荆旭峰
烟台港集装箱码头有限公司
摘要： 分析现有岸桥小车钢丝绳涨紧系统的特点，采取的涨紧形式对钢丝绳使用产生的影响，优化设计小车涨紧机构，提高钢丝绳的使用寿命，降低钢丝绳的使用成本。
关键词：岸桥小车；钢丝绳牵引；涨紧机构
英文翻译：Analysis of the characteristics of the existing trolley wire rope tension system, affect the tension by use of wire rope, optimization design of trolley tensioning mechanism, improve the service life of wire rope, reducing the wire rope use cost.
引言
我公司岸桥小车牵引机构，采用钢丝绳牵引，带动小车在大梁轨道上做往复运动。小车运行有效行程110M，牵引前绳总长度达460M，后绳总长度达280M，使用直径￠22.4mm的钢丝绳，某品牌的钢丝绳的单位重量2.22KG/M，因钢丝绳自身的重力产生松弛下垂，小车在启动和制动的状态，都会产生运行不稳定、抖动的现象，影响到小车运行安全性和整机作业效率，为了消除这一影响，现有设备上设有相应的涨紧机构，在中梁铰点处增加立式涨紧机构和后大梁杠杆式涨紧；这两种涨紧形式在我公司的岸桥上都有应用。本文主要分析这两种形式的涨紧机构的特点，对钢丝绳使用的影响，以及提出另外两种卧式涨紧机构，有效的降低小车钢丝绳的磨损，提高钢丝绳使用的寿命。
1 中梁铰点立式涨紧机构：
中梁立式涨紧机构的设置（图1）是在中梁布置一液压站，调整系统压力，实现油缸伸缩带动滑轮移动，来调整钢丝绳的涨紧程度，实现钢丝绳上每一点的重力方向与钢丝绳的轴线成90度。涨紧力的大小是通过调节液压系统油压的大小来实现的，这种涨紧机构的设置，我司岸桥上有使用，这类涨紧机构长期使用表现出一些特点，1）涨紧机构增加了两对滑轮，钢丝绳反复多次经过滑轮，增加了滑轮对钢丝绳的外径磨损；2）在涨紧滑轮处，钢丝绳在较短的距离内，反复受到弯曲应力，股间磨损加重，导致钢丝绳内部疲劳断丝加重；3）前绳的长度较长，小车在轨道上做往复运动，通常在30米的范围内反复经过涨紧滑轮，局部磨损加重，更换频率增高，，更换难度大，操作危险系数较高。4）从油缸的安装的结构看，采用的是油缸的拉杆稳定，油压的最大效率没有得到发挥，系统当中需要设置较高的油压，较大的力集中于油缸活塞的螺栓上，这也是造成油缸损坏的主要原因。5）俯仰收起的过程，涨紧系统能自动消除钢丝绳长度的变化，保持小车停车位置不变。
从钢丝绳经过滑轮的绕向来看，前绳在涨紧处经过滑轮3次，这也是为实现钢丝绳的涨紧，增加的经过滑轮的次数，如何降低钢丝绳经过滑轮的次数，就是降低钢丝绳的磨损，在实际使用中，前绳的使用寿命远低于后绳，更换频率也高于后绳。
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图1：立式小车钢丝绳涨紧系统简图
1.后绳滑轮 2.钢丝绳绳后托辊3.小车后牵引钢丝绳 4.小车架 5.小车前牵引钢丝绳 6.钢丝绳卷筒 7.涨紧油缸系统 8.导向滑轮 9.钢丝绳前托辊 10.前绳滑轮
2 后大梁液压杆机构涨紧系统
