单臂架门座式集装箱起重机创新技术应用-

论文导读：向滑轮位于梯形架横梁下表面（见图4）相比，南沙海港将导向滑轮改装在横梁上表面（见图5），并适当增加横梁高度和配重梁长度，以免导向滑轮改位后配重梁在最低位置时与钢丝绳发生干涉。导向滑轮布置新形式避免钢丝绳缠绕系统中的反向现象（见图6和图7），消除钢丝绳反向缠绕阻尼力矩，使缠绕系统钢丝绳力流方向更趋合理，并使钢丝绳
广州南沙海港集装箱码头有限公司（以下简称南沙海港）在2010年单臂架门座式集装箱起重机（以下简称门机）采购工程项目中充分重视技术创新，将5项创新技术应用于门机制造过程。目前门机投产使用已近2年，受益于各项创新技术的应用，门机在生产中显现装卸效率提高、备件寿命延长、故障率降低等特点。
1　吊具电缆卷盘装置
吊具电缆卷盘装置原属岸桥设备的专业配置，南沙海港将其用于门机的起升机构中，替代传统的吊具电缆储缆框装置。如图1所示，由卷盘、驱动电机、减速箱及滑环箱组装而成的吊具电缆卷盘总成安装在门机臂架前端的专用平台上，吊具电缆上端紧固并卷绕在卷盘上，吊具电缆下端通过卷筒式缓冲器紧固后连接至吊具上。2台变频电机通过减速箱直接驱动卷盘，并通过编码器控制卷盘转动角度，系统采用变频调速控制，实现卷盘转动速率与吊具升降速率相适宜以及卷盘转动角度（或圈数）与吊具升降位移相符合的目的。
与传统的吊具电缆储缆框相比，吊具电缆卷盘的优势在于：大大减小电缆在吊具升降过程中所受拉力；避免储缆框上导缆环圈对电缆的磨损；避免电缆因储缆框导缆而产生内应力扭曲；防止储缆框部位润滑油液对电缆的污染腐蚀；卷盘轻微的拉伸力使电缆一直处于张紧状态，从而避免电缆与起升钢丝绳产生刮擦；降低电缆受拉断芯及电缆皮起皱故障率，有效延长电缆使用寿命。吊具电缆卷盘的缺陷在于：整个吊具电缆卷盘装置总成重约，导致臂架下绕力矩增加，门机重心向不利方向偏移，不过该缺陷可通过适当增加门机配重质量予以改善。
2　吊具回转自动跟随机构
通常情况下，门机起吊船上集装箱至安全高度后，通过主回转机构的回转运动以及起升机构的下降动作将集装箱降至并停位于门机下方的集卡区域。受主回转机构圆弧运动轨迹的影响，位于集卡区域的集装箱角度往往与集卡（或船舶）的角度不一致，此时需要靠门机司机的感觉及集卡或指挥员的配合才能完成对箱。针对该工况，南沙海港研发出吊具回转自动跟随机构（见图2），其主要部件均安装在吊具之上的吊钩横梁上。
门机主回转机构及吊具回转自动跟随机构均采用变频调速控制，在司机室设置自动和手动选择开关，并在自动跟随情况下设置手动微调功能。在门机主回转机构圆弧轨迹运动过程中，控制系统采集信号并启动吊具回转电机驱动吊具回转齿轮，进而驱动吊具回转齿圈以其中心线为轴摘自：7彩论文网毕业论文下载www.7ctime.com
实现水平回转，从而带动吊具及集装箱实现与门机主回转机构反向同速率回转，最终使得无论门机主回转机构处于任何角度，吊具回转自动跟随系统都将使吊具始终保持与岸线（集卡及船舶）的角度基本一致。
吊具回转自动跟随技术的优点在于有效提高门机司机对箱效率，降低门机运行成本，并大大降低门机司机操作强度。
3　主回转机构维修支撑装置
门机设备运行数年后，主回转支撑系统可能发生钢构疲劳、部件磨损等机械类损坏。按照行业内传统维修惯例，机械损坏需要租用浮吊船进行辅助维修，往往引发租船费用高昂、占用码头泊位资源周期长、维修周期长、维修装配精度差及维修工艺复杂等一系列问题。针对门机主回转支撑系统故障，南沙海港创新使用主回转机构维修支撑装置（见图3）。门机增设主回转机构维修支撑装置后，利用对称安装在门机圆筒上的4个支撑装置撑托门机上半部分，即可维修更换损坏件。主回转机构维修支撑装置的优点在于无需租借浮吊船，不占用泊位资源，维修工艺简单，装配精度有保证。
门机增设主回转机构维修支撑装置须注意以下几点：（1）圆筒内壁上与支撑装置对筋位置需要安装有足够承载能力的梁或筋板；（2）与4个支撑装置对应的支点应设置在机器房底盘钢构主梁上；（3）支撑装置的安装位置应与登机斜体入口错开，以免影响门机正常回转和人员登机。
4　导向滑轮布置新形式
与传统门机导向滑轮位于梯形架横梁下表面（见图4）相比，南沙海港将导向滑轮改装在横梁上表面（见图5），并适当增加横梁高度和配重梁长度，以免导向滑轮改位后配重梁在最低位置时与钢丝绳发生干涉。
导向滑轮布置新形式避免钢丝绳缠绕系统中的反向现象（见图6和图7），消除钢丝绳反向缠绕阻尼力矩，使缠绕系统钢丝绳力流方向更趋合理，并使钢丝绳及导向滑轮运行寿命延长数倍。另外，钢丝绳从卷筒出绳后，仅经过2只定位滑轮便直接驱动吊钩，相对于传统形式的缠绕系统，大大减少卷筒驱动力矩所经过的滑轮数量，有效减小滑轮对钢丝绳的阻尼力矩，从而起到降低起升电机输出功率的作用。
5　纯销轴式大车运行机构组装结构
参照岸桥结构组装特点，南沙海港取消传统门机大车运行机构组装惯用的推力轴承转轴式结构（见图8），将之简化为纯销轴式组装结构（见图9）。
推力轴承转轴式大车运行机构组装结构旨在门机上岸或码头转移整机位置时实现大车90°转向行走；改为纯销轴式组装结构后，大车90°转向行走功能并未取消，只是该功能转由在门机端梁与大车大平衡梁连接的法兰盘来完成。改进后的大车运行机构的结构更为简化，钢构承载受力更符合力流原理，力矩传递更为直接，有效减少了推力轴承的故障点及维护工作。
（编辑：曹莉琼　收稿日期：2012-04-20）