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吊具箱外闭锁(一)
集装箱吊具开闭锁机构各系统常见故障
集装箱吊具开闭锁机构各系统常见故障
2009年3月30日
摘要：介绍集装箱码头岸桥吊具开闭锁机构电气、液压和机械3大系统的工作原理及其相互间关系，由吊具开闭锁机构日常故障深入分析各系统重要特点，并给出隐性故障的预防及解决方法。
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，相互冲击，吊具上的开闭锁机构持续动作。根据不完全统计，集装箱起重机的全部故障中，吊具故障大约占其中的60％～70％，而在吊具的全部故障中，开闭锁机构的故障占70％以上。因此，要提高集装箱装卸效率，就必须有效地控制吊具的故障率，重点从开闭锁机构人手。
集装箱吊具的开闭锁机构主要由液压系统、电气系统和机械系统组成(见图1)。这3大系统相辅相成，相互制约，共同完成转销开闭锁动作。
图1吊具开闭锁机构总成
1开闭锁机构3大系统
1．1电气系统
由于吊具的电气开闭锁联锁、单双箱切换和位置记忆等一系列电气控制程序比较复杂，使其全部在集装箱起重机PLC内统一控制是不现实的。目前世界各大品牌的吊具都设立自成体系的电气控制系统，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驾驶室发出，通过吊具电气控制系统的逻辑分析后，吊具向电磁阀供电，电磁阀的线圈得电，阀门开启，向开闭锁油缸输出压力，完成开闭锁动作。
在液压系统、机械结构正常的情况下，吊具电气系统出现的开闭锁故障主要有以下2种情况：
(1)联锁故障 图2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，吊具都不能完成开闭锁动作。
图2吊具开闭锁机构主要电气联锁
(2)电气元件或线路损坏开闭锁机构共有开锁、闭锁和着箱3种检测限位开关，其中任何1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。常见的故障表现为：①开闭锁转销的动力来源于电磁阀。电磁阀线圈烧坏或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，转销无动作；②CAN—OPEN通信板、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信故障，开闭锁指令无法执行；3在吊具开闭锁机构电气系统的日常维护中，只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以及感应限位开关感应距离的调整，就可以在很大程度避免上述故障。对于部分易损坏的电气元件，必须保有适量的备件，避免吊具因缺少备件而停机。
1．2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、油管和转销油缸组成，常见的故障及其解决方法有：
(1)若油泵反转，对调油泵电机两相电源线；
(2)若油泵不转，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)若工作压力过低，检查油泵压力，确认后调整至正确值；
(4)若电磁阀出现故障，以手动方式捅阀芯检查阀体是否被堵塞：如果有动作，检查电气线路；如果没有动作，更换电磁铁；
(5)若溢流阀压力不正常，重新设定压力；
(6)若油管漏油，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)若转销油缸有渗漏或内泄，更换油缸密封件或油缸。
1．3机械系统
