集装箱岸桥起重机托架小车缠绕机构的优化

王凯 胡建军

摘要：岸桥集装箱起重机主要在码头进行应用，具体功能在于帮助码头进行集装箱的装卸工作，是提升码头运输自动化水平，保证运输效率的重要设备，其稳定性会对码头运输系统的正常作业产生直接影响。伴随当前科学技术快速发展，集装箱岸桥起重机也逐步向智能化、高速化、自动化的方向发展。小车作为岸桥当中重要的组成部分，对其进行优化是让岸桥工作效率提升、控制运输成本的重要基础。

关键词： 集装箱岸桥 ;起重机 ;缠绕机构 ;优化

1 岸边集装箱起重机的发展分析

近年来我国机械化水平进一步提升，控制自动化技术逐步进步，岸桥集装箱起重机将逐步向全自动化、智能化、大型化的方向发展，岸桥集装箱起重机主要在海边使用，但是海边的环境非常复杂而且恶劣。在集装箱运输的过程中，船舶到码头前沿装卸主要使用的就是岸桥集装箱起重机，其稳定性和可靠性对起重机的使用效率及货船的装卸效率有着直接影响。在设备运营过程中托架小车机构主要在起重机当中进行起吊，机构能够承受较大的重量，而且内部的零部件较为复杂。如果操作不慎很有可能会产生故障，而对起重机的正常工作和运行产生影响，甚至会造成人员伤亡和损失。在实际工作的过程中，存在安全隐患，而且钢丝绳换绳复杂以及后期维护困难等诸多问题，需要进行改进和优化。

2 当前托架小车缠绕机构出现的问题分析

在日常工作中，岸桥起重机是主要的装卸设备。小车运行机构作为岸桥系统的关键结构，其可靠性非常重要。当前企业正逐步开始对岸桥集装箱起重机进行研究，其中机托架小车缠绕机构均使用双绳随动牵引的方式，这样可以逐步提升起重机钢丝绳的应用效率，保证钢丝绳具有较长的使用寿命，一般在两年以上，但是托架小车缠绕机构在实际应用时出现了故障率较高的问题，具体表现在以下几点。

首先当前的岸桥集装箱起重机钢丝绳有8个绳头，直径为12.5毫米。固定绳头的系绳桩分别设定在悬臂连续梁下、海陆侧托架小车上以及托架小车牵引张紧机构支架当中。这些系绳桩的位置都是悬空的。在实际操作中，人员换绳难度较大，而且换绳过程中需要对小车的停车位置进行调整。施工人员在此期间没有合适的站位或者需要依托托架小车进行行走。在操作中安全性无法得到保证，而且操作非常复杂。（问题1）

该型岸桥集装箱起重机随动牵引位置，只能通过横梁外侧的夹绳板来进行固定。在实际操作过程中工作人员无法舒适地进行换绳，而需要将上半身至于托架小车机构外侧，具有明显的安全隐患。另外在换绳操作的过程中需要将夹绳板松脱，另外还需要其他人员配合拉钢丝绳，拉拽非常费力。最后在换绳工作结束之后需要重新夹紧。操作过程中作业人员一边拉拽，一边加紧夹绳板，很容易导致钢丝绳被斜拉到的夹绳板槽外侧，需要使用锤击等方式逐步对位置进行纠正，这会导致钢丝绳的使用寿命下降。（问题2）

在换绳工作结束后，海陆侧托架小车位置会出现一定的左右倾斜，需要及时进行调整，并且反复调整外绳的位置，做好相应的定位工作。（问题3）

内外共设定4根钢丝绳，每根钢丝绳需要预定一定的长度和拖拽用辅助绳。在主小车架上盘绕。这会导致大量钢丝绳被浪费。每次换绳所需要的时间约在14小时左右。（问题4）

具体分析当前托架小车的缠绕机构，在换绳的过程中，危险性较大，对工作人员的安全产生一定的影响，而且换绳操作费时费力，会造成起重机长时间无法工作，造成起重机装卸效率下降。由此可见加强起重机托架小车机构的优化，对换绳操作进行合理的改进，具有非常重要的意义。

