岸橋吊具箱外閉鎖問題探討及技術(shù)改造

殷斌

摘 要：岸邊集裝箱橋式起重機(jī)（后簡稱岸橋）吊具在作業(yè)過程中的安全性與穩(wěn)定性一直都是各集裝箱碼頭關(guān)注的問題。特別是開閉鎖機(jī)構(gòu)方面的故障，直接影響到岸橋作業(yè)的安全。因此，必須定時(shí)地對(duì)吊具的開閉鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查保養(yǎng)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)吊具開閉鎖機(jī)構(gòu)可能存在的不安全因素，給予優(yōu)化整改。

關(guān)鍵詞：吊具 閉鎖 技術(shù)改造 安全 專利

中圖分類號(hào)：U653 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（a）-0068-02

該文就岸橋在對(duì)集裝箱進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)經(jīng)常發(fā)生的箱外閉鎖故障進(jìn)行研究分析，針對(duì)的是吊具開閉鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的不足，并對(duì)該機(jī)構(gòu)的安全聯(lián)鎖進(jìn)行技術(shù)改造。

1 箱外閉鎖故障現(xiàn)象說明

正常閉鎖狀態(tài)：吊具四個(gè)旋鎖均在集裝箱鎖孔內(nèi)并處于閉鎖狀態(tài)，可正常起吊（如圖1、圖2、圖3）。

2 研究的重要性

首先，箱外閉鎖故障發(fā)生時(shí)，吊具旋鎖在箱孔外閉鎖（圖4、圖5、圖6），此時(shí)吊具閉鎖信號(hào)正常，起重機(jī)開閉鎖檢測程序無法檢測出問題，若只有一個(gè)旋鎖箱外閉鎖，吊具將以三只鎖頭來承受載荷來進(jìn)行作業(yè)，造成安全隱患，有可能釀成事故。當(dāng)有一側(cè)兩只鎖頭發(fā)生箱外閉鎖時(shí)，若起吊集裝箱會(huì)立即造成安全事故。

第二，箱外閉鎖故障一旦發(fā)生在船艙內(nèi)或者是船艙外多層箱高處（如圖7），由于橋吊司機(jī)無法確認(rèn)吊具具體情況，不敢盲目操作，需要工程技術(shù)人員登高或者進(jìn)入艙內(nèi)處理，待觀察確認(rèn)后方可確定解決方案，增加了故障處理時(shí)間，同時(shí)登高作業(yè)也對(duì)工程技術(shù)人員造成了一定的人身危險(xiǎn)性，因此有必要對(duì)箱外閉鎖故障進(jìn)行研究分析以降低其發(fā)生率。

第三，箱外閉鎖故障在橋吊吊具故障中占了不小一塊，據(jù)我司故障統(tǒng)計(jì)，我司6臺(tái)橋吊在2009至2011年共發(fā)生20次箱外閉鎖故障，月均2次，約占吊具總故障的3.3%。

3 故障原因分析

3.1 客觀因素

操作因素：箱外閉鎖故障的發(fā)生有一定的偶然性，除去機(jī)械因素，司機(jī)的操作不當(dāng)也是引發(fā)故障原因之一。尤其對(duì)于一些新司機(jī)，吊裝作業(yè)時(shí)力求速度快，從而忽略了穩(wěn)，吊具在著箱時(shí)速度過快，很容易造成箱外閉鎖。

環(huán)境因素：箱外閉鎖故障更容易在駁船作業(yè)時(shí)發(fā)生，我司橋吊主要進(jìn)行駁船作業(yè)，經(jīng)分析，由于駁船自重小，穩(wěn)定性差，當(dāng)風(fēng)浪較大時(shí)，非常容易顛簸，且顛簸的幅度較大，造成吊具在著箱時(shí)更不穩(wěn)定，因此駁船作業(yè)時(shí)更易發(fā)生箱外閉鎖故障。

3.2 主觀因素

（1）機(jī)械因素：橋吊吊具旋鎖機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)上存在缺陷；鎖頭、鎖套磨損嚴(yán)重，造成鎖頭在鎖孔內(nèi)晃動(dòng)間隙過大；集裝箱鎖孔不標(biāo)準(zhǔn)或有損壞；吊具開閉鎖機(jī)構(gòu)著床限位及其著床限位感應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在缺陷；集裝箱著床銷接觸位置有高低不均；著床銷卡住彈簧無法復(fù)位（圖8）。這些因素都有可能造成吊具在未充分著床時(shí)便過早得到著床信號(hào)，此時(shí)進(jìn)行閉鎖操作很容易引發(fā)箱外閉鎖故障。

