電纜卷盤型電動輪胎式龍門吊輪胎使用壽命延長方案

章明峰

隨著“綠色港口”的概念逐漸為我國港口企業所接受，港口碼頭陸續實施輪胎式龍門吊（以下簡稱“輪胎吊”）的“油改電”及流動機械的“油改氣”等綠色環保項目。寧波梅山保稅港區所在的寧波梅山島從規劃之初就以建設綠色休閑島為發展目標，因此，梅山港區全部采購綠色能源設備，其中場橋設備全部采用電纜卷盤型電動輪胎吊。電纜卷盤型電動輪胎吊省去了大功率柴油機、發電機等組件，具有無污染、能耗小、故障率低等優點。從2009年至今，電纜卷盤型電動輪胎吊的平均故障間隔里程超過。在維修管理方面，電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命波動較大且維修成本較高，延長輪胎使用壽命是有效降低維修成本的關鍵。本文分析電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎從出廠到報廢的各個管理環節，結合輪胎使用壽命的影響因素，探討電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命延長方案。

1 電纜卷盤型電動輪胎吊輪胎管理

1.1 輪胎選型

輪胎的品牌及型號在一定程度上決定了電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命。輪胎吊輪胎常規的輪轂尺寸（內徑）為25英寸，主流胎面寬度有18英寸和21英寸2種。輪胎胎面越寬，胎面與地面的接觸面積越大，單位胎面壓強越小；因此，建議選用胎面寬度為21英寸的輪胎。輪胎胎體簾布有子午線鋼絲和斜交人造絲2種形式，子午線鋼絲輪胎與斜交人造絲輪胎的結構區別見圖1。

實踐表明，米其林子午線鋼絲輪胎在集裝箱碼頭實際作業中易出現以下問題：（1）雖然鋼絲胎體強度大于人造絲胎體強度，但子午線排列的輪胎形變量較大，載重時感覺輪胎較軟；（2）子午線鋼絲輪胎載重時胎側外鼓嚴重，導致輪胎吊在連續作業的情況下跳動加劇，穩定性較差，作業效率下降；（3）子午線鋼絲輪胎的外鼓胎側刮擦輪胎周邊附屬件，易磨破輪胎側壁。因此，建議選用斜交人造絲輪胎，輪胎型號為21.00-25 40PR。

1.2 輪胎成分分析

電纜卷盤型電動輪胎吊輪胎的主要成分是天然橡膠，其因具有良好的機械性能而被廣泛使用。天然橡膠除含有主要成分聚異戊二烯外，還含有少量蛋白質、脂肪酸、糖類等非橡膠物質。

引起天然橡膠老化的主要因素有：（1）空氣中的氧氣和臭氧對天然橡膠產生氧化作用；（2）天然橡膠的分子鏈在高能的紫外線照射下容易斷裂，發生裂解反應，同時產生游離基，加速氧化反應；（3）酮、脂、酸類物質易對天然橡膠產生溶解作用；（4）天然橡膠中的蛋白質具有吸水性，在濕度超過75%且溫度超過30℃的環境中易發生霉變。

輪胎中的天然橡膠經過化學調質處理后，其抗老化能力有所加強；但氧氣、臭氧、紫外線、溶劑、濕度、溫度等仍是導致輪胎老化、變質的主要因素，延長輪胎使用壽命必須從這些因素入手。

1.3 輪胎主要功能

（1）傳遞牽引力和制動力 電纜卷盤型電動輪胎吊在運行過程中，動力的傳遞全部通過8個輪胎來實現；因此，須在日常作業前確保每個主動輪的胎紋正常、輪面無油跡且氣壓均衡，并對輪胎摩擦力進行動平衡測試，從而確保輪胎吊平順啟動和有效制動。

（2）載重 電纜卷盤型電動輪胎吊自重約。載質量約。在起吊重箱時，輪胎吊總質量達，使得各輪胎分攤的載質量很大；因此，必須及時了解胎壓，確保空載常溫輪胎氣壓在1.0～范圍內，此時輪胎的載重性能最佳。

