港口集装箱岸桥吊具控制系统改造

港口集装箱岸桥

吊具控制系统改造

丘俊蔡国强

(赤湾集装箱码头有限公司,广东深圳518068)

摘要:赤湾港集装箱码头的集装箱岸桥经过十多年使用,控制系统的故障逐渐增多,必须进行改造。分析了吊具的结构和功能,着重介绍了对岸桥吊具控制系统的改造,包括电控系统的设计、系统的总线、吊具控制软件的设计等。改造后的吊具控制系统运行良好,两年来故障明显下降。

关键词:港口集装箱吊具控制系统改造

Upgrading of t he Hanger's Control Syste m

on t he Contai ner Bri dge Crane of Port

Q iu Jun Cai Guoqiang

(Chi w an Port Contai n er Ter m i n al Co.,Ltd.,Guangdong Shenzhen518068)

A bstract:A fter m ore than decade o f usage,tr oubles o f the contr o l syste m on the con tainer bri d ge crane i n the Ch i w an Conta i n er T er m i n al increased g radually,and an upgradi n g is neccessary.Th is paper ana l y ses t h e structure and function of the hanger.Erpec ially it i n tro-duces the refor m upon the hanger s'contro l syste m on the contai n er br i d ge crane,i n cluding de-sign o f the contro l syste m,the bus of t h e syste m,desi g n of the control soft w are o f the hanger, e tc.A fter upg rading the hanger s'control syste m runs fi n e,the tr ouble rate decreases obv i o usly in t w o years.

K ey words:po rt conta i n er hanger contro l syste m upgrade

随着国内、外货运量的急剧增长,对集装箱装卸效率提出了更高的要求,因此提高集装箱装卸效率已成为赤湾港及全国各港口的主要问题,同时也是各港口保障自身市场竞争力的一个重要指标。

1问题提出

在码头集装箱起重设备中,吊具是集装箱起重机的关键部件。吊具的安全性与可靠性,直接影响着起重机的正常工作。据多年的统计,在集装箱起重机全部故障中,吊具的故障要占60%~ 70%左右。随着科学技术的日新月异,起重机已经进入了全数字化智能控制时代,各机构的机电保护更趋完善,使起重机本身的故障大幅度下降。而吊具由于柔性连接动荡大,在作业中不断地与集装箱碰撞、冲击,与船舶上的隔箱导轨等结构摩擦;加之尽管吊具上的旋锁、导板已经频繁不断地工作,但大多数司机还希望更快一些,因而吊具在

# 20 #

整个装卸过程中,故障就较多地表现出来。南湾集装箱码头岸桥吊具总数达几十台,分别为从新加坡、瑞典引进的和从上海ZP M C 购进的吊具。这些吊具在上个世纪90年代中期投入使用。其中上海ZP MC 购进的原装的电控系统是采用单板机与接触器控制电磁阀来实现整个吊具控制。由于吊具长期使用和在露天现场作业,受现场振动大、周围强电磁干扰等恶劣环境的影响,电气故障率逐渐增多,其故障维修耗时长。曾有几次重要国际航线货轮作业,由于吊具故障处理时间较长,影响了货轮的离港时间,给公司造成较大的经济损失,因此必须对现行的电控系统进行改造。2 吊具的结构及功能

整个吊具的主体采用全焊接封闭式的钢结构制造,它由主框架、伸缩梁和左、右两边端梁、液压系统等构成,其吊具各功能组成如图1

所示。

图1 吊具各功能组成(A S-i 从站)

2.1 导板装置功能

吊具有4个导板,分别安装在吊具的4个边角,导板分别可作180b 上下摆动,导板按箱体的4个边角定位可准确将旋锁插入集装箱角孔。由于4组导板具有独立的DC24V 电磁阀驱动装置,因此既可同时动作,又可根据需要分别操作。2.2 着箱杆与旋锁装置功能

着箱杆与旋锁是吊具与集装箱连接的部位,着箱与旋锁在机械上有动作互锁,在电气上也通过逻辑控制电路进行安全保护。整个吊具有8个旋锁、8根着箱杆,其中外边角有4个边锁及4根着箱杆,中间海、陆侧中锁共有4个旋锁及4根着箱杆。2.2.1 着箱杆与旋锁功能

进行单箱模式操作时,吊具只有四角的4个边锁与着箱起作用。

双箱模式操作时,吊具8个旋锁及着箱同时动作,进行双箱吊装。

2.2.2 着箱杆与旋锁的控制

吊具边锁四角各有一套电磁阀驱动旋锁油缸

动作;中锁海陆两侧共用一套电磁阀驱动4个旋锁油缸动作。每个旋锁油缸驱动一个旋锁旋转90b ,来完成锁头的开、闭锁动作,实现吊具吊起集装箱。着箱与旋锁的执行机构被内藏在箱形端部横梁内,不会受到外力破坏,具有较高的可靠性。开、闭锁及着箱限位开关也被安装在里面,通过检测转柄上感应块位置及着箱杆顶起的高度来检测开、闭锁及着箱状态。2.2.3 着箱杆与旋锁的检测

着箱杆主要对旋锁是否落入箱孔内进行检测,对吊具的开、闭锁动作起安全联锁保护作用,避免吊具旋锁误动作引发摔箱、拉断旋锁等重大安全事故发生。2.3 伸缩梁装置功能

伸缩梁装置不仅要完成吊具在不同标尺来回伸缩动作,同时也是吊具主体的支撑机构。伸缩梁装置功能由如下两部分组成。

1)第一节梁是负责吊具在20-40ft 范围伸缩。由左、右两边的电磁阀驱动左、右两边的双向液压马达带动链条来实现20-40ft 之间的来回伸缩功能。

2)第二节梁是负责吊具在40-45ft 范围伸缩及实现中锁的可移动。由左、右两边的电磁阀

驱动液压缸伸缩动作,实现吊具在40-45ft 范围可移动功能。

3 集装箱岸桥吊具控制系统改造3.1 吊具电控系统的设计

3.1.1 电路的设计

在改造前对控制系统的各项性能指标进行分析,以此分析结果作为设计的依据。增强吊具本体安全性能加装如下硬件。

1)加装边锁、中锁计数器,用来统计吊具的作业量及锁头动作次数,同时保证对锁头限定使用次数安全的要求。动作次数超过20万次要强制报废。

2)加装中锁记忆位置编码器,方便在装卸过程中准确调整两个箱体之间的距离,避免在船舱作业过程中,发生吊具卡槽事故。3.1.2 吊具控制系统的设计

吊具控制系统电路的设计如图2所示:

#

21#