周荣琛
(河北港口集团港口机械有限公司,河北秦皇岛 066000)
集装箱吊具是一种通过箱体顶部框架传力的起吊工具,它具有与箱体相适应的结构,通过位于4 个角部的旋锁与箱体的4 个顶角件连接,进行起吊作业(图1)。吊具是现代港口集装箱装卸作业中使用最频繁的工具,而悬锁机构则是吊具的重要构件,其状态优劣直接影响到装卸效率和作业安全。根据北方某综合港集装箱码头岸桥运行记录分析,吊具故障占其电气故障的65%以上,而旋锁引起的故障(包括虚假故障)占吊具故障总数的42.7%,因此,吊具旋锁的日常检修、维护是集装箱码头设备维保工作的重要内容之一。
图1 移动双箱吊具机械结构
根据吊具厂商BROMMA 公司介绍,吊具旋锁(图2)是作为易损件处理的,一般情况下,单台设备装卸20 万标准箱(TEU)需要更换锁头。参照厂家给出的管养标准,通过操作活扳子松开旋锁母便能轻松检修和更换锁头。但是在实际操作中,锁母尺寸较大且所处空间狭小,可以改造活扳子扩大张口来适应锁母尺寸,但始终解决不了维修孔小致使往复半径太小,因而费时费力的问题。
图2 吊具旋锁机构
为减少故障吊具延误生产的时间,一般会用备用吊具替换问题吊具,一边恢复生产,一边维修吊具。待故障吊具排查、修复完毕后就地试车,运行正常后方能交付生产部门使用。就地试车不同于岸桥司机着箱操作,需要在锁头动作前,用外力顶起着箱销解除机械连锁,且触到上方着箱限位解除电气连锁。按上述方法操作,达到双层解锁的条件才能获取着箱信号,传递给操作模拟器,最终实现吊具就地操作。按照厂家推荐的工艺,需要借助爪式扳手和改锥,大力撬起着箱销并在旋锁套上、下分别垫上M6 和M10 的螺栓来实现双层解锁。这样的操作需要多人配合,繁琐费时,浪费人力物力。
综上所述,优化维修工艺或利用工具替换目前的繁琐操作,是解决问题的关键所在。
分析旋锁母结构特点,发现其特别适合爪形嵌入式结构与之啮合。通过6 个直径6 mm 的高强螺栓杆嵌入锁母,再用3 mm 厚的扁铁围成盖,扣在锁母上防止操作时来回晃动;另寻6 mm 扳手套筒与结构焊接在一起,并在中间位置预留孔洞方便对中与出油;最后与常用的棘轮扳手快装使用,组成一种操作简单、携带方便、通用性强的“锁母扳手”(图3)。这种自研工具结构简单、制作方便、成本低廉,最重要的是不受空间局限,省时省力。
图3 锁母扳手结构
经过多次对吊具钢结构的观察和分析,发现了可以利用的已有构型:在吊具四角处都为旋锁维修预留了维修孔,其特点是操作空间足、板材强度够,为运用杠杆原理实现顶升着箱销创造了条件。
用8 mm 厚的钢板制作一套卡板,使其方便卡在吊具维修孔钢结构上;用Φ6 mm 圆钢折出1 根160°的杠杆与卡板连接。在杠杆外侧下压时带动杠杆里侧起升,最终顶起着箱销,顺利给出着箱信号,实现开闭锁、伸缩梁等就地动作。此外,可以在杠杆外端安装1 根立杆锁定位置,倚靠卡板使整套设计稳固、可靠,而且不用再设置专人持续施力。杠杆受力部分可以设计得较短,便于收纳、携带,在使用时则可搭配合适长度的管件,方便省力(图4)。
图4 边锁解锁器
双箱吊具中锁装置不同于四角边锁的结构,通常由气缸联动推动整个双箱结构实现20 英尺与40 英尺的转换,但是悬锁原理相似,借鉴边锁解锁器设计的成功经验,并在其基础上进行了改进。
仍然选用8 mm 厚的钢板制作一套卡板,但将卡槽位置换到维修孔上端;利用Φ6 mm 圆钢材料,参考维修孔高度和着箱销长度,制作一段连杆提升结构与内侧连杆铰接。此时,在杠杆外侧下压时带动连杆内侧起升,最终由布置在维修孔内侧的T形连杆钩起着箱销提升,给出着箱信号,实现后续操作。因为卡槽位置的变化带动杠杆移动幅度的增大,可以利用这种移动距离直至与卡板连接对齐,利用卡销固定住压杆达到锁定解锁器、解放人力的目的(图5)。
图5 中锁解锁器
自制简易工具在岸桥吊具维修中的成功运用,不仅优化了工艺流程,提高了维修作业效率,而且降低了设备运营成本,为企业实现降本增效开拓了新思路。