浅谈液压抓斗、电磁铁电缆的收放问题及改进

蒋欣祎

（南京港口机械厂，江苏 南京 210031）

0 引言

门座起重机是港口装卸作业的主要机械设备，它担负着港口作业中船和堆场之间的货物转移的重要任务，特别散货作业时，它具有速度快、效率高的优势。随着我国经济的迅猛发展，全国各港口对门座起重机投入也越来越加大了，而各个码头对门座起重机的作业也越来越要求多样性，其必须能满足散货、件杂货及集装箱的作业要求。而对使用液压抓斗或电磁吸盘的门机，电缆的收放处理不好会经常导致电缆磨损，加大使用成本。以下便对门座起重机在使用液压抓斗或电磁铁进行装卸作业时电缆的状况进行分析及解决方案。

1 使用液压抓斗或电磁铁作业时电缆的状况

当门座起重机使用液压抓斗或电磁铁作业时，则必须从机器房布置一根电缆给液压抓斗或电磁铁供电（见图1）。这样就产生一个棘手的问题—电缆收放。作业时随着抓斗起升，电缆的下垂度就越大，当门机旋转或变幅时电缆就很容易刮到其他设施，当门机小幅度作业时电缆又会刮到舱口，这样电缆非常容易损坏（见图1）。

2 加装电缆卷筒收放电缆方案的不足

针对上述情况，有些港口采用了加装电缆卷筒来解决电缆的收放问题。本人经认真分析认为此种方法收效甚微，且有很多弊端，不但改观不大，而且投入成本也较高。具体分析如下：

（1）电缆卷筒的形式难以选择。无论是力矩式电缆卷筒还是迟滞式电缆卷筒，其电缆的运行速度都在30m/min 以下，而门机起升机构的运行速度都在50m/min 左右，其空载速度可达70m/min 以上。普通的电缆卷筒就不能满足门机起升机构的运行速度，就必须定制高速度的电缆卷筒。这样就加大了成本。（2）电缆卷筒安装的位置难以选择。如电缆卷筒安装在转盘前部，则未解决门机小幅度作业时电缆刮舱口的问题（见图2）；如电缆卷筒安装在臂架上，则必须在臂架的中部以上的位置。这样又影响门机臂架系统的平衡，需重新调整平衡配重，且影响臂架的受力状况。（3）由于电缆是直接与液压抓斗或电磁铁连接，而电缆卷筒的运行速度不可能与起升速度同步，电缆时刻都承受拉力，因此必须采用钢芯电缆。又增加了成本。（4）门机起升机构在起制动阶段的运行速度变化很大，电缆卷筒的运行速度很难与之匹配，电缆经常容易拉断。

3 配重式收揽装置

要提高门座起重机的装卸效率，必须解决好电缆的收放问题。延长电缆的使用寿命。南京港口机械厂设计的配重式收揽装置（见图3）。

该装置由配重系统、夹线装置、绳夹、间隔管、绳夹、牵引钢丝绳等组成。该装置的各部件具体安装位置是：（1）在臂架上平面安装配重系统及改向滑轮，将配重系统钢丝绳通过改向滑轮后穿过夹线装置、隔管后再与液压抓斗或电磁铁连接。（2）将电缆从机房布置到臂架上部改向滑轮处固定（C 点）。再将电缆安装固定在若干个夹线装置上，一端（A 点）与液压抓斗或电磁铁连接，另一端（C 点）用快速接头与臂架上部的电缆连接（注意控制电缆的长度）。（3）将门机臂架收到最小幅度，再将液压抓斗或电磁铁下降到最大限度，在牵引钢丝绳下端（B 点）（距离大于船舱深度约一米的位置）安装2 只绳夹以固定最末端的一个夹线装置的位置。

工作原理：当抓斗下降时，通过牵引钢丝绳将配重拉向臂架的高处（因抓斗或电磁铁的重量远远大于配重），而电缆也随着抓斗下降。当抓斗上升时，牵引钢丝绳就松弛下来，由于钢丝绳得另一端与配重连接，配重由于重力作用滑向臂架的下端又将钢丝绳绷紧。电缆是通过夹线装置与钢丝绳连接的，B 点又有绳夹固定了位置，因此电缆从A 点到B 点始终是固定的，所以无论抓斗上升到何处这一段电缆是不会松弛的，而B 点到C点的电缆有多个夹线装置固定则在空中分段松弛下来。

如不需要使用该装置时，只需拆下电缆的快速接头、绳夹及钢丝绳与抓斗的连接，将电缆取下，再将钢丝绳固定在臂架上即可。该装置结构简单，使用方便，拆装简洁，成本低廉。

4 注意事项

（1）配重在臂架上移动的行程要与抓斗上下运动的行程相匹配，如不匹配可增加滑轮以改变钢丝绳的倍率。（2）电缆从B点到C 点的长度必须比该段钢丝绳的长度长0.5～1m，以防止电缆受拉而损坏。（3）A 点至B 点的距离必须大于船舱的深度约1～2m，以防止该处夹线装置刮碰舱口而损坏。（4）电缆从B点到C 点的夹线装置要均分安装，并且必须装上间隔管以防止收揽时电缆在空中绞接。（5）计算好钢丝绳向上的拉力必须大于电缆的重量。

图1 一根电缆给液压抓斗或电磁铁供电

图2 电缆卷筒安装位置的选择

5 结语

该装置已经在镇江港、马鞍山港等多个港口投入使用，各港口对该装置给与非常好的评价，确实有结构简单，使用方便，拆装简洁，成本低廉的优点。

图3 南京港口机械厂设计的配重式收缆装置