转销是开闭锁机构的核心(见图3)，当今集装箱吊具的转销普遍都采用悬挂支承形式。转销连接块(图3中零件③)的下端面为球形支承面，它作用在下面的凹球滑动轴承(图3中零件④)上，形成一个在一定范围内能够相对活动的接触面，使转销有一定的可摆动角度，方便转销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，转销开闭锁的过程中承受着滑动摩擦力。凹球滑动轴承、转销连接块在长时问使用后，会有一定程度的磨损，使转销下移，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。【吊具箱外闭锁】
图3吊具开闭锁机构机械零件
转销连接块侧面有一卡块，它与顶销头的环形挡块(图3中零件⑤)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，全部着箱限位错误地得到信号，就会出现一个或多个转销没有闭开锁，其余转销闭开锁的危险现象。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开关的感应间隙，必须使顶销的环形挡块高于转销连接块的卡块，保证着箱限位开关正常得到信号。
开闭锁机构是一个活动频繁的机构，活动铰点位置上的零件容易磨损松脱，日常维护必须注意检查，及时更换失效零件。最常见的有以下3种情况：
(1)转销上的平键(图3中零件②)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(图3中零件①)一旦松脱，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(图3中零件⑥)松脱后，转销油缸容易脱离转销连接块，一旦脱离就会出现转销无动作的现象。
2结束语
综上所述，吊具开闭锁机构在集装箱装卸过程中会不可避免地出现各种形式的故障，只要根据开闭锁机构3大系统的原理，对故障加以分析，问题就能迎刃而解，防患于未然，有效地降低吊具的停机率和故障率。
吊具箱外闭锁(二)
集装箱吊具例题
判断题：
1. 集装箱吊具是一种通过箱体顶部框架传力的起吊工具，它具有与箱体相适应的结构，通过位于四个角部的转锁与箱体的四个顶角件连接，进行起吊作业。 ( √ )
2. 目前我国港口起重机采用的集装箱吊具主要有以下两种：（1） 集装箱专用吊具（2） 集装箱双箱吊具 （ × ）
3. 这种吊具结构简单，自重轻，需辅助配合，生产效率低，由于单点起吊，集装箱在吊装中容易发生打转现象。( √ )
4. 目前集装箱专用起重搬运机械，如岸边集装箱起重机、轮胎式集装箱龙门起重机、轨道式集装箱龙门起重机所采用的典型集装箱吊具有可伸缩单箱吊具和可移动双箱吊具两种。( √ )
5. 可移动双箱吊具是指一次能同时装卸两个在一定范围内变动间距的20ft集装箱的伸缩式吊具。它由钢结构、转锁机构、伸缩驱动机构、导板机构、双箱移动机构、中间吊点装置、气压系统、电气系统等组成。( × )
6. 可移动双箱吊具故障可分为机械系统故障、液压系统故障和电气系统故障三部分。( √ )
7. 当吊具合上电源后吊具电动机转但空气开关马上跳掉，诊断原因为：空气开关额定电流过小或油泵有接地或短路等故障。那么处理方法是：调大空气开关额定电流或排除油泵故障。( √ )
8、可移动双箱吊具的液压系统主要由泵源系统、双箱平移系统、中间升降系统、伸缩系统、导板系统和转锁系统等组成。( √ )
9、可伸缩单箱吊具仅当4个转锁全部处于全开锁或全闭锁位置时，起升机构才允许动作。 ( √ )
10、为了确保作业安全，吊具转锁除了电气联锁外，还装有液压联锁装置。 (× )
选择题：
1. 集装箱专用吊具根据其结构型式可分为固定式、组合式和伸缩式三大类。( A )