（2）PLC程序設(shè)計(jì)因素：經(jīng)過長時(shí)間的研究以及多次箱外閉鎖故障的觀察發(fā)現(xiàn)：箱外閉鎖主要在吊具快速著箱時(shí)發(fā)生，由于下降速度快，著箱時(shí)作用力較大，著箱后短時(shí)間內(nèi)由于鋼絲繩的彈性、橋吊的晃動(dòng)及船舶的浮動(dòng)，吊具會(huì)有上下抽動(dòng)的不穩(wěn)定性。

程序中以下因素將影響著箱時(shí)的穩(wěn)定性：

（1）吊具在下降過程中得到著床信號(hào)或松繩信號(hào)后可持續(xù)下降動(dòng)作的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間對(duì)吊具是否充分著床有較大影響。若此時(shí)間過短，起升機(jī)構(gòu)將在得到著床或松繩信號(hào)的瞬間停止運(yùn)作，吊具將處于剛好著箱的臨界狀態(tài)，容易引發(fā)箱外閉鎖故障。

（2）吊具著箱后可進(jìn)行開閉鎖動(dòng)作的延遲時(shí)間。此時(shí)間若過短，增加了吊具在不穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行閉鎖動(dòng)作的可能性，更易造成箱外閉鎖故障。

4 技術(shù)改造方案

措施一：對(duì)吊具著床機(jī)構(gòu)及旋鎖機(jī)構(gòu)加強(qiáng)檢查力度與保養(yǎng)力度，縮短易損件的更換周期，保證機(jī)構(gòu)正常工作。

措施二：增加著箱信號(hào)延遲時(shí)間以及松繩信號(hào)延遲時(shí)間，保證吊具著箱充分，提高吊具進(jìn)行開閉鎖動(dòng)作時(shí)的穩(wěn)定性。

措施三：對(duì)吊具端梁的旋鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造。

技改方案的內(nèi)容如下：

機(jī)械部分：在端梁上每個(gè)轉(zhuǎn)銷外側(cè)，分別安裝一只感應(yīng)限位，該限位與頂銷對(duì)稱布置，在轉(zhuǎn)銷的兩側(cè)。

電氣部分：安裝的限位通過繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)在一起，然后再與頂銷限位串聯(lián)在一起。

技改后的工況：當(dāng)?shù)蹙咦鳂I(yè)時(shí)，頂銷限位和增加的四只感應(yīng)限位同時(shí)感應(yīng)到時(shí)才有頂銷信號(hào)反饋到司機(jī)室，司機(jī)才能進(jìn)行開鎖和閉鎖操作：由于船傾斜晃動(dòng)時(shí)，吊具與集裝箱之間出現(xiàn)輕微的間隙，頂銷在內(nèi)側(cè)還能感應(yīng)到信號(hào)，還可以進(jìn)行開閉鎖，所以導(dǎo)致故障。增加了感應(yīng)限位后，當(dāng)船傾斜晃動(dòng)時(shí)，外側(cè)的限位就會(huì)無法感應(yīng)，頂銷就沒有信號(hào)傳送上去，就不能開閉鎖。

隨著全球經(jīng)濟(jì)逐步好轉(zhuǎn)，航運(yùn)市場已開始復(fù)蘇，張家港港的箱量逐年上升。在作業(yè)量上升的同時(shí)，設(shè)備卻也在逐漸老化，故障的發(fā)生不可避免。作為工程技術(shù)部門，在解決問題之余，必須舉一反三，將問題分析透徹，從技術(shù)角度出發(fā)去尋找問題的根源，并在問題的源頭上采取手段與措施，杜絕相同及類似問題的再次發(fā)生，保障前方設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。此項(xiàng)技術(shù)改造成果避免了岸橋在進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)經(jīng)常發(fā)生的由于箱外閉鎖導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，并成功獲得國家技術(shù)發(fā)明專利證書。

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