門式起重機電動翻板夾軌器的開發與應用

周紅彬，張彥慶

（1.北京鐵路局 貨運處，北京 100860；2.北京鐵路局 北京京鐵裝卸有限公司，北京 100045）

在鐵路貨場中，門式起重機 ( 以下簡稱門吊 ) 被風刮溜逸、翻倒的事故時有發生，從而給鐵路運輸企業和員工生命財產造成巨大損失。因此，門吊作為鐵路貨場裝卸機械的主要機型之一，其防風防溜是貨運安全的關鍵和重點卡控工作。隨著技術不斷進步，門吊防風防溜采用的防風裝置逐步得到改進和完善。目前，鐵路貨場門吊普遍安裝了較為完善的防風裝置，只是種類和型式有所不同，因此加強電動翻板夾軌器的開發與應用十分重要。

1 鐵路貨場門吊防風裝置現狀

1.1 門吊防風裝置的種類與功能

鐵路貨場門吊防風裝置一般由預防性防風裝置、防風預警裝置、緊急制動裝置、端檔 4 個部分組成，缺一不可。各部分在門吊處于不同情況下，擔負著以下不同的職能。

（1）預防性防風裝置。這是門吊在靜態時采取的防風措施，包括夾軌器、錨定裝置等。

（2）防風預警裝置。這是指能檢測風速 ( 風級 )并具備提供預警和切斷門吊大車運行機構電源功能的裝置，如風速儀、防風報警器等。

（3）緊急制動裝置。這是指門吊在工作狀態下突然遭受大風襲擊時，能對大車運行機構實施緊急防風制動的裝置，如制動器、鐵鞋等。

（4）端擋。這是在門吊失控沖向軌道端部時，用于部分或全部地吸收其動能的裝置，如沙槽式、位能式端擋等。

1.2 翻板夾軌器的使用現狀

翻板夾軌器是預防性防風制動裝置，由于其作用可靠、停車位置靈活方便等優點被普遍采用。目前，翻板夾軌器的操作完全依靠手動完成，操作過程較煩瑣，易出現安全事故。

2 開發電動夾軌器的必要性

（1）有利于實現操作自動化。隨著技術的不斷發展和進步，對機械設備的自動化操作要求越來越迫切。夾軌器作為重要的防風裝置，目前仍需逐個進行手動操作，導致工作效率低下。

（2）減輕員工勞動強度。門吊在作業開始或結束時，需要操作人員手動將門吊 4 個角的夾軌器打開或夾緊，尤其當門吊跨內有車輛時，還要繞過車輛去操作夾軌器，存在一定的安全隱患。開發電動夾軌器能有效解決這個問題，將作業人員從手動操作中解放出來，降低勞動強度。

（3）消除人工操作的安全隱患。在夾軌器的實際操作中，由于操作人員分工不明確或疏忽，往往存在某個夾軌器漏夾或未夾緊的現象，造成防風安全出現漏洞。電動夾軌器由司機一鍵操作，司索人員核實，避免了夾軌器漏夾等情況的發生。

（4）可作為緊急防風制動的有效補充。當門吊在工作狀態中突遇持續大風時，防風制動器會對大車電機高速軸實施制動，車輪停止轉動。但有時由于強大的風力，可能使門吊在軌道上繼續滑行，從而使其失控沖向端檔，造成很大危險。電動夾軌器可作為緊急防風裝置使用，在遇上述情況時，司機操作夾軌器實施雙重制動，使門吊能安全停于軌道上，避免門吊失控沖向端檔而發生事故。

3 電動夾軌器的構成和工作原理

3.1 電動夾軌器的構成

電動夾軌器由支架、夾軌鉗、起落裝置、開閉裝置、同步裝置、定位裝置、電氣控制系統等部分組成，如圖1 所示。其中，起落裝置包括電機、蝸輪蝸桿減速器、助力器、起落軸等；開閉裝置包括電機、蝸輪蝸桿減速器、開合軸等。

3.2 工作原理

門吊由工作狀態變為非工作狀態 ( 即鎖緊夾軌器 )時，開閉電機動作，將兩鉗體打開，起落電機將鉗體下放到一定位置，再由開閉電機將鉗體合攏，夾緊鋼軌；此時，通過電氣聯鎖大車控制電路不能啟動。門吊由非工作狀態變為工作狀態 ( 解除夾軌器 ) 時，開閉電機動作，將兩鉗體打開，起落電機將鉗體抬升到位，再由開閉電機將鉗體合攏；此時，通過電氣聯鎖大車控制電路恢復正常。以上動作通過電氣控制程序自動完成，具體流程如下。

圖1 電動夾軌器

（1）門吊準備作業。按下解除按鈕 → 開閉電機動作，將兩鉗體打開 → 起落電機動作，將兩鉗體抬升 → 開閉電機動作，將兩鉗體合攏 → ( 電氣聯鎖解除，大車控制電路接通 ) 夾軌器解除完畢 → 門吊準備作業。

（2）門吊作業完畢。按下鎖緊按鈕→開閉電機動作，將兩鉗體打開 → 起落電機動作，將兩鉗體下放→ ( 電氣聯鎖將大車控制電路斷開 ) 鉗體觸碰限位，起落電機停止 → 開閉電機動作，將兩鉗體合攏→ 鉗體夾緊鋼軌，夾軌器起作用 → 門吊作業完畢。

4 電動夾軌器的功能

（1）電動夾軌器具有動作自動化功能。作業人員只需按下按鈕，夾軌器的各項動作便可按順序自動完成，無需人工逐一操作。

（2）電動夾軌器具有預防性防風功能。門吊在非工作狀態時，夾軌器處于工作狀態，夾緊大車走行軌，使門吊在大風作用下不能移動，起到預防性防風的作用。

（3）電動夾軌器具有緊急防風制動功能。門吊在工作狀態時，若突遇持續大風，在其他制動不能起作用的情況下，司機可按下鎖緊按鈕，電動夾軌器自動實施夾緊鋼軌動作，使門吊在危急情況下停下來，避免發生事故。

（4）具有手動操作功能。在發生斷電、電路故障或其他故障影響電動夾軌器自動完成動作時，可改由手動進行操作，操作過程簡便，使夾軌器在特定情況下能保持正常的預防性防風作用。

5 電動夾軌器的應用效果

電動夾軌器經過現場試用，并反復改進，滿足設計要求，實現了各項功能，在實際運用中驗證了其工作的可靠性，具有在鐵路貨場進行推廣使用的價值。