门机日常检查流程及要点

◎ 卢茹利

（连云港东粮码头有限公司，江苏 连云港 222002）

门机是港口大宗散货、件杂货、集装箱等货物装卸作业设备。近年来，伴随着船舶大型化的发展，投运占比的提升，门机逐步朝着装卸效率高值化、操控系统智能化、机型尺寸大型化、整机重量轻量化、额定起重量重型化及能源消耗节约化的方向发展，以便适应当前航运市场的竞争需求。

门机工作环境恶劣，具有工作强度大、连续装卸作业时间长、冲击载荷响应明显等工作特点。门机是一个复杂的系统，由金属结构、机构与零部件、电气设备、安全保护装置等多个子系统组成，其中任何一部分出现故障问题，都会引发安全事故，带来巨大的财产损失和人员伤亡。由于门机长期处于高腐蚀、天气情况恶劣的海边工作环境，需密切关注设备整机安全性能，避免发生安全事故。这就要求港口在提高门机作业效率的同时，加强设备的日常检查，如金属结构、机构与零部件、电气设备元器件和安全保护装置的故障预测、诊断。门机的日常管理以及设备运行安全状态自我评估对设备“管用养修”人员的能力有极高的要求，如何快速客观地检查门机的整体性能状态，是港口企业急需解决的难题。门机日常检查流程及要点的基础是对设计标准规范、使用操作规程、检测典型案例的学习和掌握，结合行业专家的经验对设备的金属结构、机构与零部件、电气设备和安全保护装置等方面做出全面性检查[1-2]。

1 金属结构

金属结构是门机的骨架，不仅支承结构、电气设备和机构的重量，还起着传递动力、提升起吊载荷的作用。设备中的控制或动力装置可以局部更换，而金属结构如果出现裂纹、变形过大、失稳等情况，轻则导致事后维修更换麻烦，重则导致整机报废，因此，港口机械金属结构在整机中占有极其重要的地位，起重机因结构故障导致发生事故的比率较高。通过对国内外港口起重机金属结构事故的分析，可以总结港口起重机结构事故的发生主要分为3个方面。①疲劳裂纹的扩展结果。②局部失稳引起整机破坏。③多种原因引起结构承载能力下降（如锈蚀），丧失了原有的抵抗性能。

以上原因可能与设备的材料、设计、管理及保养诸多因素有关，但都会在结构上有所体现，为保证管理者在设备的使用期间对设备安全性的了解，对门机象鼻梁、臂架、平衡梁、人字架、转台、圆筒和门架金属结构应力、裂纹、锈蚀、变形等进行检查和测量是十分有必要的。

1.1 象鼻梁的检查

象鼻梁结构是直接承受吊载的构件，距离门机回转中心最远。为减小门机倾覆力矩，降低整机自重，象鼻梁的轻量化设计是最有效的途径之一。在设计上应力取值较高，甚至接近许用应力；在结构上根据应力大小选择厚薄板对接构件。象鼻梁主梁下翼缘板设计应力较高，采用厚薄板对接的结构形式，虽然对接处不是受力最大的截面，但在港口频繁、重载的工作下，较高的应力幅容易导致其结构产生疲劳失效，也是设计者往往忽视的部位[3]。

对我国部分沿海港口门机检测情况的调研发现，一种大型门机象鼻梁在达到设计寿命前，其主梁下翼缘板就产生了变形失效（图1），一旦象鼻梁主梁变形失效，将直接影响港口的正常作业，甚至产生重大安全事故。因此，在日常检查中要注意象鼻梁主梁下翼缘板厚薄板对接处的变形情况。

图1 象鼻梁主梁下翼缘板变形失效图

象鼻梁拉杆顶端和立柱连接处也时常存在开裂缺陷，且象鼻梁金属结构外部油漆脱落严重。经分析确定其主要是由于结构设计不合理所致，在焊接处没有考虑结构力流的平滑过渡，造成局部应力集中，长期工作下便会造成构件的损坏。

