廈門某碼頭公司的輪胎式集裝箱龍門起重機 ( 以下簡稱龍門吊) 由上海振華港機股份有限公司 ( ZPMC) 、上海港機重工有限公司 ( SPMC) 、諾爾起重設備 ( 中國) 有限公司 ( NOELL) 等起重機生產廠商制造, 種類繁多。而對於龍門吊的吊具防搖系統, 各家采用的方式不盡相同, 各有特色。懸掛物當懸點起制動時, 貨物要發生搖晃, 如何防止搖晃是所有起重機均要處理的***同問題。對於龍門吊而言, 防搖系統是指吊具起吊集裝箱時, 在小車、大車平移的情況下, 在壹定的搖擺周期內, 集裝箱達到公認的對箱要求, 好的防搖系統能起良好的減搖效果, 大大提高了勞動生產率。以下為對龍門吊采用的幾種防搖系統的解析。 1 傳統的機械式減搖裝置 1 1 減搖裝置的組成減搖裝置安裝在小車架下, 它包括減搖鋼絲繩、卷筒和力矩限制器。本裝置能減緩由於小車加速, 減速而引起的搖擺從而提高工作效率。當吊具底部離地4 5 m 時, 小車以額定速度運行停止5 s 後, 本裝置能使吊具搖擺控制在! 5 cm 內。 1 2 布置與原理為減少吊具的搖擺, 除采用車架上起升滑輪與吊具上牽引滑輪在同壹平面內偏離成壹定角度的鋼絲繩纏繞方式外 ( 這種鋼絲繩方法已具備壹定的減搖效果) , 還裝有由力矩限制器擺線針輪減速箱, 傳動鏈及帶單向軸承的卷筒和制動器組成。單向軸承的作用是使卷筒只能向鋼絲繩收繩方向旋轉, 放繩方向則與傳動軸相互鎖合。起重機作業時, 力矩限制器持續通電, 始終給減搖鋼絲繩壹個張力, 足以卷起松散的減搖鋼絲繩。在吊具搖擺狀態下, 連接卷筒軸上的盤式制動器給予減搖鋼絲繩張力起到阻止吊具搖擺作用, 阻力的大小可通過設定彈簧力來調整。重復以上動作數次, 使集裝箱與吊具搖擺幅度不斷地減小, 起到減搖效果。當吊具下降時, 在吊具自重力作用下, 每個力矩限制器受到反向力。單向軸承的內外圈相互鎖住, 軸是旋轉的, 制動器打開, 減搖鋼絲繩張緊力為力矩限制器堵轉力和機械傳動的反向效率, 減搖裝置略微起作用。當吊具升降停止時, 制動器鎖住, 單向軸承的內外圈相互離合, 軸處於制動狀態, 如有其他因素引起的吊具搖擺, 制動器就產生阻尼作用以減少吊具的搖擺。當吊具上升時, 由於吊具自重而引起的張緊力沒有作用在減搖鋼絲繩上, 力矩限制器帶動卷筒卷起減搖鋼絲繩。此時, 單向軸承的內外相互分離, 旋轉力沒有作用在軸上, 制動器不起作用。當小車運行 ( 或與起升聯合動作) , 大車運行時, 制動器鎖住, 單向軸承的內外圈相互離合, 軸處於制動狀態, 如有其他因素引起的吊具搖擺, 制動器就產生阻尼作用, 同時力矩限制器不斷地卷起松散的鋼絲繩, 以減少吊具的搖擺。 2 液壓減搖裝置 2 1 減搖裝置的組成減搖裝置由減搖卷筒、減搖鋼絲繩、換向滑輪和過渡滑輪、液壓缸及壹套液壓系統組成。減搖卷筒由起升卷筒通過開式齒輪傳動, 具有運轉同步性。液壓缸放置在吊具上架上, 液壓缸壓力由同樣放置在吊具上架上的壹套液壓裝置提供。防搖液壓系統由以下5 部分組成: 從吊具來的進回油口、裝有液壓閥的控制閥塊、壓力開關、4 個防搖液壓?6?6 30 ?6?6 #起重運輸機械?6?9 2007 ( 6) 缸、液壓蓄能器和安全模塊。 