A、固定式、组合式和伸缩式 B、手动式、自动式和半自动式
C、复合式、旋转式和伸缩式 D、固定式、单箱式和双箱式
2.经检查发现：吊具没有压力，并确认为是溢流阀故障，那么下一步的处理方案应是： ( B )
A、------通过油位计检查油位高度，清洁过滤器。
B、------检查溢流阀运行是否正常、设定压力是否正确。
C、------将液压马达拆下，检查输出轴转动是否正常。
D、------检查电动机是否失灵。
3.经检查发现：吊具转锁不能打开，并确定为命令继电器触点粘住，那么下一步的处理方案应是：( A )
A 、更换继电器
B 、更换保险丝
C 、修理动力电源
D 、更换新的电磁阀
4. 经检查发现：吊具转锁不能动作，原因为顶销不到位，导致相应的限位开关无顶销信号，那么下一步的处理方案应是：（ D ）
A、重新调整顶销限位
B、更换顶销限位
C、更换油管
D、重新调整顶销
5. 经检查发现：当吊具处于双箱状态时，中间吊点装置不能平移，检查当时的吊具系统高压压力为120bar，则需要调整系统高压压力至：（ C ）
A、110bar
B、150bar
C、170bar【吊具箱外闭锁】
D、200bar
6. 经检查发现：吊具油泵和电动机停转，同时确定为三相动力电源缺相或接线错误，那么下一步的处理方案是：（ A ）
A、检查电缆、插头、插座等的芯线是否与电动机相位对应
B、更换电动机
C、更换吊具油泵和电动机的联轴节
D、换用备用芯线
7. 吊具伸缩动作靠油马达和减速箱驱动( A )传动实现。
A 、链轮链条 B 、齿轮齿条 C 、液压 D 、气压
8、导板分别安装于吊具( C )个角上，导板工作可靠，能帮助司机快速将转锁插入集装箱的角配件中，以提高装卸效率。
A 、2 B 、3 C 、4 D 、5
9、导板的摆动幅度为( C )，导板下压时的扭矩不小于1200Nm。
A、60° B、90° C、180° D、360°
10、可伸缩单箱吊具伸缩定位于设定的（ A ）三个位置。
A、20ft、40ft或45ft B、20ft、40ft或60ft C、20ft、40ft或80ft
D、20ft、30ft或40ft
吊具箱外闭锁(三)
岸桥吊具开闭锁机构优化整改实例
岸桥吊具开闭锁机构优化改造项目的探讨 广州港南沙港务有限公司 吴伟明
摘要：本文介绍了集装箱码头某品牌岸桥吊具开闭锁机构的工作原理和存在的隐患，重点介绍了对该开闭锁机构的优化整改方法。
关键词：集装箱吊具 开闭锁机构 失效 整改 分析
岸桥集装箱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，如果在维保过程中有所忽略，将会发生重大安全事故。因此，我们必须定时地对吊具的开闭锁机构进行检查保养，并及时发现开闭锁机构可能存在的不安全因素，给予优化整改。
本文并不是对吊具开闭锁机构的所有常见故障进行分析研究，因为许多故障或者意外或多或少都是因为人为的因素造成的，有的是保养不到位导致转销欠润滑造成的，有的是转销的更换不及时或转销质量不佳造成的，有的是没有注意定期对重要螺栓进行紧固而造成的，这些故障完全可以通过日常保养去避免。本文选取的是一个典型的技术整改与大家探讨，针对的是吊具开闭锁机构设计上存在的不足。
1. 某品牌岸桥吊具边锁开闭锁机构结构形式简介
图1 开闭锁机构图
首先我们介绍一下该岸桥吊具的开闭锁机构的结构形式（见图1），该开闭锁机构采用单液压油缸驱动方式，一个液压油缸带动两条开闭锁推杆，在着箱的
状态下，油缸往左侧推出时为开锁，油缸往右侧推出时为闭锁，油缸与推杆使用转向球头连接，球头连接螺栓用两个螺母与一个内六角螺栓相连，内六角螺栓就是开闭锁限位的感应杆，内六角螺栓头被一个滑动槽包围，该滑动槽的作用是防止内六角螺栓偏移导致无法感应开闭锁限位，限制了感应杆的横向自由度。