（3）吸收緩沖 輪胎吊在起吊重箱和卸載重箱的瞬間產生的沖擊力最大，沖擊力通過輪胎內部氣壓變化而被吸收。輪胎生產廠家通過建模分析并計算因氣體壓縮而產生的輪胎形變量，從而保證標準氣壓值輪胎所受到的沖擊形變量可控。長期超出設計范圍的形變會導致胎體發熱變形、胎唇鋼絲斷裂、胎體脫層、胎側放射狀開裂等情況。

2 電纜卷盤型電動輪胎吊輪胎使用壽命

延長措施

2.1 運輸存儲

輪胎出廠后就會逐漸老化，因此，應盡量避免采購庫存輪胎（一般出廠1年以上）。輪胎應當存放在封閉倉庫內，隔絕油、酸類物質，避免紫外線直接照射和高溫、高濕度的環境。輪胎應當立放，避免平放和疊加。輪胎胎唇與原配密封圈應避免接觸硬物，叉車搬運輪胎時禁止叉齒直接接觸胎唇。叉車搬運輪胎示例見圖2。

2.2 輪胎安裝

輪胎安裝前須全面檢查輪胎和輪轂：（1）輪胎胎唇無磨損且鋼絲無裸露；（2）輪胎胎內應干凈、干燥，胎壁、胎面無油污；（3）輪胎鋼圈表面應干凈無毛刺；（4）輪胎表面應涂抹專用潤滑脂；（5）輪胎密封圈和氣門嘴連接密封墊完好。輪胎安裝完成后，充氣至安全氣壓；檢測無漏氣后安裝至輪胎吊，并充氣至工作氣壓。

2.3 日常檢查維護

（1）每次作業前，應檢查輪胎是否有鼓包、開裂等明顯損傷，胎面、胎壁是否有明顯油污，胎紋是否正常，并通過目測輪胎著地情況預判輪胎氣壓，從而避免輪胎“帶病”作業。

（2）整機點檢時，應對輪胎實施動態檢查。將輪胎滾動1周，檢查是否有鼓包、開裂等問題，并及時清除輪胎上的鋰基脂。若胎壓明顯過低，須先用泡沫水噴灑氣門芯、胎壁與輪轂結合面附近，確認漏氣原因（常見原因有氣門芯漏氣、氣門嘴密封圈漏氣、輪胎密封圈漏氣、輪胎工藝孔漏氣等）并立即處理，再對輪胎充氣。

（3）在體積一定的情況下，氣壓隨溫度變化而變化；因此，在季節交替、溫度快速變化時，應及時對輪胎充氣和放氣，確保常溫空載輪胎的氣壓值處于標準范圍內。

（4）工程技術人員運用技術手段監測胎壓。寧波梅山島國際集裝箱碼頭有限公司采用無線云端胎壓監測系統。該系統能夠實時遠程監測胎壓，并具有高低壓報警功能。

2.4 更換輪胎

目前，電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎大多在胎面花紋磨損之前就出現破裂、鼓包、老化龜裂等問題；因此，應及時更換問題輪胎。更換輪胎的注意事項如下：（1）仔細拆裝存胎，避免因損壞輪轂而影響新輪胎的使用壽命；（2）剝胎時，輕拿、輕放鋼圈各部件，避免毛刺刮傷新輪胎的胎唇；（3）安裝新輪胎時，避免工具、叉車叉齒等金屬部件在輪胎胎壁上施力。

3 結束語

據不完全統計，我國港口電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎使用壽命普遍在4年左右（從動輪使用壽命稍長）。寧波梅山島國際集裝箱碼頭有限公司在成立之初就實施電纜卷盤型電動輪胎吊的輪胎全壽命跟蹤及優化管理，使主動輪使用壽命達到6年以上，從動輪使用壽命達到8年以上，不僅降低輪胎消耗成本，減少停機修理時間，而且增強輪胎吊作業安全性。

（編輯：許玲 收稿日期：2017-09-30）endprint