卸船机起升开闭机构卷筒钢丝绳换绳工作流程分析

赵红朋

江苏工力重机有限公司



卸船机起升开闭机构卷筒钢丝绳换绳工作流程分析

赵红朋

江苏工力重机有限公司

摘要：介绍了卸船机起升开闭机构卷筒钢丝绳更换工作流程、要点和注意事项，重点介绍了双小车电机带拨叉型卷筒、单小车电机带插销型卷筒换绳工作流程及技术要点。

关键词：卸船机; 起升开闭机构; 钢丝绳; 换绳

1前言

起升开闭机构是桥式抓斗卸船机的核心机构之一，它通过四卷筒牵引主钢丝绳来驱动主小车向水、陆侧运行和抓斗的起升及开闭，这样钢丝绳的寿命周期除与自身质量相关外，更与其保养维护、司机操作习惯和方式等密切相关。一般情况下钢丝绳在寿命周期内可以取料80万t到100万t[1],当然也有很短寿命的情况出现。所以主钢丝绳就成为卸船机的主要易损件，因而更换主钢丝绳的工作就成为各个卸船机使用厂家的主要工作，也是较为困难的工作，它不仅需要熟练的操作人员，更需要对此项工作有深刻了解的技术型人员。

桥式抓斗卸船机分为上置式卸船机和下置式卸船机，这样起升开闭机构的卷筒钢丝绳出绳方式也就有所差异；同时起升开闭机构卷筒单动方式也有所差异(一般有4种单动方式[2])，这样也会对换绳工作造成一定的影响。但是卷筒钢丝绳换绳工作流程基本一致，不会有太大的差别。

下面对卸船机起升开闭机构钢丝绳更换工作流程、要点及注意事项进行详细介绍和分析。

2换绳前的准备

2.1人员准备

维护技术人员1名，机械工人若干，电工1名，电气人员1名。

2.2工具准备

钢丝绳托架(或转盘)1只，气割设备2台(机器房和码头面放置1台)，力矩扳手2把，麻绳若干，牵引细钢丝绳一卷(长度要满足最长的主钢绳长度需求)，对讲机2部，叉车、一般扳手等。

2.3辅助条件准备

2.3.1钢丝绳的准备工作

钢丝绳型号和捻向要与技术规范要求、图纸要求相一致。一般情况下卸船机钢丝绳为线接触钢芯抗旋转或不旋转钢丝绳。钢丝绳的旋向(捻向)要与卷筒绳槽旋向相匹配，即：左旋绳槽的卷筒配右旋捻向的钢丝绳，反之，右旋绳槽的卷筒配左旋捻向的钢丝绳。

在更换新钢丝绳前，将其放置在旋转架或旋转座上，不要直接将钢丝绳从绳卷中拉出来，这样钢丝绳会扭转、打结，严重影响钢丝绳质量性能。放置在旋转架或座上抽绳，还可以有效避免灰尘、沙粒、湿气或其他有害物质的损害。

2.3.2自然条件的许可

换绳时的天气最好不要是雨天，这样码头面、大梁面和走道面就不会太湿滑，以保证换绳工作的安全进行，而且还保证有良好的采光条件；风速不要大于20 m/s，避免钢丝绳随风而产生较大的晃动，同时也可确保操作人员的高空安全；操作场地要开阔，不要有电焊工作同时进行，其他无关车辆和人员也不得靠近。

2.3.3其他相关准备工作

卸船机到达锚定点，锚定板插入锚定坑内；主梁处于水平位置，小车到达后极限附近(有的卸船机有特定的换绳锚定点)，用锚定销轴插住主小车，或有楔块在轨道上锚固主小车。新钢丝绳托架建议放置在主小车正下方，或者有其他导绳装置。

3换绳工作及调整过程

卸船机起升开闭机构共有4根钢丝绳，即有2根开闭钢丝绳和2根起升(支持)钢丝绳。这4根钢丝绳既控制主小车的运行，又控制抓斗的起升和开闭[1]。下面主要介绍双小车电机带拨叉(即减速器带离合器摆杆)型卷筒和单小车电机带插销型卷筒(图1)的换绳方法[2]。

