岸橋大車行走機構傳動失效修復應用
2019-09-16李偉
（蘇州現代貨箱碼頭有限公司，江蘇蘇州 215400）
（蘇州現代貨箱碼頭有限公司，江蘇蘇州 215400）
摘 要：為解決岸邊集裝箱起重機經過長期使用后出現大車行走機構傳動失效問題，對岸橋大車行走機構進行修復。以FB555系列減速箱為例，總結岸橋大車行走機構傳動失效的規律、檢查方法和修復應用方案。該修復應用方案能在保證使用安全的提前下，節約大量的人力物力維修成本，同時也為集裝箱碼頭公司作業的正常運行提供有力的技術保障。
關鍵詞：港口；集裝箱碼頭；岸橋；大車行走機構；傳動失效修復
0 引言
目前，我國專業化集裝箱碼頭均采用岸橋、場橋、集卡聯合裝卸工藝方案，此類裝卸工藝方案具備作業靈活、場地利用率高等特點。蘇州現代貨箱碼頭有限公司（以下簡稱“公司”）岸橋已安全運行13a之久，隨著岸橋使用年限的增加，操作箱量日漸增多，同時碼頭作業以駁船為主，需要頻繁往返大車對準所需作業貝位，大車行走機構在啟動和停止過程中，減速箱輸出軸端承受著巨大的慣性載荷沖擊，加上大車車輪軸和減速箱輸出軸花鍵嚙合處無潤滑油注入點，長期缺少潤滑，導致出現嚴重銹蝕磨損，失去傳動效用。
1 大車行走機構簡介和問題發現
1.1 大車行走機構簡介
公司岸橋大車機構為三合一驅動形式，即由大車電機、減速箱、高速制動器等3部分組成，大車車輪軸通過花鍵與大車減速箱低速端空心軸嚙合，實現動力傳動。減速箱為立式、直交軸、四級錐齒輪和圓柱斜齒FB555系列減速箱，箱體結構為垂直整體式焊接結構，箱體底部有潤滑油池，第1級的一部分被浸泡在油里，當減速箱工作時，運轉著的齒輪將飛濺的油霧不斷拋向齒輪的齒面和各滾動軸承的滾道，以滿足各摩擦表面的潤滑和散熱要求。在箱體的下方，裝有1個Q11F-16T放油閥，在更換潤滑油或者清洗箱體時，可以打開此閥，將油池內的潤滑油排空。箱體上裝有1個YWZ-76液位計，油池的油位高度應控制在液位計的中線位置。
為防止潤滑油沿軸伸處滲漏，在伸軸上采用雙油封密封，并在油封之間注入油脂，使密封性能更好。在軸承端蓋的外側，設有注油嘴，定期（2~3個月）向端蓋密封腔中注入潤滑脂，并保證密封的可靠性，箱體剖分面及軸端端蓋與箱體之間涂有密封膠，可有效防止漏油現象。
1.2 大車行走機構傳動失效問題發現和檢查方法
在日常設備檢查時，發現大車減速箱低速端油封經過長時間的運行后失效，必須更換油封。在將減速箱拆下后，發現減速箱輸出空心軸和大車車輪軸連接花鍵已銹蝕磨光，失去傳動效用。經過研究討論得出快速準確的檢查方法，即在大車高速制動器完全打開的狀態下，手動轉動制動盤，若制動盤可以一直轉動（一般2~3r）而不停止，可判斷減速箱輸出空心軸花鍵和大車車輪軸花鍵已銹蝕磨光。后經過檢查統計，12臺岸橋（每臺20個大車行走）累計損壞20個。為及時解決此類故障問題，保證碼頭正常運行生產，減少不必要的損失，經過研究討論，采取將減速箱解體更換輸出空心軸和更換大車車輪的修復方案。
2 大車行走機構修復方案
2.1 大車減速箱空心軸更換
2.1.1 脫開大車減速箱
準備工作：停機后掛好停機牌；劃定維修工作區域。工具：5t叉車1臺，吊裝帶2根，電動扳手套筒1套，28mm鋼絲繩1根，墊塊若干，常用工具1套。
