軌道吊小車拖鏈式電纜主體結構的優化研究

孫冰正，王淼，張琪，周健，孫敬

（青島前灣聯合集裝箱碼頭有限責任公司，山東 青島 266520）

當前，我國集裝箱碼頭使用的軌道吊、輪胎吊等多種起重機械，小車電纜傳輸結構以拖鏈式為主，拖鏈式拖鏈電纜的導體選擇，絞合結構細致，拖鏈電纜裝置在拖鏈保護殼中，通常都是多根并排同時使用，在固定的設備單元場合中來回移動。而在移動的過程中就會產生摩擦，相對運動。可能出現各種各樣的問題，本文總結了拖鏈式電纜在設備運行時可能產生的各種情況，以及針對這些情況和問題，做出改進方案，投產于現場生產中，研究解決這些問題。

1 設備原裝拖鏈式電纜結構及存在問題

設備原裝的拖鏈式電纜主體結構如(圖1電纜外部固定橋架已拆除)，經過3年時間使用，發現16臺設備普遍出現了電纜固定橋架根部固定位置開裂、損壞，嚴重的已經缺失。電纜磨損普遍存在，嚴重的已經達到了電纜更換標準，有的甚至露出了銅絲。拖鏈電纜主體框架傳送帶開裂等三類主要問題。以上問題是長期使用磨損導致，是正常現象。

圖1

在極端天氣的情況下，這種拖鏈式電纜傳輸結構出現了嚴重的故障。在冰雪天氣的情況下，由于冰凍原因出現了幾次傳送帶脫軌的情況，針對這些問題，我們對這種拖鏈式電纜主體結構進行了改造升級。

通過對三類主要問題進行分析，我們發現電纜磨損主要發生在電纜通過兩側行走輪時，在輪體高速運轉下，電纜沿著傳送帶在輪體處產生彎曲，與電纜橋架產生摩擦，對電纜外皮造成磨損，同時，電纜在順著輪體彎曲下落時受重力影響對電纜橋架進行沖擊碰撞，長時間導致電纜橋架根部的開裂、損壞。通過大數據分析我們得出了根部開裂、損壞與電纜預留量成正比，電纜在輪體處時距傳送帶間隙越大，對橋架的沖擊越大。同時，這股沖擊力也是傳送帶開裂的主要原因。

極端天氣下，傳送帶打滑出軌，主要原因是積雪結冰填平了滾輪凹處軌道，同時由于傳送帶長時間使用，老化氧化導致總體長度變長，與凹處產生間隙過大導致積雪積冰進入，最終使得傳送帶脫離了滾動輪凹處脫軌。還有一個重要原因就是，小車架跑偏，就會導致傳送帶產生橫向拉力，使得傳送帶脫軌。

2 改造方案

通過對三種主要問題分析及極端天氣情況的研究，我們對拖鏈主體結構進行了以下改造：

將原來的中間雙層橋架（圖2），改成4列全部雙層橋架（圖3）。同時，縮短橋架高度（從原來12CM縮短到10CM），減小電纜活動空間，降低電纜運動對橋架的沖擊。橋架的固定方式改為螺栓固定，實現了與傳送帶分離，相比原橋架固定在傳送帶上方便維修更換。同時，四列雙層的設計，基本實現了一根電纜一個通道的需求，避免了電纜之間的直接接觸與摩擦。

圖2

圖3

將原來的固定浮動頭（圖4），改成橫向可移動浮動頭，減小了小車架橫向偏移造成的拉力，降低了傳送帶出軌的概率。

圖4

圖5

將底部固定頭改成緩沖固定頭（圖5），減小了小車架急剎車，快啟動帶來對傳送帶的徑向拉力。延長傳送帶的使用壽命。

增加防雪裝置（輪體擋板圖6），增加傳送帶防出槽護欄（圖7）。當傳送帶受到橫向拉力時，防止傳送帶偏移軌道出槽。

圖6

圖7

注意事項：安裝調試時，注意電纜預留長度，每根電纜固定通道，不要交叉通道使用，電纜預留長度以拖鏈主體結構靜止時電纜在行走輪折彎處在傳送帶與橋架中間偏傳送帶位置為佳。傳送帶緊密貼合行走輪，用固定頭緩沖螺栓調整松緊。

3 結語

通過對拖鏈電纜主體結構的改造升級，現在已經使用了一年多的時間，對電纜直徑進行測量，發現電纜磨損量相比原拖鏈電纜磨損程度較小。在極端冰雪天氣下也沒有出現傳送帶出軌的情況，對于防雪擋板的設計，有效地減少了積雪，起到了實效。浮動頭和固定頭的改造，方便了維修的同時，也方便了對傳送帶松緊的調整。分解了小車架高速運行對傳送帶帶來的拉力和沖擊力。隨著時間的檢驗，我們發現對拖鏈式電纜主體結構的優化改造是有效果的。