一種新型集裝箱吊具導板機構

陳 宇 種子欣 邵希文

連云港新東方集裝箱碼頭有限公司

1 引言

集裝箱吊具是岸邊集裝箱起重機(以下簡稱岸橋)裝卸集裝箱作業的關鍵部件，其導板承受的外來沖擊力和動作過程自身慣性力較大。導板機構性能的優劣、故障率的高低直接影響集裝箱裝卸船效率，以及橋吊和貨物的安全。

目前，岸橋使用的集裝箱吊具主要有雙梁可分離伸縮式雙箱吊具，其導板機構特點是由液壓馬達和齒輪泵驅動擺動臂上下180°回轉，并且吊具端角無導輪機構，容易掛艙；雙梁伸縮式雙箱吊具，其導板機構特點是擺動馬達直接驅動擺動臂上下180°回轉，并且吊具端角無導輪機構，容易掛艙；單梁可分離伸縮式雙箱吊具，其導板機構特點是油缸齒條加齒輪驅動擺動臂上下180°旋轉，油缸缸套外圓與滑塞桿不重合，缸套壁厚較厚的外圓設置了齒條，油缸各油腔都通過滑塞桿中心管道進出油流，油管安裝和維修復雜[1]。

2 設計方案

2.1 機構結構設計

新型集裝箱吊具導板機構結構見圖1，主要由擺動臂、驅動油缸及導輪3部分組成[2]。

1.擺動臂 2.驅動油缸 3.導輪圖1 導板機構結構圖

驅動油缸結構圖見圖2。齒條滑塞為一整體，當高壓油從油口A經外套、缸套之間的空隙進入滑塞上部空間時，齒條滑塞下移，齒輪軸逆時針方向旋轉，帶動擺動臂上翻；當高壓油從油口B直接加入與內套相連的齒輪室時，齒條滑塞上移，齒輪軸順時針方向旋轉，帶動擺動臂下翻。

1.外套 2.缸套 3.齒條滑塞 4.減磨塊 5.殼體 6.透蓋 7.擺動臂 8.齒輪軸 9.螺母芯軸 10.螺母芯軸 B1/B2.端蓋螺栓 B3/B9.唇口密封圈 B4.沉頭螺釘 B5B6B8.O形密封圈 B7.滾動軸承 B10.防塵密封圈圖2 驅動油缸結構圖

擺動臂與齒輪軸采用鋸齒形半圓凸臺扣合的連接方式(見圖3)，安裝時將擺動臂從上部插入后，將螺母芯軸從齒輪軸旋入，將擺動臂與齒輪軸的鋸齒形半圓凸臺斜面壓緊扣合。

圖3 擺動臂與齒輪軸連接方式

因為齒條滑塞上下移動時受到三分之一左右的橫向力，故在齒條背面設置2個減磨塊(見圖4)。該減磨塊的材料可采用鑄銅或者工程塑料，減磨塊外圓表面可在安裝完成后作二次加工。

圖4 齒條滑塞及減磨塊

殼體可以采用鑄鋼件(見圖5)，也可采用鋼管焊接件(見圖6)。

圖5 鑄鋼殼體

圖6 鋼管焊接殼體

2.2 新導板設計方案特點

該導板結構在液壓系統壓力為10 MPa時，下壓主動力矩可達2 800 Nm以上，反向力矩可達5 500 Nm以上，完全可以滿足正常的導向功能需要[3]。

新導板設計方案具有以下特點：

(1)擺動臂拆裝容易，在任何情況下，都不會松動掉落，無安全隱患，不須經常檢查維護。

(2)該機構為自潤滑，長期工作，不用加注任何潤滑油脂。

(3)設置導輪以后，不僅可以有效防止吊具掛艙事故發生，還可以加快吊具進出倉速度，提高集裝箱裝卸效率。

(4)擺動臂上翻后傾時退讓距離超過120 mm，比其他導板多40 mm左右，可降低與艙口碰撞，意外損壞的概率。

(5)因為該導板驅動油缸的齒條滑塞運行時，進出上下油腔的油量相等，可以采用單個雙向油泵將上下油腔直接相連，做成一個單獨的液壓系統，用在電動集裝箱吊具上。

(6)該吊具采用滑塞齒條直接驅動導板上下翻轉，結構簡單，緊湊，拆裝維修非常方便，僅需平面尺寸達360 mm×360 mm以上的安裝空間，可在各種單、雙梁式吊具上推廣使用。

3 結語

該新型集裝箱吊具導板已在某碼頭5臺stinis吊具上安裝使用1年多。目前使用情況良好，導板的故障率低，彌補了原先導板存在的不足，能夠滿足碼頭生產需求。