2.1.2 脫開減速箱步驟
將大車行走機構護欄法蘭螺栓松開，用叉車移走護欄，同時電氣人員關閉大車電機加熱器電源，對大車電機接線情況做好記錄，隨后拆除大車電機三相電源以及加熱器、熱敏等接線。拆除電纜線槽固定螺絲，移除線槽和線管等。大車電機接線圖見圖1。
關鍵詞：港口；集裝箱碼頭；岸橋；大車行走機構；傳動失效修復
0 引言
目前，我國專業化集裝箱碼頭均采用岸橋、場橋、集卡聯合裝卸工藝方案，此類裝卸工藝方案具備作業靈活、場地利用率高等特點。蘇州現代貨箱碼頭有限公司（以下簡稱“公司”）岸橋已安全運行13a之久，隨著岸橋使用年限的增加，操作箱量日漸增多，同時碼頭作業以駁船為主，需要頻繁往返大車對準所需作業貝位，大車行走機構在啟動和停止過程中，減速箱輸出軸端承受著巨大的慣性載荷沖擊，加上大車車輪軸和減速箱輸出軸花鍵嚙合處無潤滑油注入點，長期缺少潤滑，導致出現嚴重銹蝕磨損，失去傳動效用。
1 大車行走機構簡介和問題發現
1.1 大車行走機構簡介
公司岸橋大車機構為三合一驅動形式，即由大車電機、減速箱、高速制動器等3部分組成，大車車輪軸通過花鍵與大車減速箱低速端空心軸嚙合，實現動力傳動。減速箱為立式、直交軸、四級錐齒輪和圓柱斜齒FB555系列減速箱，箱體結構為垂直整體式焊接結構，箱體底部有潤滑油池，第1級的一部分被浸泡在油里，當減速箱工作時，運轉著的齒輪將飛濺的油霧不斷拋向齒輪的齒面和各滾動軸承的滾道，以滿足各摩擦表面的潤滑和散熱要求。在箱體的下方，裝有1個Q11F-16T放油閥，在更換潤滑油或者清洗箱體時，可以打開此閥，將油池內的潤滑油排空。箱體上裝有1個YWZ-76液位計，油池的油位高度應控制在液位計的中線位置。
為防止潤滑油沿軸伸處滲漏，在伸軸上采用雙油封密封，并在油封之間注入油脂，使密封性能更好。在軸承端蓋的外側，設有注油嘴，定期（2~3個月）向端蓋密封腔中注入潤滑脂，并保證密封的可靠性，箱體剖分面及軸端端蓋與箱體之間涂有密封膠，可有效防止漏油現象。
1.2 大車行走機構傳動失效問題發現和檢查方法
在日常設備檢查時，發現大車減速箱低速端油封經過長時間的運行后失效，必須更換油封。在將減速箱拆下后，發現減速箱輸出空心軸和大車車輪軸連接花鍵已銹蝕磨光，失去傳動效用。經過研究討論得出快速準確的檢查方法，即在大車高速制動器完全打開的狀態下，手動轉動制動盤，若制動盤可以一直轉動（一般2~3r）而不停止，可判斷減速箱輸出空心軸花鍵和大車車輪軸花鍵已銹蝕磨光。后經過檢查統計，12臺岸橋（每臺20個大車行走）累計損壞20個。為及時解決此類故障問題，保證碼頭正常運行生產，減少不必要的損失，經過研究討論，采取將減速箱解體更換輸出空心軸和更換大車車輪的修復方案。
2 大車行走機構修復方案
2.1 大車減速箱空心軸更換
2.1.1 脫開大車減速箱
準備工作：停機后掛好停機牌；劃定維修工作區域。工具：5t叉車1臺，吊裝帶2根，電動扳手套筒1套，28mm鋼絲繩1根，墊塊若干，常用工具1套。
2.1.2 脫開減速箱步驟
將大車行走機構護欄法蘭螺栓松開，用叉車移走護欄，同時電氣人員關閉大車電機加熱器電源，對大車電機接線情況做好記錄，隨后拆除大車電機三相電源以及加熱器、熱敏等接線。拆除電纜線槽固定螺絲，移除線槽和線管等。大車電機接線圖見圖1。
