岸桥吊具箱外闭锁问题探讨及技术改造

摘 要：岸边集装箱桥式起重机（后简称岸桥）吊具在作业过程中的安全性与稳定性一直都是各集装箱码头关注的问题。特别是开闭锁机构方面的故障，直接影响到岸桥作业的安全。因此，必须定时地对吊具的开闭锁机构进行检查保养，并及时发现吊具开闭锁机构可能存在的不安全因素，给予优化整改。

关键词：吊具 闭锁 技术改造 安全 专利

中图分类号：U653 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0068-02

该文就岸桥在对集装箱进行装卸作业时经常发生的箱外闭锁故障进行研究分析，针对的是吊具开闭锁机构设计上存在的不足，并对该机构的安全联锁进行技术改造。

1 箱外闭锁故障现象说明

正常闭锁状态：吊具四个旋锁均在集装箱锁孔内并处于闭锁状态，可正常起吊（如图1、图2、图3）。

2 研究的重要性

首先，箱外闭锁故障发生时，吊具旋锁在箱孔外闭锁（图4、图5、图6），此时吊具闭锁信号正常，起重机开闭锁检测程序无法检测出问题，若只有一个旋锁箱外闭锁，吊具将以三只锁头来承受载荷来进行作业，造成安全隐患，有可能酿成事故。当有一侧两只锁头发生箱外闭锁时，若起吊集装箱会立即造成安全事故。

第二，箱外闭锁故障一旦发生在船舱内或者是船舱外多层箱高处（如图7），由于桥吊司机无法确认吊具具体情况，不敢盲目操作，需要工程技术人员登高或者进入舱内处理，待观察确认后方可确定解决方案，增加了故障处理时间，同时登高作业也对工程技术人员造成了一定的人身危险性，因此有必要对箱外闭锁故障进行研究分析以降低其发生率。

第三，箱外闭锁故障在桥吊吊具故障中占了不小一块，据我司故障统计，我司6台桥吊在2009至2011年共发生20次箱外闭锁故障，月均2次，约占吊具总故障的3.3%。

3 故障原因分析

3.1 客观因素

操作因素：箱外闭锁故障的发生有一定的偶然性，除去机械因素，司机的操作不当也是引发故障原因之一。尤其对于一些新司机，吊装作业时力求速度快，从而忽略了稳，吊具在着箱时速度过快，很容易造成箱外闭锁。

环境因素：箱外闭锁故障更容易在驳船作业时发生，我司桥吊主要进行驳船作业，经分析，由于驳船自重小，稳定性差，当风浪较大时，非常容易颠簸，且颠簸的幅度较大，造成吊具在着箱时更不稳定，因此驳船作业时更易发生箱外闭锁故障。

3.2 主观因素

（1）机械因素：桥吊吊具旋锁机构机械设计上存在缺陷；锁头、锁套磨损严重，造成锁头在锁孔内晃动间隙过大；集装箱锁孔不标准或有损坏；吊具开闭锁机构着床限位及其着床限位感应系统设计存在缺陷；集装箱着床销接触位置有高低不均；着床销卡住弹簧无法复位（图8）。这些因素都有可能造成吊具在未充分着床时便过早得到着床信号，此时进行闭锁操作很容易引发箱外闭锁故障。

（2）PLC程序设计因素：经过长时间的研究以及多次箱外闭锁故障的观察发现：箱外闭锁主要在吊具快速着箱时发生，由于下降速度快，着箱时作用力较大，着箱后短时间内由于钢丝绳的弹性、桥吊的晃动及船舶的浮动，吊具会有上下抽动的不稳定性。

程序中以下因素将影响着箱时的稳定性：

（1）吊具在下降过程中得到着床信号或松绳信号后可持续下降动作的时间。这个时间对吊具是否充分着床有较大影响。若此时间过短，起升机构将在得到着床或松绳信号的瞬间停止运作，吊具将处于刚好着箱的临界状态，容易引发箱外闭锁故障。

（2）吊具着箱后可进行开闭锁动作的延迟时间。此时间若过短，增加了吊具在不稳定时进行闭锁动作的可能性，更易造成箱外闭锁故障。

4 技术改造方案

措施一：对吊具着床机构及旋锁机构加强检查力度与保养力度，缩短易损件的更换周期，保证机构正常工作。

措施二：增加着箱信号延迟时间以及松绳信号延迟时间，保证吊具着箱充分，提高吊具进行开闭锁动作时的稳定性。

措施三：对吊具端梁的旋锁机构进行技术改造。

技改方案的内容如下：

机械部分：在端梁上每个转销外侧，分别安装一只感应限位，该限位与顶销对称布置，在转销的两侧。

电气部分：安装的限位通过继电器触点串联在一起，然后再与顶销限位串联在一起。

技改后的工况：当吊具作业时，顶销限位和增加的四只感应限位同时感应到时才有顶销信号反馈到司机室，司机才能进行开锁和闭锁操作：由于船倾斜晃动时，吊具与集装箱之间出现轻微的间隙，顶销在内侧还能感应到信号，还可以进行开闭锁，所以导致故障。增加了感应限位后，当船倾斜晃动时，外侧的限位就会无法感应，顶销就没有信号传送上去，就不能开闭锁。

随着全球经济逐步好转，航运市场已开始复苏，张家港港的箱量逐年上升。在作业量上升的同时，设备却也在逐渐老化，故障的发生不可避免。作为工程技术部门，在解决问题之余，必须举一反三，将问题分析透彻，从技术角度出发去寻找问题的根源，并在问题的源头上采取手段与措施，杜绝相同及类似问题的再次发生，保障前方设备安全可靠的运行。此项技术改造成果避免了岸桥在进行装卸作业时经常发生的由于箱外闭锁导致安全事故的发生，填补了国内技术空白，并成功获得国家技术发明专利证书。

参考文献

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