图1　单小车电机带卷筒插销类型起升开闭机构实图

3.1双小车电机带拨叉换绳工作流程

其工作原理是若要实现一侧减速器上的卷筒单独旋转，需要将另一侧减速器的拨叉(即离合器)脱离万向联轴节，同时将此侧的两个电机的运转通过拨叉连接起来，根据减速器内部两套2K-H行星差动工作原理[2]，使减速器一个输出端的卷筒转速静止，另一个输出端卷筒正常运转，以此来实现卷筒的单动，具体布置见图2。

图2　双小车电机带拨叉机构简图

在司机室内右侧联动台上首先选择起升+开闭模式下将抓斗完全打开，在推耙机模式下下落抓斗，到抓斗刚好接触地面位置(或者抓斗距码头面1 m)时停止，然后将起升开闭两个机构凸轮限位与减速器脱开，使凸轮限位不随减速器转动。

如果更换起升(支持)侧钢丝绳(卷筒 1 或卷筒 2)，先将开闭侧减速器的拨叉脱离万向联轴节，同时开闭制动器手动打开 。接着进行卷筒选择, 在机械房内操作箱面板上选择机构运行合闸(见图3)，控制合指示灯亮后选择卷筒运行合闸，卷筒选择指示灯亮后即可进行单动卷筒。通过单动卷筒，将一个卷筒的旧绳缓慢放下，剩余至2～3圈时，用牵引细钢丝绳与之连接，并拆除卷筒钢丝绳压板及螺柱，接着继续放绳，直至旧钢丝绳完全放尽；再使用牵引细钢丝绳与新钢丝绳连接(可在新钢丝绳头部焊接一只大螺母)，然后缓慢反向旋转卷筒，将新钢丝绳卷上，之后用压板压紧新钢丝绳，接着再正反转卷筒四五次以释放钢丝绳内部的残存旋转力，调整之后将新钢丝绳连接抓斗起升链条。

图3　机房内操作箱面板

若更换开闭侧钢丝绳(卷筒 3 或卷筒 4)，先将起升侧减速器的拨叉脱离万向联轴节，同时手动打开起升制动器。接着进行卷筒选择, 在机械房内操作箱面板上选择机构运行合闸(见图3)，控制合指示灯亮后选择卷筒运行合闸，卷筒选择指示灯亮后即可进行单动卷筒。通过单动卷筒，将一个卷筒的旧绳慢慢放下，使用牵引细钢丝绳与之连接，直至旧钢丝绳完全放尽；使用牵引细钢丝绳与新钢丝绳连接(可在新钢丝绳头部焊接一只大螺母)，缓慢反向旋转卷筒，将钢丝绳卷上，再正反转卷筒四五次以释放钢丝绳内部的残存旋转力，调整之后将新钢丝绳连接抓斗开闭钢丝绳即可。

3.2单小车电机带卷筒插销类型换绳工作流程

其工作原理是在卷筒端部凸缘设置若干只销轴孔(见图1)，在卷筒轴承座附近凸缘边缘切线位置设置销轴支座(也称换绳装置)。当需要更换某一卷筒钢丝绳时，先脱开万向联轴节，然后再使用锚定插销锚固住其他3只卷筒，启动起升或开闭电机来实现卷筒单动，进而实施更换钢丝绳。如果更换起升(支持)侧钢丝绳，先将万向联轴器脱开，同时起升制动器手动打开，接着将其他2只开闭卷筒和1只起升卷筒用插销锚定住，若锚定销不在锚定座位置，可点动旋钮直到锚定销插入锚定孔。接着进行卷筒选择, 以下换绳流程与带拨叉的机构一致。最后再正反转卷筒以释放钢丝绳内部的残存旋转力，调整之后新钢丝绳连接抓斗起升链条即可。

如果更换开闭侧钢丝绳，先脱开万向联轴器，同时开闭制动器手动打开，接着将其他2只起升卷筒和1只开闭卷筒用插销锚定住，若锚定销不在锚定座位置，可点动旋钮直到锚定销插入锚定孔。接着进行卷筒选择, 其换绳流程与带拨叉的机构一致。最后再正反转卷筒以释放钢丝绳内部的残存旋转力，调整之后新钢丝绳连接抓斗开闭钢丝绳即可。

