張金鋒

（廈門集裝箱碼頭集團有限公司，福建廈門 361006）

　　摘　要：轉場插銷導套及端蓋是龍門吊的大車轉場機構的主要構件，現對其卡塞、松動、掉落等故障原因進行分析，設計加工一體式的導套端蓋總成，總成具有頂升拆卸螺栓孔，解決導套卡塞、端蓋掉落、拆卸困難等問題。技術改造后，大車轉場故障大幅減少，效果較好。

　　關鍵詞：港口；龍門吊；大車轉場機構；導套端蓋
　　0　引言

　　輪胎式龍門吊是集裝箱碼頭堆場作業的主要設備。廈門集裝箱碼頭集團有限公司海天分公司（以下簡稱“公司”）有某龍門吊制造公司生產的龍門吊32臺，使用至今已有10多年。大車是龍門吊行走及轉場的機構，每臺龍門吊有對稱的2套大車機構，其主要構件有輪胎、減速箱、電機、輪叉、平衡梁、轉場油缸、插銷、回轉軸承、液壓站等。據統計，大車故障約占龍門吊總故障的30%。在此，針對大車機構中故障率較高的轉場插銷進行分析，提出有效的故障解決方法，減少故障率。

　　1　大車轉場機構工作原理

　　大車轉場動力來源于發動機發電機組的發電，轉場作業時，司機操作轉場按鈕，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向油缸，帶動油缸活塞桿推動轉場連接板，利用回轉軸承的轉動帶動車輪原地旋轉，完成轉場動作。另一方面通過油管將液壓油輸送到插銷油缸，帶動插銷行走，插銷回縮到位后，轉場油缸伸出推動轉場連接板開始轉場動作，當轉場連接板轉到90°時，到位停止，插銷油缸開始伸出，插入轉場連接板槽內，到位停止后完成轉場。反之，司機操作轉場回零按鈕，插銷油缸活塞桿回縮，插銷回縮到位后，轉場油缸活塞桿縮回，轉場連接板轉動，達到0°時，限位傳感器感應到停止信號，轉場動作停止，大車回到正常作業行走的位置。插銷機構的主要功能是保證轉場連接板的位置固定，即正常行走時插銷插入連接板固定在0°位置，當轉場達到90°時插銷插入使連接板固定在90°位置，保證整個轉場及正常行走位置的固定。整個轉場、回零機械動作主要通過轉場、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。龍門吊大車轉場機構示意圖見圖1。

圖1 龍門吊大車轉場機構

　　2　插銷油缸導套和固定端蓋功能

　　為減少轉場插銷磨損，在插銷外部油缸體內側安裝插銷導套，其作用是減少插銷磨損，同時起到為插銷行走導向的作用。插銷伸縮時，若導套卡塞，會影響插銷伸縮，導致插銷不到位，造成感應開關感應不到位，無法正常轉場。插銷外部緊固的端蓋主要是作為插銷油缸總成導向，同時防止插銷導套脫落，其緊固程度直接影響插銷動作是否順暢。改造前分體式插銷油缸導套和端蓋見圖2。

圖2 改造前分體式插銷油缸導套、端蓋結構

　　3　主要故障

　　龍門吊使用多年后，大車故障持續上升，除受油管老化、液壓油滲漏、液壓系統壓力達不到系統要求等故障外，尤為突出的是大車轉場機構存在的插銷油缸故障。受作業場地的限制，龍門吊需要經常轉到其他場地進行作業，因此轉場動作較為頻繁。由于受油缸伸縮沖擊抖動等，端蓋螺栓承載負荷加大引起螺栓松動或折斷，造成螺栓孔擴大呈橢圓狀，端蓋間隙大，造成插銷導套滑落丟失。插銷導套安裝在插銷的滑槽上，加工呈圓筒后切去滑槽缺口，使用多年后磨損嚴重，同時由于該導套與插銷接觸呈自由狀態，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，已經嚴重影響正常作業，急需解決該機構故障。

　　4　需要解決的問題

　　4.1　導套卡塞

　　對每次轉場插銷故障進行分析，發現故障大多是由插銷卡塞造成的?？ㄈ闹饕蚴遣邃N導套為開口的圓筒形狀，在插銷及鋼壁內沒有支撐，使插銷在行走中呈自由狀態，容易跑位。要解決該問題，必須先解決導套的支撐問題，同時導套材料的選材必須是耐磨性能好、不易變形的優質材料。

　　4.2　端蓋松動脫落

　　端蓋緊固原機采用M12沉頭螺栓，沒有彈簧墊，端蓋緊固扭矩不足，容易引起螺栓松動或折斷。解決的方法是對端蓋螺栓孔進行改進，采用普通的螺栓孔，緊固時采用10.9級高強度M12螺栓加彈簧墊進行緊固，可大大提供緊固扭矩。

　　4.3　拆裝困難

　　原機插銷導套磨損或卡塞在拆卸時需要將整個轉場油缸座拆下，拆下后將插銷油缸前后解體才能取出導套，處理插銷導套卡塞故障，工作量大，停機時間長，而改造必須考慮維修拆裝簡單化。

　　5　改造方案

　　5.1　導套端蓋改造

　　為解決導套卡塞，必須首先考慮其支撐問題，由于導套安裝在插銷及缸體內壁，因此，在內側無法進行支撐固定。外側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套加工成一體式，即開口圓筒與端蓋合一，導套支撐固定問題才能得到解決。改造后的一體式導套端蓋見圖3。在連接處采用R3過度，避免該連接處應力集中造成斷裂。端蓋螺栓孔加工呈普通圓孔形，采用10.9級高強度M12螺栓加彈簧墊代替內六角沉頭螺栓，緊固扭力提升20%，解決端蓋螺栓易松動折斷問題，新加工的導套端蓋總成不易掉落。端蓋的支撐將使導套不會在插銷內自由活動，插銷伸縮穩定，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構見圖4。

圖3 改造后一體式的導套端蓋

　　5.2　材料選用改進

　　整個二合一的導套端蓋總成采用42CrMo材料，硬度調至HB230-250，端蓋厚度由原來的8mm改為10mm，強度、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

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

　　6　結語

　　經實際應用，該大車機構插銷導套及端蓋經優化改造后，插銷能夠準確到位，插銷導套卡塞故障消除，轉場作業故障次數大幅下降。同時，改造后大幅減少維修時間，減少維修人員的工作量。經過對近20臺龍門吊改造跟蹤檢查，故障率下降約60%，維修時間及工作量可縮短約40%，從而保障碼頭安全高效生產，效果顯著。

（來源：港口科技）