淺談液壓抓斗、電磁鐵電纜的收放問題及改進

蔣欣祎

（南京港口機械廠，江蘇 南京 210031）

0 引言

門座起重機是港口裝卸作業的主要機械設備，它擔負著港口作業中船和堆場之間的貨物轉移的重要任務，特別散貨作業時，它具有速度快、效率高的優勢。隨著我國經濟的迅猛發展，全國各港口對門座起重機投入也越來越加大了，而各個碼頭對門座起重機的作業也越來越要求多樣性，其必須能滿足散貨、件雜貨及集裝箱的作業要求。而對使用液壓抓斗或電磁吸盤的門機，電纜的收放處理不好會經常導致電纜磨損，加大使用成本。以下便對門座起重機在使用液壓抓斗或電磁鐵進行裝卸作業時電纜的狀況進行分析及解決方案。

1 使用液壓抓斗或電磁鐵作業時電纜的狀況

當門座起重機使用液壓抓斗或電磁鐵作業時，則必須從機器房布置一根電纜給液壓抓斗或電磁鐵供電（見圖1）。這樣就產生一個棘手的問題—電纜收放。作業時隨著抓斗起升，電纜的下垂度就越大，當門機旋轉或變幅時電纜就很容易刮到其他設施，當門機小幅度作業時電纜又會刮到艙口，這樣電纜非常容易損壞（見圖1）。

2 加裝電纜卷筒收放電纜方案的不足

針對上述情況，有些港口采用了加裝電纜卷筒來解決電纜的收放問題。本人經認真分析認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。無論是力矩式電纜卷筒還是遲滯式電纜卷筒，其電纜的運行速度都在30m/min 以下，而門機起升機構的運行速度都在50m/min 左右，其空載速度可達70m/min 以上。普通的電纜卷筒就不能滿足門機起升機構的運行速度，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盤前部，則未解決門機小幅度作業時電纜刮艙口的問題（見圖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。這樣又影響門機臂架系統的平衡，需重新調整平衡配重，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，而電纜卷筒的運行速度不可能與起升速度同步，電纜時刻都承受拉力，因此必須采用鋼芯電纜。又增加了成本。（4）門機起升機構在起制動階段的運行速度變化很大，電纜卷筒的運行速度很難與之匹配，電纜經常容易拉斷。

3 配重式收攬裝置

要提高門座起重機的裝卸效率，必須解決好電纜的收放問題。延長電纜的使用壽命。南京港口機械廠設計的配重式收攬裝置（見圖3）。

該裝置由配重系統、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及改向滑輪，將配重系統鋼絲繩通過改向滑輪后穿過夾線裝置、隔管后再與液壓抓斗或電磁鐵連接。（2）將電纜從機房布置到臂架上部改向滑輪處固定（C 點）。再將電纜安裝固定在若干個夾線裝置上，一端（A 點）與液壓抓斗或電磁鐵連接，另一端（C 點）用快速接頭與臂架上部的電纜連接（注意控制電纜的長度）。（3）將門機臂架收到最小幅度，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）（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夾線裝置的位置。

工作原理：當抓斗下降時，通過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遠大于配重），而電纜也隨著抓斗下降。當抓斗上升時，牽引鋼絲繩就松弛下來，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。電纜是通過夾線裝置與鋼絲繩連接的，B 點又有繩夾固定了位置，因此電纜從A 點到B 點始終是固定的，所以無論抓斗上升到何處這一段電纜是不會松弛的，而B 點到C點的電纜有多個夾線裝置固定則在空中分段松弛下來。

如不需要使用該裝置時，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。該裝置結構簡單，使用方便，拆裝簡潔，成本低廉。

4 注意事項

（1）配重在臂架上移動的行程要與抓斗上下運動的行程相匹配，如不匹配可增加滑輪以改變鋼絲繩的倍率。（2）電纜從B點到C 點的長度必須比該段鋼絲繩的長度長0.5～1m，以防止電纜受拉而損壞。（3）A 點至B 點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點到C 點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電纜在空中絞接。（5）計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 結語

該裝置已經在鎮江港、馬鞍山港等多個港口投入使用，各港口對該裝置給與非常好的評價，確實有結構簡單，使用方便，拆裝簡潔，成本低廉的優點。

圖3 南京港口機械廠設計的配重式收纜裝置