3 集装箱岸桥起重机托架小车缠绕机构优化方案

对于上述提出的问题，结合多年换成操作的工作经验，对以下几方面进行优化，具体的设想如下所示。

首先在原有设计当中，牵引绳各有两个，而且共有8个绳头。这种设计较为繁琐，可以考虑取消悬臂联系梁系绳桩和海侧托架小车外绳的系绳桩，并且在原有位置进行优化，分别设定钢丝绳改向定滑轮，并且将其固定在悬臂托架联系梁和海侧托架小车位置，及时对定滑轮进行加固。与此同时在悬臂联系梁和海侧托架小车位置各增设一对平衡滑轮，分别将两侧外绳对接起来，变为内外侧各一绳，这样可以让换绳识的绳头固定操作效率提升，与此同时在平衡滑轮内部安装相应的水平拉绳器，以避免神在操作过程中出现相互晃动的情况，并且可以使用牵引绳调节偏心，提升整个托架小车的整体平衡。这样在实际应用过程中施工较为安全，不但减少了施工人员的劳动强度，而且可以减少施工的时间，可以将上述的一、三问题解决。

其次将横梁外侧的夹绳板去除，在原有夹绳板位置进行定滑轮的设置，定滑轮的功能在于对钢丝绳进行改向，将钢丝绳改向到托架小车当中，在横梁转槽位置进行倒槽的设定。该绳主要功能在于进行钢丝绳的圆滑过渡，与此同时在导槽的旁边增设特制的压绳。通过上述操作去除原有压绳板，让改向滑轮组、导槽等替代原有压绳板的作用，可以让钢丝绳换绳操作过程中的安全隐患降低，提升换绳的便捷性，防止拖拽钢丝绳。通过优化后钢丝绳不会产生偏移的情况，不需要通过锤击进行复位，进而不会导致钢丝绳由于锤击而造成使用寿命受到影响，解决问题二。

将原有的内外4绳转变为内外两绳，这样可以让钢丝绳的拖拽难度大幅度地减少，另外可以让钢丝绳使用过程中的辅助钢丝绳长度降低，大幅度的节省了钢丝绳，将问题四解决。

4 优化改造的实施流程

伴随当前码头装卸业务的逐步展开，岸桥的利用率进一步提高。加强设备的维护和管理迫在眉睫，而且所能够提供的时间逐步减少，岸桥托架小车缠绕系统当中的问题越来越严重，需要进行优化和改进，因此，对原有的方案进行付诸实施。

由于新增的各项定滑轮和平衡滑轮作业过程中只起到牵引导向的作用，只有在换绳时才会使用，这些滑轮的绳径比取值不需要太大，经过综合考虑设定为12。滑轮使用非标准系列，因此需要进行定做。依照优化的具体思路，需要在岸桥起集装箱起重机拖架小车机构外部设定相应的对应部件，具体部件主要有1# 定滑轮4 组、2# 定滑轮4组、1# 平衡滑轮2 组、2# 平衡滑轮2 组、1# 压绳板2 组、2# 压绳板4 组以及4 个导槽。

在岸桥托架小车牵引系统改造的过程中，所涉及的部件数量较大，需要较长周期进行制作。在改造施工的过程中各台岸桥需要尽量错开使用，不会对日常的码头运行产生影响。改造进度和工期也可以有效的设置，在上述部件对岸桥集装箱起重机拖架小车缠绕机构进行改造的过程中，具体应用效果如下：

在展开改造工作后，进一步简化了钢丝绳换绳步骤和工作流程，可以确保参与换绳人员的操作安全。在完成改造后，材料系统的换绳只需要4小时，相对于改造前的14小时改善情况明显，可以让起重机的使用效率大幅度提升。相比改造前，改造后缠绕机构的换绳成本大幅度降低，可以节约辅助钢丝绳的长度约80米。在改造工作结束之后，机构的平衡性更好，可以让后期对托架小车维修调整的费用降低，提升了使用的效率。

结束语

为了符合长时间、大运量的具体需求，针对岸桥起重机小车的运行机构进行了优化和调整，能够更好地控制成本，提高强度，保证小车运行机构的有效性和稳定性，大幅度降低了岸桥的整体成本。

参考文献：

[1] 周全申， 都江沙， 刘忠伟. 全自动双小车集装箱岸桥的结构特点和技术参数优化分析[J]. 粮食与食品工业， 2011（01）：48-50.

（上海振華重工（集团）股份有限公司长兴分公司，上海 201913）