3.3更换后钢丝绳调平

对于双电机带拨叉机构，新换上的钢丝绳与抓斗(抓斗链条和开闭钢丝绳)连接后，若调平起升钢丝绳，则要将开闭减速器的拨叉背离万向联轴节，起升制动器进行手动释放，在起升模式下，就地操作(在机房内操作，使用对讲机与地面联系协作)，通过单动卷筒收绳将抓斗缓缓升起，直至两绳基本一致，抓斗此时基本处于水平状态；若抓斗不水平即钢丝绳不一致，则要单动起升卷筒，操作步骤与更换新钢丝绳动作一致，直到两钢丝绳松紧相同，受力一致。

起升钢丝绳调平好后，再调平开闭钢丝绳，在起升模式下，将抓斗起升1 m左右停止，接着将起升减速器的拨叉背离万向联轴节，然后在开闭模式下，慢慢闭合抓斗，直至开闭钢丝绳松紧一致[1]，若不一致，在闭合的抓斗状态下将抓斗放到码头面上，通过单动相应的开闭卷筒，对松弛的开闭绳进行收紧，直到两根开闭绳松紧相同，受力一致。

最后将拨叉与减速连接起来，或将万向联轴节连接起来，并在抓斗适当位置连上起升开闭凸轮限位。

3.4抓斗钢丝绳的更换

首先将小车行驶到换绳点，在推耙机模式下将抓斗降落到地面上，在起升+开闭模式下起升抓斗，同时完全打开抓斗，待抓斗距码头面1 m的高度时停止，用尺子(最好为钢尺)标记两点，并记住这两点，之后将起升开闭凸轮限位脱开。

然后下落抓斗，将旧钢丝绳与主钢丝绳脱开，记下两绳漏出部分的长短距离，换上新钢丝绳，并确保两绳子头部相差距离与之前一致(头部平齐最好)，最后连接上主钢丝绳，在起升+开闭模式下起升抓斗，在高度到达标记距离时，停止抓斗起升，连接上凸轮限位即可[1]。

3.5注意事项

(1)换绳时要注意一下新绳的长度，下落抓斗至码头面时，也要注意卷筒上剩余的钢丝绳圈数，这样便于调平钢丝绳。

(2)抓斗从地面起升至上停止位置，变频器 PPU 的数值有变化，(每台机数值不一样)，电气人员可以仔细观察起升变频器面板的参数来检验安装效果。

(3)无论何种情况，都不要随意调整凸轮限位的相对位置。 若不按此步骤进行操作，必须重新调整起升或开闭凸轮限位。

4结语

以上对卸船机起升开闭机构卷筒钢丝绳一般更换工作流程、工作要点及其他注意事项进行了研究，这里介绍的的是卸船机起升开闭机构钢丝绳换绳工作的普遍流程，每个使用业主和厂家应根据自身条件和环境，对以上换绳过程进行创新和优化，进而采用更为适用的方法和步骤，以有效提高卸船机的维护效率和效益。

参 考 文 献

[1]何卫林.卸船机四卷筒机构钢丝绳调整及更换方法[J].港口装卸2015(4)：35-36.

[2]申小强,高飞,郭东..四卷筒行星差动机构的安全性及换绳方法[J]. 港口装卸2011(6)：7-9.

赵红朋： 214107, 江苏无锡锡山区胶阳路58号

Process Analysis of the Wire Rope Exchanging on Ship Unloader′s Lifting-closing Mechanism Drum

Jiangsu Gongli Heavy Machinery Co., Ltd.Zhao Hongpeng

Abstract：This paper expounds the process, main points and precautions for changing wire rope on lifting-closing mechanism of a ship unloader, and emphatically introduces the process and technical points changing ropes for double-trolley motor-drived drum with shifting fork, and single-trolley motor-drived drum with bolt.

Key words:ship unloader; lifting-closing mechanism; wire rope; changing wire ropes

收稿日期：2015-11-20

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.03.009