2. 该开闭锁机构存在的问题
开闭锁油缸活塞受到的压力并不是绝对均匀的，在开闭锁一段时间后，油缸的活塞及其推杆都会有一定角度的旋转，这个旋转产生的扭力就作用在球头连接上，球头位置有一定的自由度，通过球头的转动虽然在一定程度上能抵消掉部分扭力，但是球头连接螺栓与限位感应杆却成为了受力的终端，因为该感应杆的螺栓头藏在滑动槽内，滑动槽的边缘限制了它的转动，所以油缸的扭力就全部作用在连接螺栓上，当螺栓头受力压在滑动槽上，同时还会产生一个滑动摩擦力，在这两个外力的作用下，感应杆出现断裂是必然的事。
如果只是内六角螺栓出现断裂，开闭锁动作还是会正常进行的，只会导致开闭锁限位无法感应，出现开闭锁操作超时等故障，对岸桥的安全不过构成很大的威胁，但是如果是球头螺栓出现断裂，球头连接将会马上失效，油缸的动作就不能传递到开闭锁连杆上，吊具锁头也不会动作。
在岸桥作业过程中，如果在闭锁过程中球头螺栓出现断裂，球头连接失效，锁头实际上时没有闭锁，而断裂的感应杆刚好掉落在闭锁限位的旁边，给了岸桥一个闭锁完成信号，岸桥满足联锁条件进行起升动作，那么这一吊集装箱实际上就只有3个锁头在工作，这是十分危险的，容易出现机损事故与人员安全事故，更严重的情况是只有单侧2个锁头完成了闭锁动作，另外一侧的2个锁头处于开锁状态，后果将无法想象。
3. 开闭锁感应杆受力分析
图2 感应杆受力分析图
为了避免该开闭锁机构在作业时出现险情，我们必须进一步对该感应杆的受力进行分析，以寻求最好的优化整改方法，如图2所示，球头连接螺栓受到的主要是油缸旋转所产生的扭力，其实也就是滑动槽给开闭锁感应杆螺栓头的反作用力F1，感应杆螺栓头与滑动槽之间的滑动摩擦力F2，F2=μ*F1，开闭锁感应杆所受的推力与摩擦力的合力为：F3，F3=(F1^2+F2^2)^1/2。
4. 优化整改方案
图3 整改方法示意图
开闭锁油缸活塞与推杆的旋转是难以消除的，因为在目前的国际市场上基本上是很难找到一种油缸是绝对没有旋转现象的，就算找到了，对于设备管理者来讲，将原来的油缸更换为另外一种结构形式的油缸，就需要对油缸安装位置进行改造，甚至有可能要对吊具液压系统与控制系统进行调整，这么做必然会影响吊具出勤，还会大大提高设备维护成本。
鉴于上述情况，我们就需要从球头连接与感应杆的受力方面入手考虑，在无法消除油缸旋转扭力F1的情况下，我们可以将球头连接螺栓的强度等级提高到10.9级（见图4），这样球头连接螺栓的抗剪切能力会有所增强，但最关键的还是要减少整个螺栓连接所受的合力F3。【吊具箱外闭锁】
图4球头连接图
通过第3节的受力分析，我们已经知道了F3是油缸旋转的反所用力F1与滑槽摩擦力F2的合力，既然F1难以消除，我们就需要想办法将摩擦力F2消除掉，F2属于动摩擦力，只要两个物体之间有正压力，动摩擦力就必然存在，除非摩擦系数为0，但是内六角螺栓头与滑动槽都是金属，就算有润滑油辅助，摩擦系数还是比较大的，但只要将这条内六角螺栓改为螺栓型滚轮（见图5），在滚轮内安装轴承，这个动摩擦力就基本上不存在了，随着摩擦力F2的减少，合力F3也会同时减少。
图5 螺栓型滚轮结构形式
5. 结论
本文主要介绍的是集装箱吊具众多优化整改方法之中的一个典型例子，通过这个改造项目，可以得知集装箱吊具上任何一点细节上的隐患都有可能产生严重的后果，因此，在日常的维修保养过程中必须细心观察，善于发现，及时查出隐患，在制定整改方案时，不能单从技术管理的角度上考虑，还要从成本管理的角度上考虑，最后的整改方案必须有根有据。
作者简介：
姓名：吴伟明 性别：男
职称:港口机械工程师
从事工作：港口机械设备维护、管理工作
工作单位：广州港南沙港务有限公司 工程技术部
电话：13828488322
E-MAIL: GARRYWU007@163.com