拆除高速制動器液力推桿，打開減速箱低速端外端蓋，將軸端蓋拆除。同時，將減速箱固定連接耳板或銷軸固定螺栓拆除。將拆除的附屬結構整理移至無關場地。
減速箱吊裝孔掛好吊裝帶，在電機底座下方墊實枕木，將直徑28mm的鋼絲繩套在減速箱低速端花鍵處，啟動5t叉車拖動鋼絲繩，松動后將鋼絲繩翻至連接耳板處，繼續拖動直至大車行走機構從大車車輪上脫離。
脫離完成后，恢復電源，同時在CP717程序中強制大車高速制動器檢測信號和大車電機加熱信號，保證岸橋在碼頭作業中保持大車機構的正常運行。
將大車行走機構運至車間，在車間內拆除高速制動器本體和高速端制動盤，同時把減速箱與大車底座連接螺栓拆除。這時可以分離出單個減速箱，單個減速箱實物圖見圖2。
減速箱吊裝孔掛好吊裝帶，在電機底座下方墊實枕木，將直徑28mm的鋼絲繩套在減速箱低速端花鍵處，啟動5t叉車拖動鋼絲繩，松動后將鋼絲繩翻至連接耳板處，繼續拖動直至大車行走機構從大車車輪上脫離。
脫離完成后，恢復電源，同時在CP717程序中強制大車高速制動器檢測信號和大車電機加熱信號，保證岸橋在碼頭作業中保持大車機構的正常運行。
將大車行走機構運至車間，在車間內拆除高速制動器本體和高速端制動盤，同時把減速箱與大車底座連接螺栓拆除。這時可以分離出單個減速箱，單個減速箱實物圖見圖2。
2.1.3 減速箱解體
準備工作：劃定維修區域，做好警示標志。工具：叉車1臺，吊裝帶1根，電動扳手套筒1套，銅棒1根，墊塊若干，工裝件1個，加熱爐1個，液壓千斤頂（100t）1套，常用工具1套。
2.1.4 解體步驟
打開放油閥，將箱體內潤滑油排放干凈，條件允許可以使用干燥的壓縮空氣，有利于潤滑油排放更徹底。拆除透氣帽、黃油嘴以及放油閥，防止吊裝過程中碰損，同時用油漆筆在端蓋上做好相應標記。
拆去箱體3、4級兩端的端蓋，并拆除箱體側蓋。
工裝件實物圖見圖3。使用行車吊至工裝件內，減速箱第3級對應放在圓筒底座上面，箱體內大齒輪在上、小齒輪在下。由于齒輪間有間隙，所以箱體內齒輪下方要墊好墊塊，軸方向與圓筒底座位置對中，防止壓壞軸承以及齒輪。該步驟很重要，否則很容易壓壞造成經濟損失。
準備工作：劃定維修區域，做好警示標志。工具：叉車1臺，吊裝帶1根，電動扳手套筒1套，銅棒1根，墊塊若干，工裝件1個，加熱爐1個，液壓千斤頂（100t）1套，常用工具1套。
2.1.4 解體步驟
打開放油閥，將箱體內潤滑油排放干凈，條件允許可以使用干燥的壓縮空氣，有利于潤滑油排放更徹底。拆除透氣帽、黃油嘴以及放油閥，防止吊裝過程中碰損，同時用油漆筆在端蓋上做好相應標記。
拆去箱體3、4級兩端的端蓋，并拆除箱體側蓋。
工裝件實物圖見圖3。使用行車吊至工裝件內，減速箱第3級對應放在圓筒底座上面，箱體內大齒輪在上、小齒輪在下。由于齒輪間有間隙，所以箱體內齒輪下方要墊好墊塊，軸方向與圓筒底座位置對中，防止壓壞軸承以及齒輪。該步驟很重要，否則很容易壓壞造成經濟損失。
圓形墊塊放在第3級軸上，操作液壓手柄進行下壓，下壓過程中一定仔細觀察，嚴格控制操作手柄，隨時做好叫停即停的準備，防止壓壞零部件，人員要注意合理站位，避免機械傷害。第3級軸下壓現場圖見圖4。
