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1、电动装卸机械修理工技师资格考评论文论文题目: 岸桥岸牵引小车绳立式张紧装置改造方案设想单位名称:南京港口集团龙潭集装箱作 者: 黄 宏 斌 2008年11月25日电动装卸机械修理工技师资格考评论文论文题目: 岸桥岸牵引小车绳立式张紧装置改造方案设想作 者: 黄 宏 斌 原职业技能鉴定等级: 初 级 工 单位名称:南京港口集团龙潭集装箱 单位地址:栖霞区龙潭物流园1-2号指导老师: 沈 岗 2008年11月25日目 录摘要1前言1正文2参考文献8摘要：集装箱装卸桥牵引小车绳在使用过程中局部断丝严重，使用周期短，引起的钢丝绳失效的关键症结就是短距离内反复经过张紧滑轮组的往复曲绕。关键词：牵引小车、
2、立式张紧装置、卧式张紧装置、小车平台、液压油缸、节支增效前言：集装箱装卸桥的牵引式运行小车钢丝绳卷绕系统中，设置有钢丝绳张紧装置，其作用是使钢丝绳始终处于张紧状态，以减少起制动时小车的弹动和急剧起制动时产生的晃动。此外，在大梁俯仰过程中，它还能起到补偿钢丝绳长度变化的作用。但是，日常工作中发现，此处的钢丝绳在使用过程中局部断丝严重，使用周期短。针对这个问题，本人在参考了各种有关资料后，分析了立式和卧式小车牵引张紧装置的不同处，在此基础上提出了新的改造方案，方案在实现原理上有托架小车绳系在立式张紧条件下的运行和牵引小车绳系在卧式张紧条件下的运行现状为例证，不存在问题。本方案的提出是力求为公司的设
3、备工况改善和节支增效作出贡献。岸桥牵引小车绳立式张紧装置改造方案设想我公司101104号岸桥牵引小车前端钢丝绳在使用过程中存在着局部断丝严重，使用周期过短的问题。根据我们桥机组统计，牵引小车前端钢丝绳在一般情况下5至6个月就会达到使用极限而需要更换，有时甚至3个月左右断丝情况就会达到需要更换的地步。而牵引小车后端钢丝绳的使用情况就很正常，更换周期一般在12个月左右。牵引小车前端钢丝绳因为要多绕经钢丝绳张紧装置，所以比后绳使用周期短些也属正常，但周期过短就要找原因了。分析前牵引绳工作过程的各个环节，发现影响钢丝绳使用寿命的主要因素有：1、钢丝绳的选型；2、钢丝绳工作循环中正反向曲绕的次数和曲绕处
4、的间隔距离；3、张紧系统的工作压力；4、小车运行速度；5、张紧装置的类型。以上几项中，液压系统压力和小车运行速度等工况当初由厂方设定，我们不便随意改动。钢丝绳如果选用进口品牌，使用周期可以适当延长，但采购费用也会相应增加。我们曾经提过建议，前牵引使用进口绳，后牵引使用国产绳，这样前后绳使用周期可能趋于一致，减少停机时间、减少换绳工时所节约的成本与购绳增加的费用相比可能更多一些。但是因为建议未有落实，所以缺少实际的比较数据。以下我要着重讨论的是，小车绳张紧装置的类型对前牵引绳使用寿命的影响和针对这种影响提出的改进设想。一、岸桥牵引小车绳张紧装置的作用、一般布置形式和特点：在牵引式运行小车钢丝绳卷
5、绕系统中，设置有钢丝绳张紧装置，其作用是使钢丝绳始终处于张紧状态，以减少起制动时小车的弹动和急剧起制动时产生的晃动。此外，在大梁俯仰过程中，它还能起到补偿钢丝绳长度变化的作用。钢丝绳张紧装置，按其用途分类，可分为牵引小车绳张紧装置和托架小车绳张紧装置。钢丝绳张紧一般为液压式张紧装置，常用的有立式和卧式两种安装形式。立式安装的张紧装置一般布置在岸桥海侧上横梁的陆侧边。卧式安装的张紧装置一般布置在后大梁的尾部平台上。立式安装的张紧装置由两个定滑轮和一个液压缸驱动的动滑轮组成，改变动滑轮的位置便可调节钢丝绳系统的松紧度。立式张紧装置的特点是系统比较简单，但钢丝绳短距离内曲绕次数较多，对钢丝绳使用寿命
6、有不利影响。图1 立式牵引绳张紧装置示意卧式安装的张紧装置由液压缸驱动定轴杠杆带动杠杆另一端的动滑轮移动来实现钢丝绳系统的张紧，其特点是设计比较先进合理，绳子的曲绕最为简捷，钢丝绳使用寿命长，但液压系统较为复杂。图2 卧式牵引绳张紧装置示意图二、LCT现有岸桥小车钢丝绳张紧装置的类型和优缺点分析：LCT现有的101104岸桥牵引小车绳和托架小车绳选用的是立式张紧装置，由于小车绳立式张紧装置的先天性不足，钢丝绳通过张紧滑轮时短距离反复曲绕次数较多，并且受所装卸的船型所限，小车多数情况下是在前后20米范围内往复运行，所以小车前牵引绳的断丝多集中在反复经过张紧滑轮的20米范围内，钢丝绳的使用寿命就取
7、决于这一区域内的局部断丝数。往往一根很新的钢丝绳，只是这一段内的断丝数超标就得整根报废，这是很可惜的。同为立式张紧装置，101104岸桥托架小车绳张紧装置和牵引小车绳张紧装置比邻而立。张紧原理相同，但绳系运行原理却不同，牵引小车绳系需通过张紧滑轮组运行，反复曲绕，所以前绳的使用寿命较短；而托架小车绳系的运行并不经过张紧滑轮组，所以托架小车绳的使用寿命要比牵引小车绳长很多。LCT105和106岸桥牵引小车绳选用的是卧式张紧装置，由于绳系曲绕简单，所以钢丝绳使用寿命和101104岸桥相比明显长久，并且钢丝绳的失效表现主要是磨损，而不是局部区域的集中断丝。这是一种正常使用状态下的正常表现，所以说，1
