張金鋒

（廈門集裝箱碼頭集團(tuán)有限公司，福建廈門 361006）

　　摘　要：轉(zhuǎn)場(chǎng)插銷導(dǎo)套及端蓋是龍門吊的大車轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)的主要構(gòu)件，現(xiàn)對(duì)其卡塞、松動(dòng)、掉落等故障原因進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)加工一體式的導(dǎo)套端蓋總成，總成具有頂升拆卸螺栓孔，解決導(dǎo)套卡塞、端蓋掉落、拆卸困難等問題。技術(shù)改造后，大車轉(zhuǎn)場(chǎng)故障大幅減少，效果較好。

　　關(guān)鍵詞：港口；龍門吊；大車轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)；導(dǎo)套端蓋
　　0　引言

　　輪胎式龍門吊是集裝箱碼頭堆場(chǎng)作業(yè)的主要設(shè)備。廈門集裝箱碼頭集團(tuán)有限公司海天分公司（以下簡(jiǎn)稱“公司”）有某龍門吊制造公司生產(chǎn)的龍門吊32臺(tái)，使用至今已有10多年。大車是龍門吊行走及轉(zhuǎn)場(chǎng)的機(jī)構(gòu)，每臺(tái)龍門吊有對(duì)稱的2套大車機(jī)構(gòu)，其主要構(gòu)件有輪胎、減速箱、電機(jī)、輪叉、平衡梁、轉(zhuǎn)場(chǎng)油缸、插銷、回轉(zhuǎn)軸承、液壓站等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大車故障約占龍門吊總故障的30%。在此，針對(duì)大車機(jī)構(gòu)中故障率較高的轉(zhuǎn)場(chǎng)插銷進(jìn)行分析，提出有效的故障解決方法，減少故障率。

　　1　大車轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)工作原理

　　大車轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)力來源于發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電，轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，司機(jī)操作轉(zhuǎn)場(chǎng)按鈕，安裝在大車中部的液壓站通電后，油泵開始工作，一方面通過油管將液壓油輸送到轉(zhuǎn)向油缸，帶動(dòng)油缸活塞桿推動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)連接板，利用回轉(zhuǎn)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)車輪原地旋轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)作。另一方面通過油管將液壓油輸送到插銷油缸，帶動(dòng)插銷行走，插銷回縮到位后，轉(zhuǎn)場(chǎng)油缸伸出推動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)連接板開始轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)場(chǎng)連接板轉(zhuǎn)到90°時(shí)，到位停止，插銷油缸開始伸出，插入轉(zhuǎn)場(chǎng)連接板槽內(nèi)，到位停止后完成轉(zhuǎn)場(chǎng)。反之，司機(jī)操作轉(zhuǎn)場(chǎng)回零按鈕，插銷油缸活塞桿回縮，插銷回縮到位后，轉(zhuǎn)場(chǎng)油缸活塞桿縮回，轉(zhuǎn)場(chǎng)連接板轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到0°時(shí)，限位傳感器感應(yīng)到停止信號(hào)，轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)作停止，大車回到正常作業(yè)行走的位置。插銷機(jī)構(gòu)的主要功能是保證轉(zhuǎn)場(chǎng)連接板的位置固定，即正常行走時(shí)插銷插入連接板固定在0°位置，當(dāng)轉(zhuǎn)場(chǎng)達(dá)到90°時(shí)插銷插入使連接板固定在90°位置，保證整個(gè)轉(zhuǎn)場(chǎng)及正常行走位置的固定。整個(gè)轉(zhuǎn)場(chǎng)、回零機(jī)械動(dòng)作主要通過轉(zhuǎn)場(chǎng)、插銷油缸完成，電氣控制主要通過限位傳感器和PLC控制完成。龍門吊大車轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 龍門吊大車轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)

　　2　插銷油缸導(dǎo)套和固定端蓋功能

　　為減少轉(zhuǎn)場(chǎng)插銷磨損，在插銷外部油缸體內(nèi)側(cè)安裝插銷導(dǎo)套，其作用是減少插銷磨損，同時(shí)起到為插銷行走導(dǎo)向的作用。插銷伸縮時(shí)，若導(dǎo)套卡塞，會(huì)影響插銷伸縮，導(dǎo)致插銷不到位，造成感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)不到位，無法正常轉(zhuǎn)場(chǎng)。插銷外部緊固的端蓋主要是作為插銷油缸總成導(dǎo)向，同時(shí)防止插銷導(dǎo)套脫落，其緊固程度直接影響插銷動(dòng)作是否順暢。改造前分體式插銷油缸導(dǎo)套和端蓋見圖2。

圖2 改造前分體式插銷油缸導(dǎo)套、端蓋結(jié)構(gòu)