吊具箱外闭锁(四)
浅谈岸桥吊具安全着箱智能检测功能改造
摘要：通过在吊具上增加一套激光测距装置，实现吊具安全着箱检测功能，使吊具平稳落到集装箱上，以此来提高作业效率，保障设备安全稳定运行。 关键词：吊具；着箱智能检测；改造
岸桥作为集装箱生产作业大型设备，集成了世界许多先进技术。集装箱吊具是抓取集装箱的执行设备，由于司机距离吊具一般都在30米以上的位置，对吊具下降速度和距离的判断往往不够准确及时，极易发生吊具砸箱事故，导致吊具故障频发；为保障设备安全运行，通过在吊具上增设激光测距装置，实现吊具安全着箱智能检测功能。本文将对吊具安全着箱智能检测功能的设计与工作原理进行阐述。
1.选取激光测距传感器
我们根据实际工况选择一种能够提供开关量输出信号的传感器，传感器具备调节测试距离的功能，比如我们在传感器上设置了数值，当传感器检测的距离小于设定的数值时，其开关量输出信号动作，设备PLC采集其开关量信号作为吊具自动减速的判定条件，从而实现吊具的自动减速，达到安全着箱的目的。根据这一思路我们选择的是德国SENSOPART激光测距传感器FT92IL-NSL4。其优点是：检测精度高（微米级）；响应时间快（15ms）；抗光干扰能力强，几乎适合所有表面检测；2级激光等级，最小光点可达0.8mm，有效检测小面积被测量面。
2.PLC采集传感器开关量信号的线路设计
为了使设备PLC能够采集到激光测距传感器反馈的信号，利用设备的备用装置及安装的激光测距传感器设计一条控制线路，即：激光测距传感器――吊具备用继电器――吊具电缆滑环箱――司机室控制柜备用接触器――司机室控制柜CSVIM2输入模块，具体设计如图所示：
控制线路设计简图
图中激光测距传感器1、2接线端子是供给电源，是取自吊具接线箱内24伏变压器，3号端子是反馈信号。激光测距传感器设定的距离是6米，当传感器测定的距离小于6米时，3号端子导通，从而驱动吊具接线箱内的备用继电器1吸合，此时备用继电器1的1、3常开触点导通，110V交流电源通过吊具电缆的49号线芯到达吊具上架滑环箱，通过滑环及510号电缆的16号线芯，将110V交流电源送到司机室控制柜的备用接触器1的线圈，从而驱动备用接触器1吸合，此时备用接触器1的13、14常开触点导通，将9CA15CAC1电源信号送到控制柜的CSVIM2的B8输入点，完成PLC对传感器反馈信号的采集。
3.程序的设计
PLC采集到传感器的反馈信号后，我们需要在PLC中设计一段程序，通过逻
辑程序的运算来控制吊具的自动减速，新加程序，其中加入PLC采集到的传感器的反馈信号，将其命名为吊具高度检测减速点，闭锁检测信号，在这里是用的取反信号。再取一个吊具向下减速信号。此段程序的意思是当PLC接收到传感器反馈的减速点信号时，并且吊具不在闭锁状态下，吊具向下减速线圈导通，吊具向下减速信号启动。
4.吊具自动减速功能的实现
吊具向下减速信号启动以后，具体如何实现吊具减速功能，编辑程序加入减速命令点，当减速线圈导通后，减速命令点导通，此时手柄给定的速度参数会乘以20%的比率得到一个数值，然后再将这个数值通过Internet通讯方式送到驱动器，驱动器接收的速度给定数值也就变为原来的20%，驱动器给出的驱动电机的速度也会降为原来的20%，实现吊具的自动减速功能。
5.结束语
该功能的实现使设备的性能得到优化提高，提高了设备的操作性能和安全性能，通过对以上吊具安全着箱智能检测功能的分析，该功能设计巧妙，充分利用了PLC强大的逻辑运算功能，利用设备的备用装置实现了此功能，并且在维修中已得到成熟应用，因此该功能会在今后的港口设备中的将更加广泛应用。
参考文献：
[1]《GE FANUC PLC 编程软件手册》.美国通用电气公司
[2]《GE PLC使用说明书》.美国通用电气公司