门机有时为减少清仓量或加快装卸效益，司机可能会进行甩舱作业，而甩舱作业则属于典型的歪拉斜吊违章操作，额外增大了起升载荷。门机在设计计算时，象鼻梁四连杆结构在臂架变幅平面内很刚强，而在垂直平面方向相对就脆弱得多。偏摆角增加时，水平方向的附加力迅速增大。甩舱作业往往导致偏摆角超过设计允许值，水平力就会变大，象鼻梁出现局部结构超载，往往在象鼻梁主梁与臂架连接铰点附近结构出现局部变形或开裂；拖拉作业不仅使整机受力变大，起升钢丝绳往往会碰磨舱口，造成钢丝绳局部磨损，在日常检查钢丝绳时，也要注意观察相应段的钢丝绳；甩舱作业时一旦发生抓斗被物料填埋而强行拉起，往往导致结构损伤，因此要严格注意甩舱作业导致的严重后果。

1.2 臂架的检查

臂架下端用铰轴与旋转平台前方的支座相连接，中部与变幅传动装置、臂架平衡系统相铰接。臂架由薄钢板焊接成的变截面箱型构件，常见的失效形式包括臂架根部支座焊缝开裂，拎点支座焊缝开裂，臂架内部横筋、纵筋开裂变形，臂架头部受压失稳变形。在日常检查时，这些位置要格外注意。臂架内部检查时间应该半年检查1次，检查时要提前通风4 h以上，随身携带空气质量监测仪、手电筒、对讲机、小榔头等工具。另外，检查时也要注意观察臂架内部的积水、锈蚀、变形、开裂现象。

1.3 拉杆和平衡梁的检查

拉杆是一根上端与象鼻架尾部相铰接，下端与人字架顶部铰接的刚性受拉杆件。拉杆一般都是采用由薄钢板焊成箱型或管型截面的细长杆。通常情况下，大拉杆可视为自重载荷作用下的二力杆，检查时，注意观察对接焊缝处油漆有无脱落、锈蚀、焊缝的开裂情况。重点检查铰点轴承窜轴失效，引起大拉杆弯曲（扭曲）变形。检查平衡梁支座是否存在裂纹、脱焊，观察铰点处腹板变形情况。检测案例中出现过大拉杆受压失稳变形情况（图2），分析得知，大拉杆受压源于门机起吊的货物外摆时，司机进行增幅作业，导致大拉杆受压，若此种操作长期出现，就会造成大拉杆失稳变形。

图2 大拉杆受压变形图

1.4 人字架的检查

人字架因为带载回转制动过程中根部承受较大的扭转载荷，所以在结构静载应力较小的工况下易发生根部焊缝开裂的现象（图3）。因此，应重点检查人字架与转台连接焊缝的开裂及人字架翼缘板的局部变形情况。

图3 人字架根部开裂图

1.5 门架的检查

检查端梁表面有无锈蚀，有无波浪度变形（可以用肉眼及水平尺辅助检测），有无开焊开裂。法兰螺栓有无松动，查“看”弹簧垫片是否翘起，上下法兰面是否有间隙，方法可以用手指“靠”在法兰面缝隙之间，利用门机运行时产生的晃动，判断螺栓松紧；检查端梁角焊缝处应力集中部位，是否锈蚀、开裂；横梁内部重点检查圆筒与横梁上下翼缘板焊接处是否开焊锈蚀。

2 机构与零部件

门机工作机构按实现的运动情况的不同可分为起升机构、变幅机构、回转机构、行走机构，即4大机构。

2.1 起升机构的检查要点

2.1.1 检查起升减速箱、联轴器

（1）判断减速机运行情况，如有异常响声及振动。检查方法：“听”，借助螺丝刀贴在轴及轴承端盖上，听轴及轴承是否异响；“摸”，用手触摸，将手面贴在减速机箱盖及端盖处，用手感觉轴是否窜动，齿轮是否异常抖动、减速箱箱体整体抖动，底座螺栓松动。其次油内杂物检查，就是在放油口放油用手“摸”，感觉是否有颗粒物和判断黏稠度；“看”，对减速器油位进行确认、判断。

