集裝箱岸橋起重機托架小車纏繞機構的優化

王凱 胡建軍

摘要：岸橋集裝箱起重機主要在碼頭進行應用，具體功能在于幫助碼頭進行集裝箱的裝卸工作，是提升碼頭運輸自動化水平，保證運輸效率的重要設備，其穩定性會對碼頭運輸系統的正常作業產生直接影響。伴隨當前科學技術快速發展，集裝箱岸橋起重機也逐步向智能化、高速化、自動化的方向發展。小車作為岸橋當中重要的組成部分，對其進行優化是讓岸橋工作效率提升、控制運輸成本的重要基礎。

關鍵詞： 集裝箱岸橋 ;起重機 ;纏繞機構 ;優化

1 岸邊集裝箱起重機的發展分析

近年來我國機械化水平進一步提升，控制自動化技術逐步進步，岸橋集裝箱起重機將逐步向全自動化、智能化、大型化的方向發展，岸橋集裝箱起重機主要在海邊使用，但是海邊的環境非常復雜而且惡劣。在集裝箱運輸的過程中，船舶到碼頭前沿裝卸主要使用的就是岸橋集裝箱起重機，其穩定性和可靠性對起重機的使用效率及貨船的裝卸效率有著直接影響。在設備運營過程中托架小車機構主要在起重機當中進行起吊，機構能夠承受較大的重量，而且內部的零部件較為復雜。如果操作不慎很有可能會產生故障，而對起重機的正常工作和運行產生影響，甚至會造成人員傷亡和損失。在實際工作的過程中，存在安全隱患，而且鋼絲繩換繩復雜以及后期維護困難等諸多問題，需要進行改進和優化。

2 當前托架小車纏繞機構出現的問題分析

在日常工作中，岸橋起重機是主要的裝卸設備。小車運行機構作為岸橋系統的關鍵結構，其可靠性非常重要。當前企業正逐步開始對岸橋集裝箱起重機進行研究，其中機托架小車纏繞機構均使用雙繩隨動牽引的方式，這樣可以逐步提升起重機鋼絲繩的應用效率，保證鋼絲繩具有較長的使用壽命，一般在兩年以上，但是托架小車纏繞機構在實際應用時出現了故障率較高的問題，具體表現在以下幾點。

首先當前的岸橋集裝箱起重機鋼絲繩有8個繩頭，直徑為12.5毫米。固定繩頭的系繩樁分別設定在懸臂連續梁下、海陸側托架小車上以及托架小車牽引張緊機構支架當中。這些系繩樁的位置都是懸空的。在實際操作中，人員換繩難度較大，而且換繩過程中需要對小車的停車位置進行調整。施工人員在此期間沒有合適的站位或者需要依托托架小車進行行走。在操作中安全性無法得到保證，而且操作非常復雜。（問題1）

該型岸橋集裝箱起重機隨動牽引位置，只能通過橫梁外側的夾繩板來進行固定。在實際操作過程中工作人員無法舒適地進行換繩，而需要將上半身至于托架小車機構外側，具有明顯的安全隱患。另外在換繩操作的過程中需要將夾繩板松脫，另外還需要其他人員配合拉鋼絲繩，拉拽非常費力。最后在換繩工作結束之后需要重新夾緊。操作過程中作業人員一邊拉拽，一邊加緊夾繩板，很容易導致鋼絲繩被斜拉到的夾繩板槽外側，需要使用錘擊等方式逐步對位置進行糾正，這會導致鋼絲繩的使用壽命下降。（問題2）

在換繩工作結束后，海陸側托架小車位置會出現一定的左右傾斜，需要及時進行調整，并且反復調整外繩的位置，做好相應的定位工作。（問題3）

內外共設定4根鋼絲繩，每根鋼絲繩需要預定一定的長度和拖拽用輔助繩。在主小車架上盤繞。這會導致大量鋼絲繩被浪費。每次換繩所需要的時間約在14小時左右。（問題4）

具體分析當前托架小車的纏繞機構，在換繩的過程中，危險性較大，對工作人員的安全產生一定的影響，而且換繩操作費時費力，會造成起重機長時間無法工作，造成起重機裝卸效率下降。由此可見加強起重機托架小車機構的優化，對換繩操作進行合理的改進，具有非常重要的意義。