壓出第3級軸后，取出齒輪，將軸承、隔圈等擺放整齊。齒輪、軸承、隔圈實物圖見圖5。
減速箱翻轉180°，按照拆解第3級軸方法步驟將第4級軸壓出。
鏟除端蓋密封膠，對箱體、齒輪、軸、軸承、隔圈等進行清洗檢查，如有損壞須更換。
2.1.5 空心軸更換安裝步驟
將3、4級齒輪放入爐內均勻加熱至160℃。
箱體水平放置，將第4級齒輪放入箱體相應位置，注意齒輪基準面一側靠近軸肩（此時更換使用新的空心軸）。用銅棒將第4級軸敲到位，待軸冷卻后安裝軸承及端蓋，敲擊時注意用力均勻，4個方向齊頭并進。第4級軸安裝現場圖見圖6。
鏟除端蓋密封膠，對箱體、齒輪、軸、軸承、隔圈等進行清洗檢查，如有損壞須更換。
2.1.5 空心軸更換安裝步驟
將3、4級齒輪放入爐內均勻加熱至160℃。
箱體水平放置，將第4級齒輪放入箱體相應位置，注意齒輪基準面一側靠近軸肩（此時更換使用新的空心軸）。用銅棒將第4級軸敲到位，待軸冷卻后安裝軸承及端蓋，敲擊時注意用力均勻，4個方向齊頭并進。第4級軸安裝現場圖見圖6。
減速箱翻轉180°，第3級的軸采用同樣方法安裝到位。安裝時注意墊好墊塊。第3級軸安裝現場圖見圖7。
待軸冷卻后，安裝第4級另一側隔圈、軸承及端蓋（如果軸承安裝困難，可以加熱至100℃安裝）。
同樣翻轉180°，安裝第3級另一側隔圈、軸承和端蓋，安裝時注意測量軸向間隙，低速端在0~30絲（1絲=0.01mm），高速端是0~10絲。齒面的接觸斑點，沿齒高方向不小于45%，沿齒長方向不小于60%，接觸斑點的分布位置趨于齒面中部。
做好上述各種裝配調整工作后，端蓋內涂好密封膠，安裝兩側端蓋和側蓋，緊固所有端蓋固定螺栓。
安裝減速箱透氣帽、黃油嘴、放油閥。加注齒輪油220至液位計中線位置（約40L），手動盤動輸入軸，判斷轉動是否靈活，是否存在阻和遲鈍。
需要油漆時，做好油漆。
2.1.6 拼裝大車行走機構
首先將高速端制動盤安裝到位，穿入2個內六角螺栓作為固定位置。用叉車吊起減速箱，將減速箱與大車電機底座連接螺栓部分固定，然后敲入定位銷，再將剩余螺栓固定扳緊至450N。安裝高速制動器本體，固定制動盤，注意制動盤A面連接減速箱高速端法蘭，B面連接半聯軸節，完成后用保險鋼絲將制動盤螺栓做好保險。
2.2 大車車輪更換
準備工作：劃定工作維修區域，做好警示標志。工具：5t叉車1臺，頂升工裝件2套，500t液壓千斤頂2套，抗壓塊若干，電動扳手套筒1套，撬棍2根，吊裝帶1根，常用工具1套。
2.2.1 更換大車車輪步驟
根據頂升大車海側或者大車陸側，將前大梁仰起80°或者置于水平位置。
拆除大平衡梁頂升位置的護欄，需要動火切割時辦理動火證，保證安全。同時，將頂升工裝件鏟至頂升位置，注意頂升位置應在碼頭承重梁上，并將承重塊擺放整齊，液壓頂升油缸置于頂升工裝件中間。頂升位置現場圖見圖8。
同樣翻轉180°，安裝第3級另一側隔圈、軸承和端蓋，安裝時注意測量軸向間隙，低速端在0~30絲（1絲=0.01mm），高速端是0~10絲。齒面的接觸斑點，沿齒高方向不小于45%，沿齒長方向不小于60%，接觸斑點的分布位置趨于齒面中部。