（2）检查联轴器和高速轴是否存在旷量和窜动。联轴器的检查主要通过“听”和“看”。主要是“听”联轴器运转是否有异响，判断电机与减速机轴同轴度是否超标。如果旷动，让操作人员试车，起升和下降反复试车，通过“看”就能确定。

2.1.2 起升制动器的检查

（1）检查制动行程。油缸推杆在绿线上3 mm为正常，低于或到红线区域，制动效果差或无制动，还有制动器上无标线的，推杆调制10 mm高，才能保证油缸推杆的行程。

（2）检查摩擦片、制动盘、制动力矩。检查摩擦片的磨损情况，摩擦片在磨损至3 mm时必须更换，制动盘与摩擦片的打开间隙为2～3 mm。如果摩擦片出现偏磨情况，可通过调节丝杆，调整摩擦片的均等间隙。制动盘检查，要观察判断制动盘表面是否光滑，有无明显的沟槽和裂纹，制动盘的厚度磨损量，制动盘与高速轴有没有旷动。制动器的力矩决定制动力度的大小，正常调整到上下刻度一半以上。

（3）检查卷筒、压绳器。检查卷筒本体及卷筒轴是否有裂纹，卷筒绳槽磨损情况，钢丝绳压板螺栓是否出现松动，压绳器压轮是否在钢丝绳上，防止钢丝绳跳槽；检查底座螺栓松动情况，瓦架螺栓确认，不允许有松动。

2.2 变幅机构的检查要点

（1）检查制动器。变幅制动器非常关键，制动失灵关系到整台门机，所以制动器检查是关键，检查方法同起升机构。

（2）检查紧固螺栓。补偿轴与电机及减速机的连接螺栓若松动，它会造成变幅运行抖动；瓦架螺栓绝不允许有松动现象，若松动，发现不及时会使螺栓被上下瓦架切断，造成严重后果；检查齿板与箱体的连接螺栓是否松动，若松动，会造成齿板折断；检查齿条与臂架连接的铰点处轴端挡板螺栓是否松动。

（3）检查齿条上下压轮。齿条上下压轮，确保压轮正常转动，若过松，造成齿条抖动，若过紧，造成压轮内轴承损坏。

2.3 回转机构的检查要点

2.3.1 检查旋转减速器、电机连接盘

检查旋转减速器底座螺栓是否松动，减速器箱体法兰螺栓是否松动，可以通过用手指触“摸”上下法兰之间结合面来判断；通过“听”电机启动与停止的响声来判断旋转电机连接盘旷量和弹性橡胶圈磨损情况。橡胶圈磨损严重会造成制动盘孔磨损而更换制动盘，也会造成电机连接盘旷动、轴折断或电机轴承损坏使电机烧坏等故障。

2.3.2 检查极限力矩联轴器

判断极限力矩联轴器是否正常，可以通过门机回转制动时回转的滑行距离和滑行的角度来判断。通常情况门机旋转制动后旋转滑行20°为正常，起到旋转制动时的缓冲效果。

2.3.3 检查上、下定位圈

大部分门机减速器定位圈都有间隙，在旋转时，门机旋转部位会发出异响，间隙过大会造成旋转减速器下箱体扭断或开裂。定位圈开焊，会造成回转大齿圈及小齿轮轮齿磨损。

2.4 行走机构的检查要点

行走机构在运行时，可以通过“看”车轮有没有左右摆动，行走时“听”车轮有没有异响，判断行走轮轴承是否损坏。

2.5 回转支承装置的检查要点

2.5.1 检查内外螺栓松紧情况

检查时借助手锤敲打，“听”发出的声音来判断螺栓松紧程度；“看”轴承与法兰结合处，如有油挤出或明显的缝隙，螺栓肯定松动，还可以通过门机运行观察与法兰面的间隙有无气孔，判断松紧。