[3]《电气控制技术》.北京理工大学出版社
吊具箱外闭锁(五)
电动单梁起重机定检过程中存在的问题及解决措施
【摘 要】电动单梁起重机具有鲜明的简单性特征，属于桥式起重机。其简单性主要体现在金属结构与电气控制方面，电动单梁起重机的简单性特征成全了其在价格方面的优势，总体来说电动单梁起重机价格不高，在维护方面也十分简单，因此具有广泛的适用性。就现实工作中有关起重机械的检验来看，经常会碰到很多问题，本文主要围绕这些问题展开研究，探究相关的解决策略。 【关键词】电动单梁起重机；定检；问题；解决措施
一、大车起重机啃道问题
在起重机的使用过程中经常会发生大车啃道的情况，这种情况会直接对起重机的使用效率与维修效率产生影响，为此对这种情况一定要高度重视，做好应对。从大车啃道发生的原因来看，具有复杂性，并且其破坏形式也呈现出多样性的特征，一般集中在如下几点：
1.1轨道存在问题
在具体的检验中经常会检查出很多单位的大车轨道在安装质量方面存在问题，与安装标准相差很远，缺乏科学规范性。其一，轨道发生严重变形，使得轨距与国家规定的标准相差很多。其二，固定轨道的压板与规定标准差距较大，很多单位普遍使用金属结构房架、钢梁轨道。固定轨道的压板，将铁块进行简单的折弯作为固定轨道的压板，这就使得压板在无论水平方向还是在垂直两方向的紧固力都难以保障。受起重机运作过程中会带来很强的震动力与冲击力的影响，使得轨道与压板都会发生移动。久而久之，两条轨道的高低差就会越来越大，如果处于相同截面的两条轨道的高低差比国际标准高，就会在起重机使用过程中发生倾斜现象，必然产生啃道情况。国家标准对相同截面的两条轨道高低差是这样规定的，即不能够高于10毫米。轨道高低差产生的原因很多，布局，地形以及安装等都有可能造成轨道高低差的产生，在具体的检测实践过程中一般以轨道安装要求为依据，原则上是不允许超出这一范畴的。
1.2受传统系统误差的影响，造成起重机使用过程中发生啃道
由于有的大车在使用过程中采取分别驱动的形式，因此很容易出现电动机不同步的情况，两制动器调的松紧不够均匀，就会引发起重机大车啃道的现象。对传动系统的零部件进行更换或调整，能够对这种情况进行有效的改善，可以降低传动系统误差产生的几率，实现同步运行的目的。
1.3如果在加工安装环节发生错误也会造成起重机啃道现象的发生
通常来说为了能够有效降低起重机啃道现象的发生，会将起重机的主动轮踏面加工成一定锥形，但是如果起重机的大车两主动轮直径加工不符合标准，存在较大的误差，或者在安装环节不够规范，发生错误，都会加重起重机啃道现象的发生。
二、葫芦式起重机出现的问题
电动单梁起重机依靠电动葫芦实现升机，电动葫芦被称为电动单梁起重机的小车，电动单梁起重机在工作原理方面与葫芦式起重机是一致的。电动单梁起重机具有突出的结构简单的特征，并且十分易于操作，所以获得了较为普遍的应用。对葫芦式起重机的实践检验中发现在缓冲器的设置、防断轴保护、错断相保护等环节呈现出的问题比较多。三相异步锥形制动电动机是葫芦式起重机应用的动力装备，三相异步电动机的运转方向会受供电电源的相序影响。供电电源相序会产生一定的变化，在这个时候电动机的运转方向也会随之发生变化，与会开始沿着反方向运转，如果在这个时候按操手电门的“下降”按钮，吊具会发生上升现象，同时上升极限位置限制器也会失效，事故的发生率会大大升高。从现实来看，每一年发生的钢丝绳拉断、卷筒挤碎、吊钩组挤压变形等起重机事故都是由于起重机错相所造成的。
从现阶段在国内获得广泛生产与应用的MD与CD型电动葫芦的检测来看，在错断相保护方面存在很大的欠缺，缺乏有效的措施来应对错相的发生，不能对错箱可能性带来的严重性事故做好防范。因此必须按照葫芦式起重机的安装要求将错断相保护器加入到电器控制系统当中，错断相保护器能够有效在供电电源发生错相或断相的时候产生保护性作用，能够及时地将总电源接触器断开，直至确保供电电源正常以后起重机才会再次投入工作。如此能够大大降低由于电机缺相运作被烧坏现象的发生，也能够大大降低由于电源错相造成过卷现象的发生。因此，安装断错相保护器意义十分重大。
