张鹏
三一海洋重工有限公司 519055
摘要：近年来极端气候发生的概率不断增加，强风天气下如何保证频繁作业的港口大型装卸机械安全，已经成为广大港口管理人员亟待解决的重点难题。国内港口制定的大型装卸机械设备管理规定中，对于限制设备作业条件的风速值大小如何取得没有明确描述，同时各港口制定的设备停止作业的极限风速值也未统一，上述两个风速值的大小对于港口大型设备防风工作是否成功至关重要，必须在管理规定中明确提出切实可行的解决办法来指导、规范生产.本文以港口大型起重机为例进行研究与分析。
关键词：港口大型；装卸机械；防风装置
引言
近年来,沿海港口规模不断扩大，港口起重机械发展迅速，其特点是技术先进，设备大型化,造价高,速度快,效率高。由于沿海地区风力大,天气多变，因此，防风问题越来越为重要。对于港口起重机的抗风能力要求，交通部在《关于港口大型机械防台管理规定(暂行)》和《关于新建、扩建、改建的沿海港口码头及其大型港口机械配置防内抗台装置的通知》中规定:非工作状态下的抗风能力应大于或等于55m/s,工作状态下的抗风能力应大于或等于35m/s。
防风方式不当、防风装置落后或人员操作不当等，会造成起重机械被大风吹走、倾翻等严重事故,造成巨大的经济损失，甚至导致人员伤亡。目前,我国部分港口大型起重机械防风装置有待提升，应进行技术改造,重点是工作状态下的防风方式和防风装置。
1港口大型起重设备防风工作主要问题
综合上述分析，港口起重设备防风工作主要存在下面2个问题。
1．1风速值达到多少应停止作业
虽然各港口规定了停止作业的风速上限是17m/s，但其缺乏理论依据，港口实际作业时往往会突破这一红线。一旦遇到持续较长的阵风，就可能会造成设备倾覆等安全事故。科学、合理地设置港口起重设备停止装卸作业风速极限值，已经成为港口生产及设备管理人员的迫切需求。
1．2风速值应如何取得
本地气象台发布的预报风速信息只适合作为参考值来使用，不能作为港口起重设备停止作业的直接依据。目前设备上安装的风速仪因安装高度和地面粗糙度的影响，也不适合直接作为停机依据，如何获取相对准确的风速值是港口防风工作的重点和难点。
2.岸桥工作状态下的常用防风装置
工作状态下防风装置的作用，主要是防止岸桥在作业工程中受到突发性阵风的作用而沿轨道爬行。工作状态下主要的防风装置及其特点如下:
2.1夹轨器
这是一种传统的防风装置。当起重机在较大风力的冲击作用下产生振摆时,夹轨器容易因钳体滑动而失效，其夹持面比较小而且在轨道侧面,轨道挠曲可能对夹持效果产生严重影响。这些因素导致其防风可靠性差。夹轨器的防风能力较小，原因是其作用点少，每台车只能装2台(海陆侧各1台)。目前常用的夹轨器的夹紧力一般在440kN以下，每台夹轨器理想状态下的摩擦阻力只有264kN。
2.2顶(压)轨器
这是目前广泛使用的防风装置。顶轨器装置直接压在轨道上，其功能可靠，但轨道的垂直偏转会影响牵引力，因此减少轨道转向对它们的影响非常重要。除了提高轨道部署质量外，最重要的措施是选择安装位置。应尽可能在门腿下的主平衡梁安装，使轨道接触装置两侧车轮支点之间距离最短，顶轨器的动作点也很少，每辆车只能装载4套（陆地和海边各2套）。目前最大的顶轨器的顶轨力是400kN，每台顶轨器理想状态下产生的摩擦阻力可达160kN。
2.3防风铁楔
防风楔结构简单，成本低，但可靠性差，防风能力有限。大型自动控制起重机的驱动误差非常高。在大型起重设备中，尤其是在PLC控制的起重机中不宜采用。