2.5.2 检查防尘圈、集中润滑油道

防尘圈是防止轴承内进入杂物，也是润滑油在轴承内润滑时长的保障。轴承内润滑油难留存，若防尘圈损坏，轴承内的润滑油会随着门机旋转被挤出，造成轴承润滑不到位而损坏。

2.5.3 检查轴承外齿磨损、裂纹情况

检查日常涂抹润滑脂的清洁程度，若粘连其他硬物，会伴随门机旋转，造成齿面磨损；检查轴承外齿与驱动轮轮齿的啮合情况，保证齿与齿结合是线接触，通常接触宽度保持在70%以上，可以借助塞尺来检测，还可以用“铅丝碾压法”来检测。

2.6 钢丝绳的检查要点

钢丝绳有良好的挠性，且具有承载能力大、耐冲击、运动速度不受限制、运动平稳和使用可靠等优点，因此它是起重机械中应用最广泛的挠性构件，在门机中钢丝绳主要用作起升机构的承载绳。

检查钢丝绳时，发现钢丝绳内部钢芯严重锈蚀并出现大量断丝，造成钢丝绳直径快速减小，失去支撑作用，且钢丝绳直径达到报废标准规定（小于公称直径10%）时应报废；内层钢丝出现环形状挤出钢丝绳表面，1个捻距内数量达到4根以上（6×36WS结构），处理后继续出现挤出现象时应报废；钢丝绳形成死结，无法通过转动方式解开或解开后结构严重变形时，钢丝绳应报废[4]。

3 安全保护装置

安全装置在设备工作过程中起着重要作用，安全装置的存在与否、工作状态的优劣直接关系到港口机械的安全。门机安全装置主要包括缓冲器、起重力矩限制器、防风抗滑装置、限位开关等。

3.1 防风抗滑装置的检查要点

门机防风装置通常由制动器、电动铁鞋、防风拉锁、锚定插板、手动铁鞋、夹轮器、夹轨器和顶轨器等装置组成。检查制动器看制动力矩和行程，判断刹车的力度够不够，实践经验所得大车行走制动距离0.5 m较为合适。检查电动铁鞋在手动状态下，铁鞋是否能够收放自如，各链接点润滑良好，铁鞋与轨道是否成平行状态，若铁鞋不平下垂，铁鞋头部会与门机轨道接触，在轨道接口处受阻，行走时会造成电动铁鞋损坏。检查防风拉锁表面无损伤痕迹，各连接端无变形或松动，旋转锁紧装置润滑良好，连接焊缝完好。防风拉锁，对称布置，成“外八字”状态，处于防风状态时，可以用脚踩钢丝绳或拉锁，无晃动现象为合适绷紧状态。

日常检查时，要注意锚定坑内无积水，出水孔无堵塞。防止锚定拉锁支座耳板长期被积水掩埋而锈蚀，出现分层剥落现象（图4）。

图4 防风拉锁支座耳板图

3.2 起重力矩限制器的检查要点

起重力矩限制器又称为超载限制器，是起重机重要的安全保护装置，起重力矩限制器用于额定起重量随幅度变化而变化的起重机。为保证力矩限制器可靠、稳定运行，要做好重量校验（预警90%、报警95%、控制100%）和幅度校验的检查。依据产品使用规范，力矩限制器每6个月至少进行1次校验，周期性校验需逐台进行，维修校验的设备按时间顺延，校验过程应严格遵守操作流程，提高校验精度[5]。

3.3 限位开关、缓冲器的检查要点

检查限位开关，能够接通、分断控制电路，实现安全保护功能，如行走机构大车防撞激光限位的检查，确保发光器、反光板的完好。检查缓冲器注意是否老化或被意外撞击损坏。

4 结语

港口企业管理现代化离不开设备管理现代化，港口机械设备自动化、智能化、大型化、高速化发展，对设备管理提出了新的要求。设备管理要遵循科学管理，从门机司机操作、日常检查、专业点检，保养润滑和维修作业一体化运维机制的角度做好门机检查流程及要点，保证在役门机的安全运行，减少故障率和突发性安全事故，最大限度发挥门机设备经济效益。