车轮踏面与边缘都会由于电动葫芦的运转发生磨损，久而久之就会拉大轨道和车轮之间的缝隙，因此必须对运行期间产生的间隙进行及时的调节，否则就会提升电动葫芦发生脱离轨道的几率，引发严重的事故伤害；车轮轮轴的装配位置具有一定的隐蔽性，因此如果轮轴出现了裂纹也不容易被非常及时地发现，车轴裂纹如果不能做到很好的控制，就容易造成断裂，酿成坠落性惨重的事故后果。所以为了能够有效规避电动葫芦坠落事故的发生，应该为防断轴保护装置找寻代一个比较恰当的位置，安置到电动葫芦上。防断轴保护装置会在葫芦发生脱轨或断轴时，及时有效地悬挂在轨道上，大大降低了起重伤害事故的产生率。电动葫芦运行轨道的终端必须安装缓冲器，这一内容在GB6067-1985《起重机械安全规程》中比较明确陈述，但就具体的装设位置则还没有提及。
从现阶段我国广泛应用的电动葫芦的缓冲器的安装位置来看，大多数都安装在工字钢的中间位置，缓冲器会在与电动葫芦运行的车轮发生碰撞的时候，进行有效的能量吸收。缓冲器与运行车轮轮缘发生碰撞，会发生严重的磨损现象，缓冲器的功能会随着电动葫芦运行时间的延长而不断降低，这样就会大大提升电动葫芦运行期间的风险性，大大降低了电力葫芦运行的平稳性。改变缓冲器的安装位置，将其放置于工字钢的下表面就能够有效降低故障的发生率，使得电动葫芦悬挂耳板与缓冲器之间产生一种缓冲，同时使得缓冲器的使用寿命大大延长了。
三、结语
电动单梁起重机在使用环境方面具有鲜明的特殊性，如果在电动单梁起重机的使用过程中出现垮塌事故，就会发生机毁人亡的严重性后果。因此做好有关电动单梁起重机的实际检验工作责任十分重大，具体工作的展开一定要掌握设备的实际特点，突出重点，细致全面，进行综合性评估，能够有效对事故风险的发生做好防范；此外一定要积极主动地与权威检验机构取得联系，大型重要设备一定要通过权威检验机构的检验之后方可运行使用。
参考文献：
[1]尚鹏.在用电动单梁起重机定期检验过程中问题探讨[J].价值工程.2012（19）
[2]郝静，宋光状，陈根，高磊. 葫芦起重机超载限制器技术的应用[J].煤矿现代化.2010（05）
吊具箱外闭锁(六)
浅析集装箱吊具电动导板力矩保护装置
【摘要】节能、环保产品是目前各领域产品的发展方向，作为港口机械的核心产品之一，电动吊具在市场所占的份额亦在逐年提升，电动导板机构作为吊具的关键部件，其可靠性直接影响到整机作业效率、可靠性，作业中的强烈冲击容易导致导板减速箱体内部元件和驱动元件损坏，为此，需要在机构内部设计导板力矩保护装置，通过该装置释放冲击力，从而保护整个导板机构。该装置采用摩擦传动的方式传递力矩，亦通过摩擦接触面的相对滑动实现保护功能。 【关键词】电动吊具；导板机构；力矩；保护装置
1、问题的提出
集装箱吊具作为起重机装卸集装箱作业中的关键部件，其故障率达起重机总故障率的60%至70%，故集装箱吊具的可靠性是影响作业效率的关键所在，从而要求吊具上的每个部件都能达到高可靠的性能。
近年来，为不断研制节能、环保的产品，驱使电动吊具的用量在逐年提升，且年增加量在呈现逐年上升的趋势，作为液压吊具的替代产品，电动吊具有其不容忽视的优势，其用电量仅为液压吊具的8%左右，但电动驱动方式亦存在一定的限制。
作为电动吊具制作中的一项重点且是难点的导板机构，其可靠性直接影响到整机作业效率、可靠性，传统的液压导板机构因其可以通过液压阀的溢流保护释放过载作用力，实现对系统元件的保护，但电动产品因制动器不具备此项功能，作业中的强烈冲击容易导致导板减速箱体内部元件和驱动元件损坏，为此，需要在机构内部设计导板力矩保护装置，通过该装置释放冲击力，从而保护整个导板机构。参见图1，力矩保护装置安装在电动吊具四角的齿轮箱内，齿轮箱内有一个传动机构的大齿轮，保护装置设置在大齿轮的内部，通过滑动摩擦接触，起到保护作用。
