淺談液壓抓斗、電磁鐵電纜的收放問(wèn)題及改進(jìn)

蔣欣祎

（南京港口機(jī)械廠，江蘇 南京 210031）

0 引言

門(mén)座起重機(jī)是港口裝卸作業(yè)的主要機(jī)械設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著港口作業(yè)中船和堆場(chǎng)之間的貨物轉(zhuǎn)移的重要任務(wù)，特別散貨作業(yè)時(shí)，它具有速度快、效率高的優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，全國(guó)各港口對(duì)門(mén)座起重機(jī)投入也越來(lái)越加大了，而各個(gè)碼頭對(duì)門(mén)座起重機(jī)的作業(yè)也越來(lái)越要求多樣性，其必須能滿足散貨、件雜貨及集裝箱的作業(yè)要求。而對(duì)使用液壓抓斗或電磁吸盤(pán)的門(mén)機(jī)，電纜的收放處理不好會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致電纜磨損，加大使用成本。以下便對(duì)門(mén)座起重機(jī)在使用液壓抓斗或電磁鐵進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)電纜的狀況進(jìn)行分析及解決方案。

1 使用液壓抓斗或電磁鐵作業(yè)時(shí)電纜的狀況

當(dāng)門(mén)座起重機(jī)使用液壓抓斗或電磁鐵作業(yè)時(shí)，則必須從機(jī)器房布置一根電纜給液壓抓斗或電磁鐵供電（見(jiàn)圖1）。這樣就產(chǎn)生一個(gè)棘手的問(wèn)題—電纜收放。作業(yè)時(shí)隨著抓斗起升，電纜的下垂度就越大，當(dāng)門(mén)機(jī)旋轉(zhuǎn)或變幅時(shí)電纜就很容易刮到其他設(shè)施，當(dāng)門(mén)機(jī)小幅度作業(yè)時(shí)電纜又會(huì)刮到艙口，這樣電纜非常容易損壞（見(jiàn)圖1）。

2 加裝電纜卷筒收放電纜方案的不足

針對(duì)上述情況，有些港口采用了加裝電纜卷筒來(lái)解決電纜的收放問(wèn)題。本人經(jīng)認(rèn)真分析認(rèn)為此種方法收效甚微，且有很多弊端，不但改觀不大，而且投入成本也較高。具體分析如下：

（1）電纜卷筒的形式難以選擇。無(wú)論是力矩式電纜卷筒還是遲滯式電纜卷筒，其電纜的運(yùn)行速度都在30m/min 以下，而門(mén)機(jī)起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度都在50m/min 左右，其空載速度可達(dá)70m/min 以上。普通的電纜卷筒就不能滿足門(mén)機(jī)起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，就必須定制高速度的電纜卷筒。這樣就加大了成本。（2）電纜卷筒安裝的位置難以選擇。如電纜卷筒安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)前部，則未解決門(mén)機(jī)小幅度作業(yè)時(shí)電纜刮艙口的問(wèn)題（見(jiàn)圖2）；如電纜卷筒安裝在臂架上，則必須在臂架的中部以上的位置。這樣又影響門(mén)機(jī)臂架系統(tǒng)的平衡，需重新調(diào)整平衡配重，且影響臂架的受力狀況。（3）由于電纜是直接與液壓抓斗或電磁鐵連接，而電纜卷筒的運(yùn)行速度不可能與起升速度同步，電纜時(shí)刻都承受拉力，因此必須采用鋼芯電纜。又增加了成本。（4）門(mén)機(jī)起升機(jī)構(gòu)在起制動(dòng)階段的運(yùn)行速度變化很大，電纜卷筒的運(yùn)行速度很難與之匹配，電纜經(jīng)常容易拉斷。

3 配重式收攬裝置

要提高門(mén)座起重機(jī)的裝卸效率，必須解決好電纜的收放問(wèn)題。延長(zhǎng)電纜的使用壽命。南京港口機(jī)械廠設(shè)計(jì)的配重式收攬裝置（見(jiàn)圖3）。

該裝置由配重系統(tǒng)、夾線裝置、繩夾、間隔管、繩夾、牽引鋼絲繩等組成。該裝置的各部件具體安裝位置是：（1）在臂架上平面安裝配重系統(tǒng)及改向滑輪，將配重系統(tǒng)鋼絲繩通過(guò)改向滑輪后穿過(guò)夾線裝置、隔管后再與液壓抓斗或電磁鐵連接。（2）將電纜從機(jī)房布置到臂架上部改向滑輪處固定（C 點(diǎn)）。再將電纜安裝固定在若干個(gè)夾線裝置上，一端（A 點(diǎn)）與液壓抓斗或電磁鐵連接，另一端（C 點(diǎn)）用快速接頭與臂架上部的電纜連接（注意控制電纜的長(zhǎng)度）。（3）將門(mén)機(jī)臂架收到最小幅度，再將液壓抓斗或電磁鐵下降到最大限度，在牽引鋼絲繩下端（B 點(diǎn)）（距離大于船艙深度約一米的位置）安裝2 只繩夾以固定最末端的一個(gè)夾線裝置的位置。

工作原理：當(dāng)抓斗下降時(shí)，通過(guò)牽引鋼絲繩將配重拉向臂架的高處（因抓斗或電磁鐵的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于配重），而電纜也隨著抓斗下降。當(dāng)抓斗上升時(shí)，牽引鋼絲繩就松弛下來(lái)，由于鋼絲繩得另一端與配重連接，配重由于重力作用滑向臂架的下端又將鋼絲繩繃緊。電纜是通過(guò)夾線裝置與鋼絲繩連接的，B 點(diǎn)又有繩夾固定了位置，因此電纜從A 點(diǎn)到B 點(diǎn)始終是固定的，所以無(wú)論抓斗上升到何處這一段電纜是不會(huì)松弛的，而B(niǎo) 點(diǎn)到C點(diǎn)的電纜有多個(gè)夾線裝置固定則在空中分段松弛下來(lái)。

如不需要使用該裝置時(shí)，只需拆下電纜的快速接頭、繩夾及鋼絲繩與抓斗的連接，將電纜取下，再將鋼絲繩固定在臂架上即可。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，拆裝簡(jiǎn)潔，成本低廉。

4 注意事項(xiàng)

（1）配重在臂架上移動(dòng)的行程要與抓斗上下運(yùn)動(dòng)的行程相匹配，如不匹配可增加滑輪以改變鋼絲繩的倍率。（2）電纜從B點(diǎn)到C 點(diǎn)的長(zhǎng)度必須比該段鋼絲繩的長(zhǎng)度長(zhǎng)0.5～1m，以防止電纜受拉而損壞。（3）A 點(diǎn)至B 點(diǎn)的距離必須大于船艙的深度約1～2m，以防止該處夾線裝置刮碰艙口而損壞。（4）電纜從B點(diǎn)到C 點(diǎn)的夾線裝置要均分安裝，并且必須裝上間隔管以防止收攬時(shí)電纜在空中絞接。（5）計(jì)算好鋼絲繩向上的拉力必須大于電纜的重量。

圖1 一根電纜給液壓抓斗或電磁鐵供電

圖2 電纜卷筒安裝位置的選擇

5 結(jié)語(yǔ)

該裝置已經(jīng)在鎮(zhèn)江港、馬鞍山港等多個(gè)港口投入使用，各港口對(duì)該裝置給與非常好的評(píng)價(jià)，確實(shí)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，拆裝簡(jiǎn)潔，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

圖3 南京港口機(jī)械廠設(shè)計(jì)的配重式收纜裝置