3 集裝箱岸橋起重機托架小車纏繞機構優化方案

對于上述提出的問題，結合多年換成操作的工作經驗，對以下幾方面進行優化，具體的設想如下所示。

首先在原有設計當中，牽引繩各有兩個，而且共有8個繩頭。這種設計較為繁瑣，可以考慮取消懸臂聯系梁系繩樁和海側托架小車外繩的系繩樁，并且在原有位置進行優化，分別設定鋼絲繩改向定滑輪，并且將其固定在懸臂托架聯系梁和海側托架小車位置，及時對定滑輪進行加固。與此同時在懸臂聯系梁和海側托架小車位置各增設一對平衡滑輪，分別將兩側外繩對接起來，變為內外側各一繩，這樣可以讓換繩識的繩頭固定操作效率提升，與此同時在平衡滑輪內部安裝相應的水平拉繩器，以避免神在操作過程中出現相互晃動的情況，并且可以使用牽引繩調節偏心，提升整個托架小車的整體平衡。這樣在實際應用過程中施工較為安全，不但減少了施工人員的勞動強度，而且可以減少施工的時間，可以將上述的一、三問題解決。

其次將橫梁外側的夾繩板去除，在原有夾繩板位置進行定滑輪的設置，定滑輪的功能在于對鋼絲繩進行改向，將鋼絲繩改向到托架小車當中，在橫梁轉槽位置進行倒槽的設定。該繩主要功能在于進行鋼絲繩的圓滑過渡，與此同時在導槽的旁邊增設特制的壓繩。通過上述操作去除原有壓繩板，讓改向滑輪組、導槽等替代原有壓繩板的作用，可以讓鋼絲繩換繩操作過程中的安全隱患降低，提升換繩的便捷性，防止拖拽鋼絲繩。通過優化后鋼絲繩不會產生偏移的情況，不需要通過錘擊進行復位，進而不會導致鋼絲繩由于錘擊而造成使用壽命受到影響，解決問題二。

將原有的內外4繩轉變為內外兩繩，這樣可以讓鋼絲繩的拖拽難度大幅度地減少，另外可以讓鋼絲繩使用過程中的輔助鋼絲繩長度降低，大幅度的節省了鋼絲繩，將問題四解決。

4 優化改造的實施流程

伴隨當前碼頭裝卸業務的逐步展開，岸橋的利用率進一步提高。加強設備的維護和管理迫在眉睫，而且所能夠提供的時間逐步減少，岸橋托架小車纏繞系統當中的問題越來越嚴重，需要進行優化和改進，因此，對原有的方案進行付諸實施。

由于新增的各項定滑輪和平衡滑輪作業過程中只起到牽引導向的作用，只有在換繩時才會使用，這些滑輪的繩徑比取值不需要太大，經過綜合考慮設定為12。滑輪使用非標準系列，因此需要進行定做。依照優化的具體思路，需要在岸橋起集裝箱起重機拖架小車機構外部設定相應的對應部件，具體部件主要有1# 定滑輪4 組、2# 定滑輪4組、1# 平衡滑輪2 組、2# 平衡滑輪2 組、1# 壓繩板2 組、2# 壓繩板4 組以及4 個導槽。

在岸橋托架小車牽引系統改造的過程中，所涉及的部件數量較大，需要較長周期進行制作。在改造施工的過程中各臺岸橋需要盡量錯開使用，不會對日常的碼頭運行產生影響。改造進度和工期也可以有效的設置，在上述部件對岸橋集裝箱起重機拖架小車纏繞機構進行改造的過程中，具體應用效果如下：

在展開改造工作后，進一步簡化了鋼絲繩換繩步驟和工作流程，可以確保參與換繩人員的操作安全。在完成改造后，材料系統的換繩只需要4小時，相對于改造前的14小時改善情況明顯，可以讓起重機的使用效率大幅度提升。相比改造前，改造后纏繞機構的換繩成本大幅度降低，可以節約輔助鋼絲繩的長度約80米。在改造工作結束之后，機構的平衡性更好，可以讓后期對托架小車維修調整的費用降低，提升了使用的效率。

結束語

為了符合長時間、大運量的具體需求，針對岸橋起重機小車的運行機構進行了優化和調整，能夠更好地控制成本，提高強度，保證小車運行機構的有效性和穩定性，大幅度降低了岸橋的整體成本。

參考文獻：

[1] 周全申， 都江沙， 劉忠偉. 全自動雙小車集裝箱岸橋的結構特點和技術參數優化分析[J]. 糧食與食品工業， 2011（01）：48-50.

（上海振華重工（集團）股份有限公司長興分公司，上海 201913）