8、05和106岸桥的牵引小车绳张紧装置是比较理想的。从以上对三种张紧装置使用情况的分析可以看出，断丝严重引起的钢丝绳失效的关键症结就是短距离内反复经过张紧滑轮组的往复曲绕，再加上国产钢丝绳的柔韧性欠佳，其使用寿命的过于短暂也就不难理解了。三、针对小车绳立式张紧装置的使用缺点提出的改进方案设想：方案简介：利用托架小车绳立式张紧装置的作用原理（即绳系运行不经过张紧滑轮组），采用卧式安装的方法，将小车绳张紧装置移位安装于小车平台上的前半部分。为此，需要拆除小车平台上原有但已弃之不用的分离小车驱动装置（电机、减速箱，长轴、链轮链条等），拆除原来海侧横梁内侧的立式张紧装置。在小车平台上安装两具卧式张紧油缸
9、、动滑轮、滑轮导向装置、钢丝绳中端固定装置和液压动力站。其中液压缸和滑轮可利用立式张紧装置原有的（只需增加液压缸固定装置和滑轮导向装置），钢丝绳中端固定装置需另行制作，液压动力站需另外购买。图3 本方案张紧装置示意图本方案的特点：本方案借鉴托架小车绳张紧装置的优点，利用牵引小车前绳在小车平台前部的中端固定点实现张紧功能。这就使得实施张紧功能的钢丝绳段并不在小车运行时参与曲绕运动，避免了钢丝绳运行段在短距离内在滑轮组上的反复曲绕，从而得以延长钢丝绳的使用寿命。四、改进方案具体实施过程中可能遇到的一些技术问题和对策：本方案在实现原理上有托架小车绳系在立式张紧条件下的运行和牵引小车绳系在卧式张紧条件
10、下的运行现状为例证，应该没有问题。倒是在方案实施的过程中可能会遇到一些具体的技术问题。目前设想到的问题有以下几点：1、空间尺寸问题：a、方案张紧装置为卧式安装在小车平台上的前半部分，所以小车平台上原有的已经弃之不用的分离小车的驱动装置应全部拆除，腾出的空间可以安装本方案的张紧装置。b、因为车架上有起升滑轮组，所以两台分离小车车架必须保留。分离小车架已经固定在最小间距位置，此位置时分离小车架下的空间为最高。该空间高度可以容纳卧式油缸的缸筒。c、小车前部的牵引绳张紧动滑轮间距小了一些，不能在中间设置一个等径的固定轮弧，拟采用压板固定与动滑轮配合，实现钢丝绳的中端固定和改向张紧。d、选用尺寸容积合适
11、的卧式液压动力站放置于小车平台上，采取适当的缓冲固定方式，总高度不高于小车平台上的其他装置，保证小车通过的安全性。2、卧式液压缸和滑轮导向架固定点的选择和结构加强：根据小车现有钢结构的几何尺寸，选择有纵梁或横梁的节点设置固定点。若没有这样的节点，选择合理的加强形式来设置固定点。3、滑轮轴前后运动应在导向槽内进行。导向槽可参照立式张紧装置的导向槽加以改进后制作，要求便于制安、便于分解拆装。4、装于小车平台上的钢丝绳张紧装置需设置必要的防护网罩，其目的是为了防止更换钢丝绳时在小车平台上的操作会损坏油缸活塞杆，所以防护的重要部位是活塞杆的露出部分，同时要考虑防护罩的布置是否会妨碍或干涉小车平台上的其
12、他机构。5、供电及信号传输：小车拖缆系统中是否有可供使用的供电和信号传输电缆现在尚未可知。不过即使没有，通过增加电缆的方式可以解决。6、由于牵引小车绳和托架小车绳张紧装置分设于两处，所以增加了一台液压动力站，原装于海侧横梁上供两种张紧装置共同使用的液压动力站只能供托架小车绳张紧使用，大马拉小车，有点浪费。不如换成两台小的液压动力站，增加费用有限，但有利于以后的维修保养和零配件供应。也可以考虑托架绳张紧使用机械式张紧装置。五、改进方案的效益分析如果实施上述方案，如果实施过程中能充分利用原有立式张紧装置进行改造，则可以节约不少费用。因为只是设想，所以技术方面和费用方面只是大致的估算，对改造后可能产
13、生的效益也是只能估算如下：如果每台岸桥小车前牵引绳的换绳频率从现在的平均每年2.53次减少为11.5次，则每年每台岸桥可节约直径22mm的钢丝绳895kg（410m）*1.5次=1343kg，按钢丝绳目前的价格1.2万元/吨估算，四台岸桥的牵引小车前钢丝绳每年可节省约6万元，再加上减少的停机时间和换绳人工费用，总的节约费用估算为10万元。综合评价的结果是，改造费用估计可在一年左右的时间内回收。本方案设想建立在现场考察的基础上，充分考虑了方案的可行性。我身为桥机组维修人员，对岸桥各种工况有着第一手的了解与感受，所以提出本方案设想，力求为公司的设备工况改善和节支增效作出自己的努力。参考文献： 1 蒋国仁. 岸边集装箱起重机. 湖北: 湖北科学技术出版社,2001.2 张质文. 起重机设计手册. 北京：中国铁道出版社,1993.