3.液压轮边制动器的作用原理和作用特点
首先，我们对轮边制动器的作用原理进行一个介绍，当机构减速停车后。通过对车轮施加一个足够的制动力矩，使得起重机在风力的作用下，车轮的滚动阻力增大(直至车轮打滑)。
从而产生与风力作用相反的滚动摩擦(静态或动态)阻力或滑动摩擦阻力(车轮打滑时变成滑动摩擦阻力)，达到抵抗风力的作用。当机构要起动(开车)时，轮边制动器通过PLC(或其它方式)控制提前进行驱动释放(开闸)，使制动器的制动衬垫脱离车轮制动覆面，消除制动力矩。轮边制动器一般只用于大车运行机构的被动车轮的制动。
WB系列夹轮器具有结构刚强紧凑、功能齐全、少有维护的优点但须与液压系统配套使用。精密对中调节机构一无需两侧调节，能够对两侧微量间隙误差弹性适应，避免了以往机构容易由于调节不当而产生内应力的危险。该机构也能同时保证两侧松闸间隙对等。自动补偿功能-无需调整，精准可靠。补偿机构位于活塞端部，调节杆位于活塞内部，结构极其紧凑。
由于夹轮器从活塞到制动靴的杠杆比，使得活塞行程对于摩擦片的磨损更为敏感，即使少量的磨损也会导致增加更多的活塞释放行程，制动力减少更多。如果不能及时调整，则容易产生潜在的危险。因此保证活塞的行程也就更为重要。而补偿机构非常的灵敏可靠，减少了时常检修调节的麻烦，也在某种意义上消除了这种隐患。粉末冶金摩擦片-更加耐磨，寿命长久。
间隙限位开关基于对于稳定的松闸间隙的理解，增加了可选的间隙限位开关。监测松闸间隙的变化。一旦超出许可的范围即发出警报，以利于及时调整，增加了防风安全。
4港口大型起重设备防风装置工作对策
基于目前港口起重设备防风工作中存在的主要问题，根据长期的一线防风工作经验，提出以下对策:
(1)实际检测。港口起重设备新机交付时，必须取得生产厂家的防风计算书。通过对大车行走机构进行外力牵引实验，并根据大车行走机构是工作机构还是非工作机构来确定大车防滑制动装置的开、闭状态，确定引起整机移动的外加牵引力的大小，再经过计算，得出设备的实际安全抗风能力的风速值大小。实际检测时，应保持大车车轮处于滑动状态的工况下，车轮不得发生转动现象，一旦发生转动，应采取调整制动力矩等措施防止车轮转动。
(2)风速仪设置。风速仪安装在离地10m高度，或是实测各起重设备的现有安装高度和10m高度的风速(风压)数据，将风速仪实测数据修正到10m高度的风速值来做防风风速。也可以考虑在码头合适的固定地点设置高度10m的风速仪，并确保测得的结果可与港口起重设备及时通讯。
(3)加法原则。港口起重设备的防风装置应遵循只能增加，不能减少的原则。若确实需要改变制动装置方式，必须经过理论计算和实际测试，保证不少于原有的制动效果，严禁随意拆除防风制动装置。
(4)持续原则。应持续保持轨道和车轮表面处于清洁状态，无油、无水、无冰、无沙尘，保持制动装置处于完好有效状态。
结语
综上所述，大型港口起重设备防风工作是一项长期、细致的工作，本文提出了目前港口在确定限制设备作业条件的风速值和设备停止作业的极限风速值大小方面的不足，并针对目前港口起重设备防风工作中存在的不足提出防风工作对策，对于指导港口开展防风工作具有实际意义。
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姓名：张鹏；出生年月：1981年9月；性别：男；学历：本科；毕业学校：三峡大学；专业：机械设计制造及其自动化；目前职称：高级工程师；工作介绍：主要从事大型港口设备的研发、设计及关键技术支持等工作。