉機構聯鎖，錨定狀態在操作臺上有指示。執行回轉錨定操作后，錨定銷在絲桿千斤頂牽引下沿重力方向向下移動，錨定銷是否完全進入坑通過加裝在錨定板下方的限位開關檢測，完全錨定后操作臺上的指示燈亮起，提示操作人員已進入錨定狀態。

3.4 電氣控制設計

(1)控制開關。操作臺上安裝2只綠色指示燈、1只紅色指示燈、1只旋鈕開關。2只綠色指示燈用于旋轉方向指示，紅色指示燈用于錨定狀態指示，手動旋鈕開關用于回轉錨定和起錨操作。

(2)限位開關。升降絲桿處安裝2只接近開關用于絲桿電機上下極限限位檢測，錨定坑處安裝1只限位開關用于錨定狀態檢測及錨定深度確認指示，回轉中心滑環處安裝2只接近開關用于回轉方向檢測，回轉轉動方向與操作臺的2只綠色指示方向一致。

(3)電控系統。電氣控制系統結構見圖3。接近開關、旋鈕開關信號同時接入主控PLC，左、右回轉方向與左、右接近開關(指示)互鎖、聯動；回轉錨定后操作臺上錨定狀態指示燈、左、右回轉指示燈亮起、操作手柄回轉機構無任何動作；起錨狀態左、右回轉只能按指示燈的提示在錨定區域內沿一個方向轉動。

圖3 電氣控制結構圖

4 結語

該套回轉自動錨定裝置成本較低、實用性強，現場選取了2臺不同結構的回轉錨定進行改造，實施后回轉錨定操作由原來的2～3人減少到1人，達到了節省人力、提高安全性的目的；使用中回轉方向識別與定位指示簡單明了，簡單培訓后即可熟練操作，操作方便可靠，具備一定的推廣價值。