新型伸缩限位支架在ZPMC吊具上的应用-港口设备网

苗志叶朱滕凯

（宁波梅东集装箱码头有限公司工程技术部，宁波315800）

摘要：吊具是集装箱装卸转运的大型专用机具，起重设备作业必不可少的重要辅助机具^[1]。保障其高可靠性、运行平稳，是提高整体集装箱的装卸作业效率。本文从吊具伸缩限位支架结构缺陷进行分析，通过对伸缩限位支架进行优化，设计出新型伸缩限位支架应用在吊具上。不仅降低了吊具英尺定位信号丢失的故障率，而且较大提高伸缩限位支架的使用寿命，从而保障港口起重机设备的装卸作业效率。

关键词：吊具、伸缩限位支架、伸缩定位信号、故障

一、背景

梅东公司从建港至今已有11个年头，起重机数量增长非常迅猛。截止目前已有桥吊36台，龙门吊125台。桥吊吊具66台；龙门吊吊具142台。在港口起重机吊具作业工况下，伸缩定位装置经常出现信号丢失、销轴卡死、弹簧失效等故障，给设备维修保养的工作带来很大的困扰。为保障吊具高可靠性和平稳运行，减少吊具故障率，从而针对吊具伸缩限位支架进行优化设计。

二、存在问题

伸缩限位支架采用的是滚轮设计形式，伸缩限位支架安装在主梁上，滚轮通过弹簧被顶压在吊具伸缩梁上^[2]。当吊具进行伸缩运动时，限位支架上的滚轮会随着吊具伸缩方向做滚动运动；当吊具伸缩到指定位置时，伸缩限位支架上的感应限位会感应到吊具伸缩梁上的感应块，从而实现吊具伸缩尺寸的定位^[3]。

伸缩限位支架结构分解图如图一所示，从左到右依次是主结构、直线轴承、光轴、弹簧、限位支架、滚轮。

图一

二、故障分析：

吊具在着箱或起吊的瞬间，伸缩梁会往上翘或往下沉，从而将上下力传导到滚轮上，滚轮只有前后自由度，没有上下自由度，滚轮和伸缩梁之间就会产生滑动摩擦，长时间作业后，滚轮的某一个面就会被磨平，从而导致滚轮失圆现象的产生。
伸缩限位支架滚轮没有上下自由度，势必存在上下力传导到限位支架光轴上，通过杠杆原理，这个上下力会被加大以后挤压在直线轴承上，直线轴承长时间被上下挤压后，就会出现磨损过快或卡死的现象。
由于直线轴承的磨损过快，导致直线轴承和光轴之间的间隙偏大，使得限位支架出现上下晃动间隙过大，而限位感应块的感应面积是非常有限的，就会容易丢失感应信号。
由于港口现场环境恶劣，盐、雾和雨水会很容易让直线轴承内的滚珠发生锈蚀，如果黄油不能及时润滑直线轴承，滚珠就会存在锈死现象，光轴和直线轴承间的摩檫力也会慢慢大于弹簧的弹力，导致滚轮无法顶压在伸缩梁上^[4]。

三、改进措施：

新型伸缩限位支架优化设计：

将原本的直线轴承换成双头油缸的缸体，在缸体内注入一定量液压油使光轴充分润滑，从而使光轴在做运动时能一直保持顺畅^[5]。
通过对弹簧弹力的测试计算，选择两个50Kg载荷力的不锈钢万象球^[6]。不锈钢万向球优点在于具有各个方向运动的自由度^[7]，当吊具着箱或起吊时，伸缩梁上下浮动产生的上下力，会被万向球的自由度释放掉，从而减少光轴对缸体的挤压力，延长轴和缸体的使用寿命。
限位安装架和限位支架底座之间，使用铰接式连接。原装的伸缩限位支架在吊具伸缩梁在发生左右摆动时，限位和感应面之间会产生角度，且角度会随着伸缩梁的摆动而发生变化，从而增加感应信号丢失或误感应的概率。这个设计的优点是：改进后，限位安装架会跟随伸缩梁的浮动，始终保持和伸缩梁腹板面的平行，使限位和感应块的面也始终处在平行位置，同样避免限位会发生误感应的现象。