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20英尺双箱吊具检测系统故障分析及排除方法

岸边起重机 小编 1979次浏览 0个评论 扫描二维码

1问题的提出

我港的一台集装箱吊具有一次在40英尺单箱 状态下吊起了两个20英尺集装箱,提升了 0.5 m。 由于吊具的中锁没有放下,两个集装箱都只有在靠 船导槽侧的两个锁头孔有旋锁拉着,另一侧都下坠,导致卡槽事故。当时系统在着箱的状态下并没有报 双箱检测故障(TTDS FAULT),吊具可以正常闭锁 并起升,只是在集装箱卡槽的情况下称重系统报超 载才停止起升。

2状态分析

2.1吊具双箱检测(TTDS)的原理

吊具的TTDS感应限位总共有7个,名称分别 为S90-S96,都是激光测距的光电感应限位。这些 限位在空吊具状态下与吊具吊箱的状态下的信号不同,吊具里的程序根据各个限位反馈回来的信号进 行逻辑分析与组合运算,判别是20英尺双箱状态还 是40英尺单箱状态,由此判断是否报TTDS故障。

如图1所示,7个感应限位中S90-S94固定在 吊具的纵向中线的正下方,5个限位的宽度为65 mm。这5个限位在未触发到集装箱时是常开的(即 程序里的相应常开输人点无信号,常闭输人点有信号)。S95与S96分别安置在吊具下方距纵向中线 100 mm的两侧,这两个限位在不工作状态下也是常 开的。S95与S96是主要的检测限位。

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吊具在40英尺单箱状态时判断TTDS故障的 逻辑组合有两个原则:一个是S95、S96、S90和S94 这4个限位同时有信号反馈给程序,则系统不报 TTDS故障;另一个是,S95、S96、S90和S94中任一 个有信号反馈给程序时,再看剩下的S91 -S93的信号组合情况,只有当任意两个连续限位(S91与S92 或者S92与S93)有信号反馈给程序时,系统才不报 TTDS故障。如果不符合这两个原则,系统就报 TTDS故障,即双箱检测保护起作用,吊具不能闭锁 起升,但可以正常下降。

2.2出事故时两个20英尺集装箱摆放的位置

如图2,出事故时两个20英尺集装箱之间的距 离约为80 mm,一个集装箱的箱门侧对另一个集装 箱的无箱门侧,加上箱门侧锁孔柱边缘至箱门边缘的距离约为50 imn,两箱顶部间隙为130 nun,两个 集装箱加上中间距离的总长与一个40英尺集装箱 的长度相同,在这种摆放位置时吊具在选择40英尺 单箱状态下可以正常着箱。

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当时两个集装箱间的距离为130 mm,小于S95 与S96之间的225 tnm,即S95与S96这两个限位有 信号反馈给吊具程序,这个距离大于S90 ~ S94这5 个限位之间65 mm的距离,也就是说,当时这5个 限位并未触发到,即吊具程序里的还没有信号进人。 这种情况要根据后一个原则来判断是否报TTDS故 障,而这种状态理论上是不符合后一个原则的,即系 统应该是报TTDS故障而不能闭锁起升的。实际系 统没有报TTDS故障,TTDS检测没有起到保护作 用,吊具还是可以闭锁起升,最终导致事故的发生。

2.3 双箱检测原理及故障情况分析

事故发生后,结合当时集装箱摆放的位置对吊 具的程序、原理图、吊具上7个TTDS感应限位进行了仔细分析。

在事故发生时集装箱摆放的位置,S95与S96 在没触发到集装箱的状态下是断开状态,在吊具吊着两个20英尺集装箱时,这两个限位光电感应起作 用,在得电闭合状态,有信号反馈给程序,而S90 ~ S94未感应到集装箱,也就没有触发。

从吊具程序里的TTDS逻辑功能图来分析,程 序将有反馈信号的S95与S96对应的输入点与没有 反馈信号的S90和S94对应的输人点进行组合运 算,得出的结果出人意料——不报TTDS故障。其 原因是,S95和S96相对应的输入点用的是常开点 (有感应时触发闭合,常开点有信号反馈),与S90 与S94对应的输人点是常闭点。对这4个限位在程 序里对应的输人点进行逻辑运算,结果是吊具程序不报TTDS故障。

当时情况为:S95、S96触发,S90 ~S94未触发。根据吊具TTDS模块内部逻辑(7个限位均为常 开),因此没有报TTDS故障,吊具可以闭锁起升。

2.4 双箱检测功能设计存在的缺陷

从以上分析可以看出,20英尺双吊具TTDS设 计存在缺陷,在7个TTDS感应限位均为常开的情

况下,根据TTDS模块内部逻辑,当S95和S96触 发、S90~S94未触发,即两个20英尺集装箱加上二 者之间缝隙的总长度约为40英尺时,也就是20英 尺集装箱摆放在船仓里面时,吊具在40英尺,中锁 在上,着箱后,系统不报TTDS故障,吊具可以闭锁 起升,在2个20英尺集装箱加上它们之间的缝隙的 总长度不等于40英尺时,TTDS保护有效。

3解决办法

将S95与S96的硬件从常开改为常闭。根据 TTDS模块内部逻辑,在S95、S96触发,S90 ~S94未触发的情况下,吊具的程序可以满足第二个TTDS 判断原则,系统报TTDS故障,双箱检测保护功能起 作用。这样就可以避免吊具在40英尺单箱状态下 吊起两个20英尺集装箱。

经过对岸桥20尺双箱吊具双箱检测限位的硬 件修改后,半年来吊具双箱检测功能一直正常。


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