做好上述各種裝配調整工作后，端蓋內涂好密封膠，安裝兩側端蓋和側蓋，緊固所有端蓋固定螺栓。
安裝減速箱透氣帽、黃油嘴、放油閥。加注齒輪油220至液位計中線位置（約40L），手動盤動輸入軸，判斷轉動是否靈活，是否存在阻和遲鈍。
需要油漆時，做好油漆。
2.1.6 拼裝大車行走機構
首先將高速端制動盤安裝到位，穿入2個內六角螺栓作為固定位置。用叉車吊起減速箱，將減速箱與大車電機底座連接螺栓部分固定，然后敲入定位銷，再將剩余螺栓固定扳緊至450N。安裝高速制動器本體，固定制動盤，注意制動盤A面連接減速箱高速端法蘭，B面連接半聯軸節，完成后用保險鋼絲將制動盤螺栓做好保險。
2.2 大車車輪更換
準備工作：劃定工作維修區域，做好警示標志。工具：5t叉車1臺，頂升工裝件2套，500t液壓千斤頂2套，抗壓塊若干，電動扳手套筒1套，撬棍2根，吊裝帶1根，常用工具1套。
2.2.1 更換大車車輪步驟
根據頂升大車海側或者大車陸側，將前大梁仰起80°或者置于水平位置。
拆除大平衡梁頂升位置的護欄，需要動火切割時辦理動火證，保證安全。同時，將頂升工裝件鏟至頂升位置，注意頂升位置應在碼頭承重梁上，并將承重塊擺放整齊，液壓頂升油缸置于頂升工裝件中間。頂升位置現場圖見圖8。
液壓千斤頂油管和電源安裝完畢后，操作液壓千斤頂人員觀察頂升情況，然后將大平衡梁頂升至需要的高度，方便大車車輪移除和安裝。舊車輪拆除后，迅速把新車輪（這里直接使用倉庫備件）安裝到位，在安裝時如果螺栓孔對不上，可以使用撬棍適當調整，以便固定螺栓可以自由穿入螺栓孔，保證固定螺栓不受剪切力。更換大車車輪現場圖見圖9。
按照規定，固定螺栓板至扭力600N。
2.3 安裝大車行走機構
準備工作：劃定維修區域，做好警示標志。工具：5t叉車1臺，吊裝帶2根，電動扳手套筒1套，撬棍2根，墊塊若干，常用工具1套。
2.3.1 安裝大車行走機構步驟
用叉車吊起整個大車行走機構，將大車車輪軸穿入大車減速箱空心軸，再在大車電機底座墊實枕木，保證大車行走機構連接耳板銷軸對準安裝孔。
用叉車叉齒抵住減速箱加強板根部，操作叉齒保持向上和向前的作用力，同時將高速制動器完全打開，輕輕盤動制動盤，讓空心軸花鍵與大車車輪軸花鍵完成嚙合。同時，減速箱銷軸與連接耳板安裝孔高度保持一致，也用叉齒將其頂入。安裝到位后，把低速端軸端蓋固定，同時銷軸處用開口銷或螺栓固定完畢。
安裝高速制動器液力推桿，將大車電機內部接線安裝記錄恢復原樣。安裝線槽以及線管等，然后安裝大車行走機構護欄，將原來護欄切開的位置焊接起來。打開CP717軟件，將程序中原來2個強制點解除恢復。
2.4 試車及其注意事項
2.4.1 檢查工作
安裝完成后，檢查確認無誤，操作大車運行檢查是否存在異響或故障等。
2.4.2 完工清場工作
工具收集入工具包，無雜物，清潔油污。取回設備維修停機牌，并清點工作人員數量。作業維修時，注意劃定維修區域，注意人員安全站位。拆解減速箱時、安裝時注意避免手部擠壓受傷。通信保持暢通，統一指揮手，任何信號叫停則立即停止。在車間作業時，應確保車間內的照明亮度。
3 岸橋大車行走機構傳動失效修復應用的效益
3.1 技術能力提高
