岸邊集裝箱起重機平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置

范東風 張 礫

上海振華重工（集團）股份有限公司 上海 200125

0 引言

托架小車纏繞系統是岸邊集裝箱起重機（以下簡稱岸橋）的重要組成部分，主要用于支撐整個岸橋纏繞系統（包括主起升纏繞系統、主小車纏繞系統以及托架小車纏繞系統）的鋼絲繩，防止鋼絲繩纏繞大幅晃動、下撓甚至鉤掛在其他結構上，是整個岸橋鋼絲繩流暢運轉的必要系統。后大梁尾部張緊裝置在托架小車纏繞系統中是必不可少的組成機構，通過調整液壓缸行程來調整托架小車纏繞系統鋼絲繩松緊狀態。張緊裝置的作用是保證鋼絲繩上的力恒定，進而使其運行平穩。尾部張緊裝置常見的有下擺式和平躺式，目前岸橋采用平躺式居多。

現有平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置自2016至今已使用多年，長期使用下來發現一些不足，例如主支架制作工藝性差，焊后可能帶來支架變形，轉運不便，調整前后支架對中度難以保證以及滑輪裝置和液壓缸拆卸不便?；谶@些不足之處，為了產品降本增效，提升產品質量，需要對現有平躺式張緊裝置進行優化。

1 現有平躺式張緊裝置形式和不足

1.1 現有平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置形式

現有平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置是2016年設計的標準平躺式張緊裝置。其主支架分為前后2個獨立支架，其中海測支架滑道是由上下2個槽鋼結構組成，在下層槽鋼上固定2條含油尼龍耐磨塊作為軌道；滑動裝置上支架和滑輪罩殼是一體結構，液壓缸頭和滑輪裝置處各有2個單法蘭式滑塊作為滑動件在軌道上做直線運動，滑動件受上層槽鋼約束，防止向上跳動或被拉起；滑動裝置直線運動的動力由液壓缸伸縮提供，液壓缸下方設置有抗磨塊，安裝拆卸液壓缸時，可放置在抗磨塊上。平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置標準模型如圖1所示。

圖1 現有平躺式張緊裝置

1.2 現有平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置不足

現有平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置至今已使用超4 a，在生產制作和裝配時漸漸暴露出來一些不足，主要體現在以下幾個方面：

1）主支架分為前后2個獨立支架，制作工藝性差，尤其前支架主要由槽鋼結構焊接而成，槽鋼屬于開口截面的型材，材料可能會有一部分制作缺陷，在槽鋼中間部位焊接會導致槽鋼發生扭曲變形?？珊感圆?，會引起后續產生裝配誤差，需要焊后進行校正結構的平面度。結構形式焊接點較多，校正費時費力，所需制作時間長且成本大。

前后2個支架在后大梁聯系橫梁焊接時，需要調整前后支架對中度，以便安裝液壓缸和滑動裝置時確保其做直線運動不跑偏，因此對2個獨立支架調整要求較高。

2）陸側支架主要承受液壓缸引起的壓應力，支架受力轉換到支架根部，根部焊縫承受拉壓應力，對結構設計要求高，尤其是對結構根部的焊縫要求。

3）2個支架下部結構屬于開口形式，不利于支架轉運工作，易發生支架變形。

4）運行機構滑塊設置海側支架上下槽鋼結構內，安裝時需要把整個運行機構從支架前端開口處整體滑進去，操作不便，維修液壓缸或滑輪裝置時不能單獨取出，需要把液壓缸尾部軸先拆除再從支架前端開口處整體移出，所需維修平臺空間大。