2 2 工作原理當吊具產生橫向搖擺時, 在擺動前進方向側的 2 個液壓缸受到拉力作用伸出, 而壓力升高, 導致這2 根防搖繩的拉力增大, 因而限制了擺動的幅度。另壹側的2 個液壓缸, 在系統油壓的作用下, 活塞桿縮回, 消除防搖繩的松懈。當吊具反向搖擺時, 2 組液壓缸的作用則相反。如此循環, 吊具的搖擺迅速衰減直至停止。活塞桿伸出時, 液壓油首先經節流孔流回蓄能器。由於節流作用, 導致缸內壓力的升高, 升至溢流閥的設定壓力時, 油經主溢流閥流回蓄能器。溢流閥所設定的壓力決定了防搖液壓缸的最大壓力。蓄能器吸收由於防搖缸動作造成的壓力波動, 儲存和供給壓力能, 蓄能器系統的壓力達到蓄能器安全閥設定壓力時, 液壓油溢流返回吊具油箱。防搖繩的斷絲或拉斷多為與滑輪邊緣磨損引起, 因此建議滑輪選用尼龍滑輪, 同時防搖繩可選用防旋轉型、抗彎強度較強的鋼絲繩。 3 八繩雙向防搖技術 3 1 八起升繩纏繞系統組成該系統由起升卷筒、滑輪和8 根起升鋼絲繩組成。8 根鋼絲繩的8 個繩頭分別用鋼絲繩壓板和螺絲固定在卷筒上, 鋼絲繩的另外8 個繩頭各自繞過小車上的相關滑輪後, 每2 個繩頭壹組, 用花籃螺絲斜向相交連接在特制的吊具上架四邊的中點處, 分別組成4 個相等的等腰三角形。 3 2 工作原理利用三角形穩定的幾何原理, 將傳統的起升纏繞系統改為4 個完全相同的倒三角形系統。八繩纏繞系統中的8 根鋼絲繩都是斜交在吊架上, 它們的水平分力阻止了吊具在大車和小車方向的搖擺, 倒三角形系統提高懸吊系統的剛性, 即小車和吊具之間好似剛性連接, 當小車起動或制動後, 吊具 ( 包括貨物) 也隨之制動, 從根本上消除了吊具的搖擺。 4 起升鋼絲繩交叉纏繞方式 4 1 機構布置與工作原理 4 根起升鋼絲繩直接從卷筒到吊具架上的滑輪, 在滑輪上交叉纏繞 ( 與正常繞法不同) 。然後經小車架上的過渡和轉向滑輪後回到吊具傾轉機構處。這種布置方式充分考慮小車架上的滑輪吊點盡可能外移, 以實現起升鋼絲繩在小車方向的水平分力足夠大, 靠此分力來實現吊具在小車方向的減搖功能。當吊具開始發生搖擺時, 另壹側起升鋼絲繩產生的水平分力將抑制吊具的擺動。這種布置方式的防搖效果明顯。鋼絲繩經過的滑輪少, 4 根起升鋼絲繩長度壹致, 纏繞形式統壹, 可降低維護工作的難度。簡化了小車布置, 小車架上的機構布置完全對稱, 避免了傳統設計中偏載的發生, 使結構的受力形式更趨合理。在小車運行方向上鋼絲繩的布置完全對稱, 在任何起升位置其受力夾角均相同, 有效地實現防搖效果。因起升鋼絲繩在吊具架上經過的滑輪采用交叉纏繞方式, 鋼絲繩彎曲度加大, 鋼絲繩使用壽命相應減少。以上是碼頭龍門吊使用防搖系統的幾種常見方式, 當然還有諸如在吊具架上采用液壓缸推動起升滑輪, 從而改變起升鋼絲繩的張角, 以改變起升鋼絲繩水平分力, 實現吊具防搖效果的方式; 也可以嘗試把小車架下起升動滑輪改成支點可動方式, 隨起升高度的變化而動, 從而改變鋼絲繩張角方式。總之, 對集裝箱龍門起重機而言, 好的 防搖 裝置能提高操作效率。但最重要的因素取決於操作司機的人為因素, 讓司機去熟悉機況, 在保證安全的條件下提高勞動生產率才是重中之重的事。
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