對岸橋大車行走機構傳動失效的修復，不僅為公司節約大量的維修成本，而且解決此類技術難題，消除故障隱患，防止故障隱患擴大化和嚴重化，同時增強維修隊伍工作能力，提高維修技術人員對岸橋大車行走機構的認識，積累更多的工作經驗，為日后維修保養工作打下堅實的技能基礎。
3.2 經濟效益可觀
由于自行修復的及時性，比委托第三方提供維修方案時間縮短50%以上，減少影響船期造成的直接經濟損失，保證碼頭正常作業。
自行修復岸橋大車行走機構，每臺次節約費用1萬余元，12臺岸橋，每臺岸橋20個減速箱，經濟效益可觀。
4 結語
岸橋大車行走機構自行修復的突破彰顯公司設備維修水平在同類集裝箱碼頭中走在前列，同時有效提高岸橋設備的可利用率，間接提高公司碼頭生產效率，有效保證公司碼頭的服務水平，使公司的管理、服務、形象水平得到提升，增強公司在同行業中的競爭力。
2.3 安裝大車行走機構
準備工作：劃定維修區域，做好警示標志。工具：5t叉車1臺，吊裝帶2根，電動扳手套筒1套，撬棍2根，墊塊若干，常用工具1套。
2.3.1 安裝大車行走機構步驟
用叉車吊起整個大車行走機構，將大車車輪軸穿入大車減速箱空心軸，再在大車電機底座墊實枕木，保證大車行走機構連接耳板銷軸對準安裝孔。
用叉車叉齒抵住減速箱加強板根部，操作叉齒保持向上和向前的作用力，同時將高速制動器完全打開，輕輕盤動制動盤，讓空心軸花鍵與大車車輪軸花鍵完成嚙合。同時，減速箱銷軸與連接耳板安裝孔高度保持一致，也用叉齒將其頂入。安裝到位后，把低速端軸端蓋固定，同時銷軸處用開口銷或螺栓固定完畢。
安裝高速制動器液力推桿，將大車電機內部接線安裝記錄恢復原樣。安裝線槽以及線管等，然后安裝大車行走機構護欄，將原來護欄切開的位置焊接起來。打開CP717軟件，將程序中原來2個強制點解除恢復。
2.4 試車及其注意事項
2.4.1 檢查工作
安裝完成后，檢查確認無誤，操作大車運行檢查是否存在異響或故障等。
2.4.2 完工清場工作
工具收集入工具包，無雜物，清潔油污。取回設備維修停機牌，并清點工作人員數量。作業維修時，注意劃定維修區域，注意人員安全站位。拆解減速箱時、安裝時注意避免手部擠壓受傷。通信保持暢通，統一指揮手，任何信號叫停則立即停止。在車間作業時，應確保車間內的照明亮度。
3 岸橋大車行走機構傳動失效修復應用的效益
3.1 技術能力提高
對岸橋大車行走機構傳動失效的修復，不僅為公司節約大量的維修成本，而且解決此類技術難題，消除故障隱患，防止故障隱患擴大化和嚴重化，同時增強維修隊伍工作能力，提高維修技術人員對岸橋大車行走機構的認識，積累更多的工作經驗，為日后維修保養工作打下堅實的技能基礎。
3.2 經濟效益可觀
由于自行修復的及時性，比委托第三方提供維修方案時間縮短50%以上，減少影響船期造成的直接經濟損失，保證碼頭正常作業。
自行修復岸橋大車行走機構，每臺次節約費用1萬余元，12臺岸橋，每臺岸橋20個減速箱，經濟效益可觀。
4 結語
岸橋大車行走機構自行修復的突破彰顯公司設備維修水平在同類集裝箱碼頭中走在前列，同時有效提高岸橋設備的可利用率，間接提高公司碼頭生產效率，有效保證公司碼頭的服務水平，使公司的管理、服務、形象水平得到提升，增強公司在同行業中的競爭力。
（來源：港口科技）