集装箱装卸桥双箱吊具电气备件管理

张建国

目前港口集装箱装卸桥普遍采用可伸缩式双箱吊具,其电气元件主要包括中央处理器、输入输出模块、电源模块、继电器、机械式限位开关、接近式感应开关、红外感应开关、旋转编码器、指示灯具和连接线缆等。由于装卸桥通常在户外使用,因此这些电气元件的使用寿命主要受环境温度、油污、盐雾、雨雪和电磁干扰等因素的影响。

备件管理是质量和数量相结合的动态综合管理工作。做好吊具电气备件管理工作应当从以下3个方面入手:(1)产品性能,这是备件管理工作的基础和关键;(2)产品价格,可通过购买质优价廉的国产产品达到降低成本的目的;(3)产品采购周期和备件数量,采购周期应尽量缩短,备件与吊具数量比力争达到5%~10%,大致为:1~3台吊具备1台套备件,4~20台吊具备2台套备件,30~50台吊具备3台套备件,50~80台吊具备4台套备件,80台以上吊具按5%的比例配备备件。

下文以天津港集装箱码头有限公司的相关实践为例,对备件管理进行分析。

1中央处理器、输入输出模块和电源模块

这些电气元件采用随机配备的SIEMENS 6ES7系列产品,抗震性强,受温度、盐雾、雨雪和电磁干扰等影响小,价格相对低廉,使用寿命长,且其可编程逻辑控制器(PLC)集中于此,无选型改造的必要,所以性价比较高,备件与吊具数量比较低。

2继电器

继电器控制线圈的电源分为(DC)和(AC)2种。前者由SIEMENS 6ES7系列电源模块提供,性能较为稳定。本文以后者为例进行分析。由于吊具控制箱内有三相(AC)、单相(AC)和(DC)等多种电源,因此存在一定的电磁干扰。最初采用随机配备的PLC接口可插拔式继电器,由于其控制线圈的脱扣电压仅为29~(AC),而牵引电压在(AC)以上,抗电磁干扰能力差,因此无法及时通断,容易造成PLC运算错误,导致吊具动作失常,存在严重安全隐患。后改用RELECO工业接口继电器(IRC),其控制线圈的脱扣电压约为(AC),牵引电压在(AC)以上,能够及时通断,具有的触点容量,全负荷机械操作次数大于万次,最大工业额定负载下的最大开关频率为次/h,且受温度、盐雾、雨雪和电磁干扰等影响小,价格约为80元/件。此项选型改造效果良好,备件与吊具数量比较低。

3机械式限位开关

由于开锁、闭锁和顶销控制对精度要求较高,因此选用机械式限位开关。机械式限位开关通断位置精确,受温度、盐雾、雨雪和电磁干扰等影响小,抗震性强。目前主要使用OMRON公司的产品,效果良好。

4接近式感应开关

由于中锁上下和间隙控制对精度要求相对不高,因此选用接近式感应开关。吊具随机配备的IFM系列产品抗震性强,受温度、盐雾、雨雪和电磁干扰等影响小,使用寿命长,价格合理,无选型改造的必要。

5红外感应开关

红外感应开关主要用于检测吊具下是单个40英尺集装箱还是2个20英尺集装箱,从而尽可能避免误操作,防止事故发生。理想的红外感应开关应当抗震性强,受温度、盐雾、雨雪和电磁干扰等影响小,使用寿命长,但目前市场上的产品很难同时满足上述要求。由于国产红外感应开关的价格仅为进口红外感应开关的1/4~1/2,且采购周期短,使用寿命与进口红外感应开关相当,因此目前选用国产红外感应开关。

6旋转编码器

旋转编码器用于检测中锁的间隙大小,有效长度为0~。最初采用随机配备的磁敏开关和定长感应金属条,但由于感应距离不稳定,且受温度、盐雾、雨雪和污渍等影响较大,因此易发生中锁来回伸缩的故障。采用旋转编码器可有效避免此类故障。编码器置于特制的金属旋转器中,依靠细钢丝绳与外界连接驱动。此项改造虽然初始投资较高,但可有效消除故障,且旋转编码器使用寿命较长,可达以上。

7指示灯具

指示灯具共计4套,分别指示吊具开锁、闭锁、双箱模式和顶销等4种状态,可辅助司机安全操作(尤其是在夜间作业的情况下)。随机配备的指示灯具由铜铸灯口、发光二极管灯泡(4种颜色)和灯罩(4种颜色)组成,每套造价约元,4套灯具共计元,采购周期较长。这种灯具抗震性差,虽然受温度、盐雾、雨雪和油污等影响较小,但使用寿命短。后改用国产一体化集成式指示灯具,可有效避免原配灯具的各种缺点,且价格不到原配灯具的1/2,采购周期短,可依客户要求定制,目前使用效果良好。

8连接线缆

连接线缆应当满足以下要求:弯曲半径小,受温度、盐雾、雨雪和油污等影响小,使用寿命长,负载高,采用TDE外护套,耐油,阻燃,温度适应范围广等。

(编辑:张敏收稿日期:2009-04-24)