门座式起重机电缆双向固定装置的研发

郭志刚

(天津港第二港埠有限公司 天津300456)

门座式起重机电缆双向固定装置的研发

郭志刚

(天津港第二港埠有限公司 天津300456)

针对北方某港口企业门座式起重机日常生产、维护中发现的问题，分析了目前在港口同行业中，普遍采用的、传统的电缆与配电箱(通称闸箱)连接方式存在的问题。通过对电缆固定装置结构、性能考证，提出了电缆双向固定装置的改进方案。双向固定装置由电缆夹紧部分及固定底座两部分组成，采用液压系统中的双向液压锁原理，实现一体式双向固定电缆，可以同时夹紧位置采用柔性固定，又可以充分保护电缆。门机电缆双向固定装置的使用，可以减少电缆的碾压与磨损，为门机提供安全、可靠、稳定的电源，同时降低门机故障率，提高装卸作业效率。

双向 电缆 固定装置

北方某港口是以散杂货装卸、仓储服务为主营业务的码头经营企业，现有门座式起重机 32台。在用的门座式起重机(以下简称门机)动力电源靠安装在码头上的闸箱提供，门机的大车电缆通过闸箱向门机提供电源。闸箱是变电站和门机之间的供电枢纽，因此码头闸箱和电缆的安全可靠性对港口的生产作业至关重要。

1 立题思路和创新点

1.1 门机电缆存在的问题

主要有以下几点问题：①门机的大车电缆从码头闸箱出口引出后，都是用绳子固定在防风锚链上，在门机轨道移动过闸箱时，经常会因为绳子松动、脱扣或者夜间司机视线受到影响，造成电缆线从闸箱内拔出，引发电缆线直接接地，产生电缆线起火、变电所跳闸等问题，不仅影响门机的正常作业，还会造成火灾等其他严重的安全隐患。②门机在轨道移动过程中，在经过闸箱时，电缆卷盘的单向磁力电机型号为 132-6型，堵转扭矩 9 NM。当力矩达到足够大时，才向反向旋转，这样对电缆会产生很大的拉力，在固定的电缆位置会产生反复的弯曲，容易造成电缆外皮破损，电缆内部的铜线会出现断丝。在遇到潮湿和雨水的情况会发生漏电现象，造成人身触电伤害事故。③由于闸箱侧电缆接头为开口式，当门机移动时，电缆用绳索虽然固定在防风锚链上，但由于防风锚链松动，使电缆接头受力过大，闸箱内电缆接线端接线螺母松动，时间一长使得电缆接头变形，容易产生过热现象，严重时损坏接线端子，造成缺相，直接导致门机电器元件损坏。

1.2 创新点

基于门机电缆存在的问题，从而着手开发门机电缆双向固定装置，通过门机电缆双向固定装置为门机提供安全、可靠、稳定的电源，从而减少门机故障，提高生产效率。

2 实施步骤和方法

2.1 设计原理

双向固定装置包括有电缆夹紧部分及固定底座两部分；采用液压系统中的双向液压锁原理，实现一体式双向固定电缆；可以同时在电缆夹紧位置采用柔性固定，又可以充分保护电缆。

2.2 设计图(见图1)

2.3 门机电缆双向固定装置具体实施

门机电缆双向固定装置的部件采用 45号钢制作，上压盖4、下压盖 5部件的内壁采用聚氨酯做绝缘体。电缆出口处制成带 45,°倒角的喇叭口型，避免电缆出现“死弯”和破损，延长电缆使用寿命。电缆双向固定装置效果图如图2所示。

首先着手固定装置各项数据的采集和考证，重点解决电缆外皮不受损伤的情况下，将电缆固定在闸箱接线口前方30 cm处、使电缆能顺畅接入闸箱的问题，让闸箱接线口端子与电缆接头不受力，提高闸箱与电缆的供电安全性和可靠性。

底座固定在地面上，两个下压盖分别插入梯形底座的梯形燕尾槽内，后固定连接。电缆的固定端从底座的左、右两个方向插入两个下压盖内，再通过螺栓、螺母、垫圈将上压盖与下压盖连接紧固，使门机电缆实现双向固定连接。

图1 门机电缆双向固定装置Fig.1 The bidirectional cable fixtures of portal crane

图2 电缆双向固定装置效果图Fig.2 Picture of bidirectional cable fixtures

3 实施效果

门机电缆双向固定装置可以从上下压紧电缆，起到固定电缆的作用。两个压盖内壁压铸绝缘柔性材料，并压出螺纹槽，增加摩擦力。这样一方面可以可靠地固定电缆，防止电缆在夹紧部分中移动，同时又可以保护电缆，防止因电缆绝缘层磨损而引起漏电事故。下压盖底部焊接有插板。用 8颗 M12的膨胀螺栓将底座固定在码头地面上，底座上焊接有两个对称的梯形燕尾槽，这样电缆夹紧部分及固定底座部分就通过梯形燕尾槽连接在一起，不仅具有双向防退作用，而且方便电缆更换。

闸箱侧电缆固定在该电缆双向固定装置上后，解决了因没有固定装置造成电缆与码头地面摩擦，使电缆绝缘外皮破损导致电缆绝缘下降的问题，排除了设备漏电和作业人员触电的安全隐患。防止电缆磨损确保耐压等级的同时，解决了电缆被车轮挤扎的问题。

门机电缆双向固定装置的结构考虑到当电缆卷筒全部收起作业时，闸箱侧电缆头双向受力的特点，所以底座呈双向燕尾槽结构，固定装置左侧受力时，底座右侧的梯形燕尾卡在燕尾槽内达到固定的目的，反之亦然。电缆更加稳定，不仅双向固定，而且方便电缆更换到其他闸箱。

门机电缆双向固定装置的结构适应现场环境，维修更便捷。

4 结 语

门机电缆双向固定装置的使用，减少了对电缆的碾压与磨损，缓解了电缆破损，延长电缆使用寿命，避免了出现拉伸电缆事故的发生，提升了供电的可靠性和稳定性，减少了维修时间，也降低了船舶装卸时间，提高了船舶装卸效率，并且提高了公司在同行业中的竞争力。

［1］ 李竹森，罗君文. 门座式起重机变电所供电系统改造研究[J]. 中国水运：下半月，2014(6)：146-147.

［2］ 谢慧. 门座式起重机电缆卷线器改造[J]. 造船技术，2001(5)：30.

［3］ 郑晓沪，郑安康，楼杰锋，等. 轮胎式集装箱门式起重机电缆卷筒自动取电装置设计[J]. 港口装卸，2013(6)：8-9.

Research and Development of the Bidirectional Cable Fixtures for Portal Cranes

GUO Zhigang
(Tianjin Harbour Second Stevedoring Co., Ltd.，Tianjin 300456，China)

In view of problems in daily production and maintenance of portal cranes in a habour in north China, this paper discusses existing problems in the connection of traditional cable and distribution box in the industry. Based on an analysis of the structure and performance of cable fixtures, an improvement plan for bidirectional cable fixtures was proposed. The twoway fixtures consist of cable clamping device and a fixed base. Based on the principle of bidirectional hydraulic lock, the fixtures enable the integrated bidirectional fixing of cables. Its application has realized the reduction of cable grinding and wearing, the safe and stable power supply, the reduction of crane failure rate and the improvement of operation performance.

bidirectional；cable；fixtures

U653.921

A

1006-8945(2015)11-0027-02

2015-10-09