后大梁液压杆机构涨紧系统（图2）是将整体涨紧系统置于后大梁，与后大梁的起升机构防挂舱公用一个液压站，它优于立式涨紧机构，节省了一个液压站。从结构分析，减少了前小车钢丝绳反复经过滑轮对钢丝绳的磨损；降低了钢丝绳的更换频次。这种机构的设计，在生产应用当中也表现处不足。1)这种机构采用伸缩油缸和杆机构，钢结构复杂，重量较大，影响整机的钢结构，油缸行程短，不能有效的实现较大的行程，钢丝绳长期使用，因拉伸延长，需要定期调整钢丝绳2）从油缸的受力情况看，油路需要较大的压力来实现涨紧力。 3）从油缸的安装形式看，油压的最大效率没有得到发挥，系统当中需要设置较高的油压，较大的力集中于油缸活塞的螺栓上，这也是造成油缸损坏的主要原因。4）收俯仰的过程，钢丝绳处于悬垂状态，涨紧系统能吸收长度的变化，但会使小车的停车位置产生后移，对操作和使用带来不便。
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图2 后置式杠杆机构小车钢丝绳涨紧系统简图
1.涨紧油缸 2.杠杆机构 3.小车架 4.钢丝绳卷筒 5.导向滑轮 6.小车钢丝绳前拖棍。
3 小车架卧式涨紧机构的设计
小车架卧式涨紧机构是将涨紧油缸平放置于小车架上，如图3示，通过油缸的伸缩来实现钢丝绳的涨紧，这种涨紧机构的特点：1）明显的减少了钢丝绳经过滑轮的次数；2）能有效的吸收钢丝绳因拉伸产生的长度变化；3）收俯仰时能吸收钢丝绳长度的变化，不会对小车停车位置产生影响。4）机构的布置受小车架上的分离小车的影响，不易安放，需将分离小车移除该造，留有足够的空间。此涨紧系统需在小车架上增加一液压站，和相应的电控系统，来控制油缸和液压站的工作。
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图3小车架卧式涨紧机构系统简图
1.小车后绳 2.涨紧油缸 3.小车架4.小车前绳 5.钢丝绳卷筒 6.前绳改向滑轮 7.前绳钢丝绳托辊
4 后大梁卧式涨紧机构的设计
后大梁卧式涨紧机构是将涨紧机构置于后大梁，(图四)与起升防刮舱液压站公用一个，油缸以平置顶推滑轮的方式进行涨紧，在油压的作用下滑轮沿着导向轨道移动，实现钢丝绳的涨紧，能有效的自动补偿钢丝绳因长期运行产生的拉伸变长，这种机构的设计有效的解决了前述两种机构的不足，降低了前绳的磨损，油缸以顶推的方式作用于钢丝绳，与起升防刮舱机构相似，油缸的行程达到1.7M，可实现对钢丝绳3.4M的涨紧长度。
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图4 后置卧式小车钢丝绳涨紧系统简图
1.涨紧滑轮导向架 2.涨紧油缸 3.小车架 4.钢丝绳卷筒 5.导向滑轮 6.小车钢丝绳前拖棍。
5 经济性分析：
对我公司岸桥应用中梁立式涨紧机构的作业箱量的统计分析，一根小车钢丝绳前绳的作业箱量在9-10万自然箱，使用寿命在15-20个月；一根小车钢丝绳后绳的作业箱量在18-20万自然箱，使用寿命在20-30个月，同一涨紧系统小车后绳的作业箱量明显高于小车前绳，降低前绳的磨损就是提高前绳钢丝绳的使用寿命和作业箱量。按照40万自然箱进行测算，需要更换前绳4根，更换后绳2根，按照方案4进行改造，可减少使用2根前绳.可节约费用4-5万，大大降低使用成本。
6 作业箱量的统计：
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结束语
本文提出了新的涨紧形式，是为了解决涨紧机构中，钢丝绳反复经过滑轮产生严重的磨损，给设备的使用造成较大的维修成本，同时降低设备的故障率，提高整机安全性和作业效率，降低钢丝绳的更换频率。
参考文献：
[1]《岸边集装箱起重机》 主编：符敦鉴 湖北科学技术出版社
[2]起重机用钢丝绳使用寿命的探讨 孙晔