2、力矩保护装置的多种方案比较
电动导板的下压主动扭矩约2500Nm，而需要的反向工作扭矩为5000Nm，否则不能保证正常的导向功能。目前主流的力矩保护装置中，例如通过链条形式、滚珠形式的，均不能满足导板机构的工况要求，诸如冲击力大、频繁工作、滑动过程中需要保持一定的扭矩等，使得一般的力矩保护器无法达到导致装置工作的需要。
此次我们选择了能够实现上述功能的摩擦形式的力矩保护方案，并对以下几种方案逐一分析。
参见图2、图3，采用锥形结构的方式，该方式具有摩擦力矩大、结构紧凑、所需空间小等优点，通过在齿轮内部布置的两个锥形盘上的锥形面获得摩擦转矩，锥形盘上设置一圈定位螺栓，当工作扭矩超过锥面上的摩擦力矩时在锥形面上相对滑动实现保护功能。
当使用一段时间后，接触面磨损后力矩下降，通过调整螺栓的扭矩恢复所需扭矩。但这套机构的不足是：接触面磨损速度快，短周期就需要重新调整；锥面对制作精度的要求太高，不容易保证配合精度；一圈螺栓的拧紧顺序对扭矩的影响大，对安装要求高；螺栓的扭矩需要严格控制，否则摩擦力矩变化大，从而要求严格控制装配工序。以上这些条件使得装置的扭矩较难控制在一定的范围内，且使用中保养工作量较大。
参见图4，采用2片较厚的平面接触的干式摩擦片形式，该方式具有摩擦力矩大、安装方便、调整容易、成本低、加工要求精度低等优点，且摩擦片厚度大使得强度高，摩擦片制作成本低，通过在齿轮内部布置的两个摩擦片，通过摩擦副的平面接触获得摩擦转矩，压力通过圆螺母与中部的套通过螺纹预紧提供，当工作扭矩超过接触面上的摩擦力矩时在平面摩擦副接触面上相对滑动实现保护功能。
当使用一段时间后，摩擦片磨损后力矩下降，通过调整圆螺母的扭矩进行补偿。但这套机构的不足是：摩擦副数量少必须使用干式摩擦，但齿轮箱内部的油脂渗入后力矩下降明显；干式摩擦接触面磨损速度快，短周期就需要重新调整。
参见图5，采用多片湿式摩擦片平面接触的形式，该方式克服了以上各种形式的诸多不足，随摩擦片成本稍有增加，但摩擦片寿命提升一倍以上，综合成本降低，通过在齿轮内部布置的多个摩擦片，通过摩擦副的平面接触获得摩擦转矩，摩擦片磨损后扭矩补偿便利，工作可靠性大大提高。
3、最优方案的功能实现方式
电动导板机构中的摩擦离合装置主要由转套、摩擦片、齿圈、内垫板、外垫板、压板、蝶形弹簧、止动垫圈及圆螺母组成，构成示意如图6所示。
转套通过内孔内安装的平键与传动轴进行连接传动，转套与内垫板、压板通过转套外圆上的凹槽以及垫板和压板外部的凸台相配合同步进行转动，大齿轮与外垫板通过大齿轮内孔上的凹槽以及外垫板外部的凸台相配合同步进行转动，在大齿轮、转套、内垫板、压板、外垫板之间安装有摩擦片，通过摩擦片各配合面之间的摩擦力传递扭矩。
4、结束语
保护装置在电动导板机构的成功使用，弥补了电动导板自身驱动系统相对于液压驱动系统的不足，很好的实现了对系统的保护功能，其在产品上的推广，对提升产品自身的性能，促进节能、环保型电动吊具的更广泛的应用有着至关重要的作用。伴随着用户对电动吊具需求的增加，该保护装置的使用将进入到更加广泛的码头、堆场、货场等诸多领域，获得更加广泛的认知。
参考文献
[1]申荣林.摩擦材料及其制品生产技术.北京：北京大学出版社，2010
[2]孟宪源.现代机构手册.北京：机械工业出版社，1994（6）
[3]张展.联轴器 离合器与制动器设计选用手册.北京：机械工业出版社，2009
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