　　3　主要故障

　　龍門吊使用多年后，大車故障持續(xù)上升，除受油管老化、液壓油滲漏、液壓系統(tǒng)壓力達(dá)不到系統(tǒng)要求等故障外，尤為突出的是大車轉(zhuǎn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)存在的插銷油缸故障。受作業(yè)場(chǎng)地的限制，龍門吊需要經(jīng)常轉(zhuǎn)到其他場(chǎng)地進(jìn)行作業(yè)，因此轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)作較為頻繁。由于受油缸伸縮沖擊抖動(dòng)等，端蓋螺栓承載負(fù)荷加大引起螺栓松動(dòng)或折斷，造成螺栓孔擴(kuò)大呈橢圓狀，端蓋間隙大，造成插銷導(dǎo)套滑落丟失。插銷導(dǎo)套安裝在插銷的滑槽上，加工呈圓筒后切去滑槽缺口，使用多年后磨損嚴(yán)重，同時(shí)由于該導(dǎo)套與插銷接觸呈自由狀態(tài)，行走軌跡無法固定，容易造成卡塞，引起插銷插不到位，故障頻現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重影響正常作業(yè)，急需解決該機(jī)構(gòu)故障。

　　4　需要解決的問題

　　4.1　導(dǎo)套卡塞

　　對(duì)每次轉(zhuǎn)場(chǎng)插銷故障進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)故障大多是由插銷卡塞造成的?？ㄈ闹饕蚴遣邃N導(dǎo)套為開口的圓筒形狀，在插銷及鋼壁內(nèi)沒有支撐，使插銷在行走中呈自由狀態(tài)，容易跑位。要解決該問題，必須先解決導(dǎo)套的支撐問題，同時(shí)導(dǎo)套材料的選材必須是耐磨性能好、不易變形的優(yōu)質(zhì)材料。

　　4.2　端蓋松動(dòng)脫落

　　端蓋緊固原機(jī)采用M12沉頭螺栓，沒有彈簧墊，端蓋緊固扭矩不足，容易引起螺栓松動(dòng)或折斷。解決的方法是對(duì)端蓋螺栓孔進(jìn)行改進(jìn)，采用普通的螺栓孔，緊固時(shí)采用10.9級(jí)高強(qiáng)度M12螺栓加彈簧墊進(jìn)行緊固，可大大提供緊固扭矩。

　　4.3　拆裝困難

　　原機(jī)插銷導(dǎo)套磨損或卡塞在拆卸時(shí)需要將整個(gè)轉(zhuǎn)場(chǎng)油缸座拆下，拆下后將插銷油缸前后解體才能取出導(dǎo)套，處理插銷導(dǎo)套卡塞故障，工作量大，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，而改造必須考慮維修拆裝簡(jiǎn)單化。

　　5　改造方案

　　5.1　導(dǎo)套端蓋改造

　　為解決導(dǎo)套卡塞，必須首先考慮其支撐問題，由于導(dǎo)套安裝在插銷及缸體內(nèi)壁，因此，在內(nèi)側(cè)無法進(jìn)行支撐固定。外側(cè)查看端蓋具有緊固固定作用，改造首先考慮端蓋的支撐固定作用，因此將端蓋與插銷導(dǎo)套加工成一體式，即開口圓筒與端蓋合一，導(dǎo)套支撐固定問題才能得到解決。改造后的一體式導(dǎo)套端蓋見圖3。在連接處采用R3過度，避免該連接處應(yīng)力集中造成斷裂。端蓋螺栓孔加工呈普通圓孔形，采用10.9級(jí)高強(qiáng)度M12螺栓加彈簧墊代替內(nèi)六角沉頭螺栓，緊固扭力提升20%，解決端蓋螺栓易松動(dòng)折斷問題，新加工的導(dǎo)套端蓋總成不易掉落。端蓋的支撐將使導(dǎo)套不會(huì)在插銷內(nèi)自由活動(dòng)，插銷伸縮穩(wěn)定，卡塞故障可以得到解決，安裝更為方便。改造后的插銷油缸機(jī)構(gòu)見圖4。

圖3 改造后一體式的導(dǎo)套端蓋

　　5.2　材料選用改進(jìn)

　　整個(gè)二合一的導(dǎo)套端蓋總成采用42CrMo材料，硬度調(diào)至HB230-250，端蓋厚度由原來的8mm改為10mm，強(qiáng)度、耐性和韌性更好，不易折斷變形，磨損量小。

　　5.3　拆卸工藝改進(jìn)

　　在新加工的端蓋上增加2個(gè)M12頂升拆卸螺栓孔，拆卸時(shí)只要旋進(jìn)2個(gè)頂升螺栓，隨著螺栓的旋緊，整個(gè)端蓋導(dǎo)套總成即可隨之緩慢移出，不必將插銷油缸總成拆卸解體，維修拆卸時(shí)間大幅縮短。

　　6　結(jié)語

　　經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，該大車機(jī)構(gòu)插銷導(dǎo)套及端蓋經(jīng)優(yōu)化改造后，插銷能夠準(zhǔn)確到位，插銷導(dǎo)套卡塞故障消除，轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)故障次數(shù)大幅下降。同時(shí)，改造后大幅減少維修時(shí)間，減少維修人員的工作量。經(jīng)過對(duì)近20臺(tái)龍門吊改造跟蹤檢查，故障率下降約60%，維修時(shí)間及工作量可縮短約40%，從而保障碼頭安全高效生產(chǎn)，效果顯著。

（來源：港口科技）