摘要:介绍了集装箱码头岸桥吊具开闭锁机构电气、液压、机械三大系统的工作原理以及它们相互之前的关系,通过吊具开闭锁机构日常的故障深入地分析了这三大系统重要特点,并介绍了该机构一些隐性故障的预防以及解决方法。
关键词:集装箱 吊具 开闭锁机构 故障 解决方法
随着国际物流集装箱化的大趋势,集装箱起重机的应用也迅速发展。吊具是集装箱起重机的关键部件。在集装箱装卸过程中,吊具直接与集装箱发生碰撞、冲击,吊具上的开闭锁机构不停地动作着。因此,根据不完全统计,集装箱起重机的全部故障中,吊具的故障几乎要占60%-70%,而在吊具的全部故障中,开闭锁机构的故障占70%以上。
要提高集装箱装卸效率,就必须有效地控制吊具的故障率,重点就要从开闭锁机构入手。
集装箱吊具的开闭锁机构主要由液压系统、电气系统、机械系统三大部分组成。这三大系统相辅相成,相互制约,共同完成了转销开闭锁动作(见图1)。
1.电气系统
吊具的电气开闭锁联锁、单双箱切换,位置记忆等一系列电气控制程序比较复杂,全部在集装箱起重机PLC内统一控制是不现实的。所以目前世界各大品牌的吊具都设立了自成体系的电气控制系统,再通过点对点或者CAN总线与起重机的PLC进行通信,输送吊具的状态信息至起重机PLC,接收起重机PLC发出的动作指令。
吊具开闭锁指令由起重机发出,通过吊具电气控制系统的逻辑分析后,吊具向电磁阀供电,电磁阀线圈得电向开闭锁油缸输出压力,完成开闭锁动作。
吊具在液压系统、机械结构正常情况下,电气系统开闭锁故障主要表现为以下两个方面:
l)联锁故障
下面是开闭锁机构主要电气联锁示意图,出现左边方框里任何一种情况,吊具都不能完成闭(开)锁动作。(见图2)
2)电气元件或线路损坏。开闭锁机构共有开锁、闭锁、着箱三种检测限位开关。其中任何一个限位开关失效或与限位开关连接的电缆出现断路、短路都会造成信号丢失。吊具联锁保护起作用,开闭锁指令无法执行。
开闭锁转销的动力来源于电磁阀。电磁阀线圈烧坏,吊具输出模块板与电磁阀插头连接线路短路或不通,电磁阀无法吸合造成转销无动作。
CAN-OPEN通讯板、中心电气控制器NODE板不能正常工作,输入输出模块点烧坏造成通讯故障,开闭锁指令无法执行。
在吊具开闭锁机构电气系统的日常维护中,要注意电气元件与线路的防水密封、接线端子的紧固、机械限位开关的调整、感应限位开关感应距离的调整,就可以很大程度地避免上述的故障。对于部分易损坏的电气元件,必须做适量的备件,避免吊具停机。
2.液压系统
开闭锁机构的液压系统比较简单,主要由油泵、溢流阀、电磁阀、油管、转销油缸组成,常见的 故障及其解决方法有以下几条:
1)油泵反转 对调油泵电机两相电源线。
2)油泵不转 检查电机工作是否正常,电机与油泵之间的联轴器是否损坏。
3)工作压力过低 检查油泵压力,若过低,调整至正确值。
4)电磁阀故障 检查阀体是否被堵塞,手动捅阀芯:如果有动作,检查电气线路;如果没有工作,更换电磁铁。
5)溢流阀压力不正常 重新设定压力。
6)油管漏油 如果只是油管接头螺母松动,上紧即可;如果O形圈损坏,则更换O形圈;如果油管爆裂,则更换油管。
7)转销油缸有渗漏或内泄 更换油缸密封件或油缸。
3.机械系统
转销是开闭锁机构的核心,当今普遍集装箱吊具的转销都采用了悬挂支承形式,转销连接块(见图3零件4)的下端面为球形支承面,它作用在下面的凹球滑动轴承(见图3零件3)上,形成了一个允许在一定范围内能够相对活动的接触面,使转销拥有了一定的可摆动角度,方便了转销能够顺利进入集装箱的锁孔。该接触面是开闭锁机构的重要受力面,在转销吊着集装箱的时候承受着纯拉力,在转销开闭锁的过程中承受着滑动摩擦力。凹球滑动轴承、转销连接块在长时间使用后,会有一定程度的磨损,便转销下移,摆动角度增大,转销与锁孔摩擦加剧,容易出现转销锁在箱外的情况。因此,该部位需要定期检查和润滑,磨损严重时必须更换。
转销连接块(见图3零件4)侧面有一卡块,它与顶销头的环形挡块(见图3零件3)形成机械联锁,在着箱顶销没有顶起之前,环形挡块挡住卡块,转销不能进行开闭锁动作。如前文所述,吊具在所有电气联锁条件满足后,便能进行开闭锁动作,但当一个或多个顶销没有完全顶起,机械联锁依然起作用的情况下,全部着箱限位却错误地得到信号,就会出现一个或多个转销没有闭锁(开锁),其余转销闭锁(开锁)的危险现象。要避免出现这样的安全隐患,在吊具的日常保养中,就要经常检查着箱限位的感应间隙,必须使顶销的环形挡块高于转销连接块的卡块后,着箱限位才能得到信号。
开闭锁机构是一个活动频繁的机构,活动铰点位置的零件容易磨损松脱,日常维护必须注意检查,及时更换失效的零件。
1)转销上的平键(见图3零件的是动力传动的重要零件,频繁受力,磨损后容易出现半开锁半闭锁的现象。
2)转销螺母防松螺栓(见图3零件8)一旦松脱后,转销螺母也会慢慢松脱,容易出现转销掉落的现象。
3)转销油缸两固定端的别针销(见图3零件15)松脱后,转销油缸容易脱离转销连接块,就会出现转销无动作的现象。
综上所述,吊具开闭锁机构在集装箱装卸过程中无可避免地出现着各种形式的故障,但只要根据开闭锁机构三大系统的原理,对故障加以分析,就能迎刃而解,防患于未然,有效地降低吊具的停机率和故障率。