岸边集装箱起重机大车电气布置及 电气支架固定形式改进︱港口装卸机械

0 引言

岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)是集装箱货运船与集装箱码头之间装载和卸载集装箱的主要设备,广泛应用于世界各地的各大集装箱码头。在岸桥上,有四套大车行走机构作为岸桥的四只“脚”,使得岸桥整机可以沿着码头轨道作水平方向的运动[1]。本文对岸桥大车电气布置及电气支架固定形式进行了改进,并详细介绍其改进方法。

1 岸桥大车行走机构的主要部件

岸桥大车行走机构由设在岸桥海侧和陆侧门框下的四组行走机构总成组成。为使每个行走车轮受力均匀,各台车通过中间平衡梁、大平衡梁再与门框下横梁铰接。按照车轮的布置形式来分,大车行走机构通常有8 轮大车、10 轮大车和12 轮大车之分。每套大车行走机构由一套或多套驱动装置来驱动。电机经减速器或开式齿轮传动来驱动大车车轮,从而实现岸桥沿着码头轨道作水平方向运动。岸桥的大车行走机构的主要部件由以下几个构成,如图1 所示。

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图1 岸桥大车结构分解图

1.1 大车行走大平衡梁

大车行走大平衡梁总成装置是结构连接支架下第一层平衡梁系统,具有受力大外形复杂、焊接工作量大和质量大的特点。大平衡梁总成装置一般由大平衡梁本体、防倾覆支座、船运稳定装置、润滑/ 液压装置马脚、平衡梁销轴轴套、调节螺栓装置和电气布管等组成[2]。

1.2 大车行走小平衡梁

大车行走小平衡梁总成装置是连接台车总成和上一级平衡梁总成的中间层平衡梁结构体,其高度适中,同台车总成为用户最能直观检查的总成系统之一。小平衡梁总成装置一般由小平衡梁本体、稳定装置、润滑装置、销轴轴套和电气布管图组成,其中部分项目上高压电缆导缆架会在小平衡梁本体上焊接支架。

1.3 大车行走台车

大车行走台车总成包含安装焊接在台车架上的所有主辅部件,如主从动车轮装配、夹轮器装配、台车调节装置、轴套、断轴保护块、车轮罩壳、护栏、液压润滑管路和防爬锲块等部件。

1.4 大车行走驱动总成

大车行走的驱动总成一般由大车电机、大车制动器和大车减速器构成。大车行走机构电机按其结构形式分有卧式电机和立式电机两种,安装方式有底座的安装形式和端法兰的安装形式(见图2)。电机有带制动器和不带制动器两种形式。由于大车行走机构不属于工作性机构,有间歇工作的特点,所以一般大车电机不配置风机。大车电机需要有良好的起动性能和超载能力,以便适应户外和高温环境。

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图2.1 岸桥大车卧式电机

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图2.2立式电机示意图

大车行走机构制动器作为岸桥水平方向运动的" 刹车”,应能使岸桥在最大风力从最不利的方向吹来时,仍能保持良好的工作状态,岸桥大车行走机构在满速运行时仍能在规定的时间停止。大车制动器应与控制系统设有联锁装置,以防止在制动器未释放时大车运行[3]。大车制动器需配有手动释放杆,以便可以手动完全释放。

大车行走减速器的结构形式种类很多,最常见的形式有:立式安装或卧式安装的圆柱伞齿轮减速器、立式或卧式安装的行星伞齿轮减速器、平行轴式圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等。为维修方便,通常减速器直接套入车轮轴或用法兰与车轮轴连接。

1.5 大车行走缓冲器

在正常使用中,岸桥大车很少会发生碰撞,但是为了保证岸桥运行的可靠性和安全性,除了在大车行走机构上配置大车减速限位、停车限位和极限限位等安全限位装置以外,在岸桥的大车行走机构两端还必须配置缓冲器。缓冲器的作用是吸收(消耗)冲击能量。大车缓冲器安装在大车端部,其高度应与轨道端部车挡高度(或与相邻岸桥的缓冲器高度)一致。

2 岸桥大车行走机构电气布置

岸桥大车行走机构通常由电气预埋管布置、大车接地螺母定位布置、大车行走驱动机构沟通、大车电气元器件布置、大车运行限位、夹轮器限位和防风拉锁限位沟通等构成。

大车行走预埋管是用来沟通大车各机构之间电气走线使用。在早期项目上大车采用外部走线形式,往往走线形式繁杂又不美观,还常常会与机械结构干涉,导致问题重重。现采用预埋管在结构内部的隐蔽走线方式,美观整洁,且减少了很多干涉问题。大车接地螺母定位布置主要采用在大车各活动机构及法兰螺栓固定的结构之间预先焊接接地螺母,然后安装接地线以起到整套大车接地的作用。

