軌道式集裝箱門式起重機技術特點及設計

孫明亮 趙海輝 劉忠杰 閆建 敖坤

青島前灣聯合集裝箱碼頭有限責任公司 山東青島 266000

隨著鐵路集裝箱的蓬勃發展和鐵路集裝箱裝卸作業的標準不斷提高，我港現有門式起重機的電控系統已經不能滿足上述要求。因此，決定對其電控系統進行了優化改造，以此來提升設備的各項操作性能。

1 門式起重機應用與維修概述

門式起重機從機械范疇上屬于橋式起重機的一種。龍門起重機以其金屬結構如龍門架和承重柱、梁兩個支撐物可直接在各種地面上運行。同時，龍門起重機主梁兩端的懸臂梁可以大大提高裝卸搬運的穩定性。門式起重機因其起重承載能力強，操作方式靈活，通用性強，被廣泛應用于各種基礎建筑物的建造中。龍門起重機的基礎上混凝土結構不同,強調的功能分為主梁根據框架結構,根據形式,根據申請表,根據主梁結構的四個類別,每個類別也分為龍門起重機、雙懸臂門式起重機,單個梁龍門起重機,起重機和其他不同的鋼板焊接成框結構。在實際裝卸工作中，相關工作人員會根據工作需要確定門式起重機的具體型號。

2 軌道式集裝箱門式起重機技術特點

軌道集裝箱門式起重機主要用于集裝箱裝卸、堆垛、搬運等工作。其性能優勢更多體現在碼頭作業現場。與輪胎門式起重機相比，軌道集裝箱門式起重機具有更多的應用優勢。與輪胎式集裝箱門式起重機相比，具有以下優點：一是場地空間利用率高，中跨可堆放8-15個集裝箱，多車道；二是集裝箱儲物檢索系統定位能力強、效率高、可靠性高，促進其堆場自動化的實現；三、各結構工作效率高，運行速度快；四是動力為主，符合我國低排放污染指數的要求。同時也存在軌道安裝要求高、過渡困難、堆場周轉時間長、設備利用率低、參數體系不完善等缺陷。

3 軌道式集裝箱門式起重機技術創新

3.1 可控的加速功能

變頻調速可零速啟動，根據用戶需要均勻加速，加速度曲線可選(直線加速、s形加速或自動加速)。并且通過工頻啟動對電機或連接的機械部分的軸或齒輪會產生劇烈的振動。這種振動會進一步加劇機械磨損，降低機械部件和電機的壽命。防止小車吃軌軌門式集裝箱采用四輪驅動方式，驅動裝置設置在四個輪子上，雙懸臂軌集裝箱門式起重機在小車上軌距較大，軌道偏轉后主梁會發生較大變形。當扭轉剛度發生變化時，小車不能在軌道上正常運行，出現偏離問題，甚至咬軌。為解決這一問題，應在軌道兩端安裝導輪、漏輪和雙法蘭輪，同時設置防墜塊和鞍架，以降低車輛墜落和脫軌的概率。

3.2 吊臂減搖

當前我國集裝箱起重機臂阻尼技術不是很理想,也被一個容器運籌學和管理的困難,為了更好地保證效率,安全運行,需要當前常用的電動機懸掛鋼絲繩穩定系統進行了優化,緩解的容器,容器包裝準確、迅速。首先確定導致其擺動的因素，選取小車的水平位移和集裝箱在垂直平面上的擺動角作為廣義坐標，通過拉格朗日方程建立方程。對集裝箱起重機擺角較小的連桿進行了力學方程的線性化處理。根據起重機制動時起升載荷的擺角方程，分析了起升型式的擺動情況。最終結果表明，液壓減搖系統的擺動與減搖鋼絲繩的斜度、舉升鋼絲繩的長度、舉升重量的質量參數以及液壓減搖系統的結構參數有直接的關系。為此，采用變頻發動機，以減小起升重物的沖擊力，保證起升重物的平穩運行

3.3 起升結構

集裝箱屬于大多軌道式集裝箱門式起重機的主要吊具，起升結構利用四根鋼繩與吊具相連。為了保證吊具同步升降，應將一個四聯卷筒與一套驅動結構同時安裝至起重機，利用一個雙出軸電機系統驅動兩個減速機，促進雙聯卷筒穩定運行。設計人員還應在設計期間改造卷筒，設計為雙聯卷筒。為了保證同步升降，驅動結構應設置為兩套，獨立運行，兩個高速軸利用聯軸器相連。在運輸貨物過程中，設計人員還應廣泛采用四聯卷筒起升結構，合理設計鋼絲繩繞系統，避免搖動。保證實現同步升降，避免搖動問題。

3.4 制動器安裝完畢的質量控制

制動器安裝完畢后的質量控制工作主要圍繞維護及保養兩方面進行。維護過程中需重視關鍵部位的潤滑，電磁制動器要檢查銜鐵的行程長度；塊式制動器在使用前還需先檢查而后進行試運行工作，檢查內容包括靜態、動態跑合檢測。制動器在使用一段時間后會磨損制動襯墊，當制動襯墊的有效磨損厚度小于3.5mm時應及時更換，且每次更換都應重新調整及跑合。日常檢查過程中還要確保螺栓的緊固程度、磨損情況及清潔情況，并對常見故障進行及時的對照、記錄及處理。

4 結語

綜上所述，為提升門式起重機的應用效果，加強起重機故障的維修質量，通過對軌道式集裝箱門式起重機電控系統進行改造優化，能夠消除電控系統中所存在的隱患，并提升自動化程度。在目前現代碼頭集裝箱運輸過程中，不同類型的門式起重機具備不同的運輸效果，在作業環境、動力使用要求等方面，軌道式集裝箱門式起重機具備更多優勢，為了充分發揮作業特點，應優化控制系統及結構，結合自身現狀的基礎上，借鑒國外先進技術，開發出安全高效、控制先進、結構簡單、價格較低的門式起重機，在根本上提高作業運行效率。