5）上層槽鋼端頭部位距離滑輪處鋼絲繩出繩處較近，鋼絲繩松弛時會磨到結構，需要增設抗磨塊。

2 平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置創新優化

平躺式張緊裝置創新優化工作主要以解決現有存在問題為出發點，同時考慮盡最大可能保留主要零部件尤其是易損部件和現有平躺式張緊裝置的互換性，有利于優化的推廣和應用。

2.1 平躺式托架小車纏繞系統張緊裝置優化

平躺式張緊裝置創新優化從張緊裝置工況分析、主支架受力計算分析、制作工藝、裝置安裝便利等方面做了全面系統考慮，最終形成了創新優化的平躺式張緊裝置，如圖2所示。

圖2 優化的平躺式張緊裝置

新平躺式張緊裝置主支架設計為一體式支架?？s小支架空間位置，主支架與大梁平面保持一個平面內。取消原支架上部槽鋼。優化液壓缸支座受力狀態，使支座不再承受拉壓應力，只受壓應力?；喲b置可向上整體拆卸，維護滑輪裝置只需拆除卡軸板即可整體拿出滑輪裝置。增加了防跳裝置，防止滑動機構跳動，防跳裝置設有抗磨塊，減少滑動機構跳動對槽鋼油漆的破壞，同時降低噪音。增設了防翻轉裝置，防止維護時拆卸滑輪裝置時出現連接架繞液壓缸軸下沉翻轉，同時防止維護液壓缸時拆卸液壓缸出現滑動架繞滑輪軸下沉翻轉。無需增設滑輪出繩處抗磨塊。上層槽鋼取消，新支架距離滑輪處鋼絲繩出繩處較遠，鋼絲繩松弛時不會摩擦到主支架結構。

3 平躺式張緊裝置創新優化的創新點

1）主支架一體式 一體化的主支架受力簡明，對中度高且易保證，制作工藝由繁化簡以及轉運便利，有效解決了原支架工藝性差，制作焊接結構變形，不存在前后對中度問題，轉運不會發生支架變形現象，在大梁上焊接簡易，解決了原前后支架對中度矯正。

2）改善了液壓油缸支座受力狀態 改進結構，優化結構受力，使結構承受單純壓應力，提高結構承受能力。

3）滑輪裝置可向上整體拆卸 取消原支架上部結構，滑輪裝置可以整體向上拆卸，液壓缸裝置安裝、拆卸等維護也簡便。

4）優化設計裝置增設了防跳裝置和防墜落裝置。防跳裝置防止運行過程中滑輪裝置跳動和被鋼絲繩拉起。防墜裝置防止在維護時拆卸油缸或滑輪裝置時滑動架翻轉和墜落。

5）整個張緊裝置可提前在制作車間裝配好，整體轉運到基地現場,減少了零部件二次吊裝、排裝工序，大幅提高了安裝工作效率、縮短生產周期和有效降低人工成本。

6）后大梁維修平臺可縮小。創新優化的張緊裝置所需維護空間小，可以縮小維修平臺，降低制作成。

7）創新優化的張緊裝置保證了和原設計裝置主要零部件的互換性，對于后期項目續訂推廣性高。

4 經濟效益和推廣應用

1）優化的張緊裝置主支架焊接工作量大幅減少，滑輪運行處支架不會發生焊接變形，避免了矯正工作，滑動架設計簡單，焊接工作量小，有效節約了制造成本，1套張緊裝置保守計算制造成本能節省約1 600元，1臺岸橋可節省約3 200元。

2）整個張緊裝置可提前在制作車間裝配好，整體轉運到基地現場,減少了零部件二次吊裝排裝工序。整體支架在大梁上找正和焊接工作量相比之前可大幅減少，節省吊裝時間和人工成本，同時也為制造環節減少了大量高空動火整改工作，避免了部件開刀移位的情況出現，不僅降低了高空作業風險，而且可避免油漆破壞，完全符合現代化制造漆后不動火的趨勢、高空作業低空化的原則。新裝置大幅提高了安裝工作效率，有效縮短生產周期、降低人工成本，1臺機至少可節省人工成本1 500元。

創新優化的平躺式托架小車纏繞張緊裝置目前已在國內外岸橋項目上推廣應用，后續將全面推廣使用。

5 結語

創新優化后的平躺式張緊裝置工藝性好、制作簡便、轉運不變形，安裝維護等便捷，大幅節省了設計、工藝、制作、裝配和維護時間和成本。對于續訂項目來，確保了關鍵零部件的互換性，減少備件制作成本，更有利于用戶接受和推廣。優化設計的托架小車平躺式張緊裝置做到了提質增效，為全面提高岸橋產品質量和港機高質量發展添磚加瓦。