大车行走驱动机构沟通主要是沟通大车电机、大车高速制动器和大车减速器。大车电机沟通主要有电机的电源线、加热器、温控、编码器和风机的电源线。电机电源线、加热器和温控需要敷设管路进电机接线盒。风机和编码器根据每个岸桥的情况不一定有;大车高速制动器主要沟通有制动器电源线和制动器限位。通常需要敷设管路进制动器自带的电源接线盒和制动器自带的限位分线盒,再由限位分线盒走内部线到各个限位;大车减速器沟通主要是减速器加热器和温控沟通,只有在个别地区对环境有特殊要求的才需要。

大车电气元器件布置主要是在大车行走大小平衡梁上定位布置比较常见的电气元件,例如每套大车行走机构的轨道内侧需对称布置紧停和单相插座、导缆架附近需在平衡梁上布置方便操作的大车电缆卷盘操作站、靠缓冲器的小平衡梁上需布置易见的声光报警器、一些有CPS 的项目需在大平衡梁上布置交通灯等。大车运行限位沟通指的是防止岸桥在大车运行中和车挡或相邻大车缓冲器发生碰撞所采用的减速限位、停止限位和极限限位的电缆沟通。夹轮器限位和防风拉锁限位沟通就是其相应限位的管路沟通。岸桥大车行走机构的电气布置示意如图3 所示。

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图3 岸桥大车电气布置图

3 岸桥大车行走机构电气支架固定形式改进

长久以来,岸桥大车行走上的电气支架都是采用焊接的形式来固定。焊接形式有着牢固稳定等特色,但焊接形式也有其弊端,支架和大车钢结构焊接成一体后,在结构出车间到总装之间的运输过程很容易遭受撞击而导致支架受力变形,后期需整形或重新焊接。另外支架一旦焊接后就无法拆卸下来,大车在顶升时或其他作业时,偶尔会碰到和支架干涉,导致无法施工。焊接的支架一旦出现问题,需重新切割焊接,这样会导致油漆面漆破坏,即使及时补漆,时间久了会慢慢腐蚀生锈,外表不美观。因此,在考虑到焊接形式的诸多弊端后,一些比较常见的电气支架也需要作相应改变以适应目前的施工要求。

3.1 缓冲器支架预打孔

大车缓冲器上往往为了沟通大车运行限位或靠缓冲器的大车电机电缆沟通,需要在缓冲器上焊接支架,以固定管路或电缆槽。经试验,采用在缓冲器上预先打孔的方案来改进。首先,将电气支架在缓冲器上布置好,然后,采用螺栓连接的方式,将固定孔的位置确定下来后,出图预先打好固定孔再整体油漆(见图4)。

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图4 大车缓冲器打孔示意图

3.2 大车声光报警支架预焊

大车声光报警往往定在靠缓冲器处的小平衡上,为方便走线通常位于大车底座箱前。一般大车声光报警支架很少有修改,但由于以往采用焊接的形式,在运输中经常会碰到声光报警支架被撞变形,导致后续需整形等麻烦。经试验,采用在小平衡梁上预先焊接两块小板,麻烦。经试验,采用在小平衡梁上预先焊接两块小板,然后将声光报警支架和这两块预焊的板螺栓连接,以达到不被撞击变形的目的(见图5)。

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图5 大车声光报警支架预焊示意图

3.3 大车安装支架预焊

由于大车行走驱动总成距离其结构较远,为了沟通大车驱动或方便操作元器件,将一些支架焊接在平衡梁和台车侧面,并伸出相当长的距离。因为伸出的距离较长,所以在运输时经常会碰到撞击变形,导致后续的整形非常麻烦。目前多采用在大车平衡梁和台车需要伸支架的地方预先焊接块小板,待总装完成后再将伸出的支架和预焊的板螺栓连接,以达到不被撞击变形的目的(见图6)。

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图6 大车电气安装支架预焊示意图

3.4 大车卧式电机底座预打孔

以往会在大车卧式电机底座上焊接角钢或电气支架来固定沟通卧式电机和制动器的电缆槽,但有时因为一些修改导致电机底座上支架需切割后重新焊接或在大车平衡梁顶升时经常会碰到和电机底座上的支架干涉,为应对此问题,采用在卧式电机底座上预打孔的形式(见图7);然后再在打孔后的电机底座上用螺栓连接电缆槽的固定支架(见图8)。

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图7 大车卧式电机底座预打孔示意图

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图8 大车卧式电机电缆槽固定支架和预打孔后底座螺栓连接图

4 结语

岸桥大车行走机构使岸桥整机可以沿着码头轨道作水平方向的运动,而大车行走上的电气布置使得大车机构能够动起来,在其中起着相当重要的作用。本文简述了在大车行走机构上的一些电气布置和支架固定形式改进。在实际的施工和使用中可能还会有些不足的方面,有待将来继续改进和优化。

 

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