液壓頂升轉向裝置在輪胎吊中的應用

劉俊偉

摘要針對常規輪胎吊大車輪胎的嚴重磨損問題,分析損壞原因,提出利用液壓頂升轉向裝置的解決辦法,闡述其硬件設計和軟件控制流程,總結其運行效果及意義。

關鍵詞輪胎吊;輪胎損壞;液壓頂升轉向裝置

0引言

輪胎式集裝箱起重機俗稱輪胎吊。廣州港某公司發現換下來的近130條輪胎的平均運行時間不到,其中65%為非正常損壞,主要表現為表面爆開很長的裂口,此外,還出現氣泡等非正常使用現象。

考慮到輪胎費用不菲,經常更換輪胎導致相關費用在設備運行成本中的比例上升。為提高輪胎使用壽命,降低運行成本,減輕設備維護壓力,經過科學論證,本文提出利用液壓頂升轉向裝置的項目改造方案。

1解決輪胎轉向受損問題的方法

輪胎損壞的原因主要有以下2種:首先是輪胎轉向時,與地面摩擦產生的扭力造成輪胎內部扭傷,氣泡鼓起,部分在內部擴散,形成整圈氣泡,導致輪胎無法承重;其次是輪胎在使用過程中表皮爆開,表面開裂后,輪胎中間的帆布層開裂。

輪胎損壞的情況可從3方面解決:一是盡量減少大車轉向,要求輪胎吊沿著行龍通道直線行走,但這樣就犧牲了輪胎吊的靈活性;二是在指定路面安裝轉向鋼板,輪胎吊僅在指定鋼板上進行大車轉向,一定程度上減小輪胎與地面的摩擦因數,但輪胎承受的扭力仍在,一段時間后還是會被扭破;三是在大車平衡梁下安裝液壓頂升轉向裝置,轉向時將整臺輪胎吊頂起,使輪胎脫離地面,使大車輪胎在無任何阻力的情況下完成轉向動作。

1.1液壓頂升轉向裝置的硬件設計

液壓頂升轉向裝置包括可與地面支撐的頂升圓盤、頂升圓盤上安置的頂升油缸、頂升油缸上安置的頂升支架以及安裝在大車平衡梁下的轉向油缸、鎖銷油缸、定位油缸和限位開關等。液壓頂升轉向裝置裝有液壓控制系統,包括連接在液壓管路上的電控箱、電磁閥和時間繼電器等。液壓控制系統安裝在大車兩側,以控制大車兩側頂升油缸的伸縮和轉向協調同步。油缸系統設定工作壓力2.5萬kPa,頂升油缸行程,頂起時輪胎底部距離地面近,頂升油缸全行程時間。

1.2液壓頂升轉向裝置的軟件控制

以大車90°轉向為例說明液壓頂升轉向裝置的軟件控制流程(見圖1)。首先,必須使輪胎脫離地面,才能完成下個動作;其次,轉向動作指令下達后,頂升油缸必須動作,然后才能進退銷、轉向。這些均由軟件控制自動完成。

在控制上充分考慮與原有界面的一致性,保留手動轉向功能。在可編程邏輯控制器(PLC)上增加12個輸入點和4個輸出點,其中:4個輸入點分別檢測柴油機房側和電器房側的頂升油缸伸縮手動選擇開關,8個輸入點分別檢測各頂升油缸伸縮到位情況,4個電磁閥輸出點為頂升油缸伸縮電磁閥信號點。

2應用液壓頂升轉向裝置的效果及意義

根據廣州港某公司目前的實際情況,在加裝液壓頂升轉向裝置后,有效減少輪胎消耗60%以上;轉向軸承所受沖擊由于整個大車支座被頂起而降低,無形中延長了使用壽命。

加裝液壓頂升轉向裝置后的輪胎吊在轉向位置的選擇上更加靈活,不再局限于指定路面,輪胎吊的靈活性得到更充分的發揮;原先安裝輪胎轉向板的日常維護費用也可節省;操作方面與原來基本一致,簡單快捷;完成1次轉向的時間較原來延長15~,對工作效率的影響可以忽略;更換輪胎時不再需要使用千斤頂,直接使用頂升裝置就可將輪胎吊頂起,然后進行輪胎更換的相關操作,節省了購買大噸位千斤頂的高額費用。

3結束語

液壓頂升轉向裝置的應用最大限度地解決了輪胎吊的輪胎因轉向而產生的磨損和開裂問題。該裝置在維護方面相對簡單,不改變司機原有的操作習慣,能滿足碼頭使用和維護的需要。