02桥式抓斗卸船机司机11

第三篇 桥式抓斗卸船机

●第一章：桥式抓斗卸船机概述

一、概述

本书将以青岛港二十万吨级矿石专用码头的三台“四卷筒差动补偿牵引小车桥式抓斗卸船机”为主要对象，对抓斗卸船机的结构组成特点、日常维护、保养、维修等展开介绍和说明。

二十万吨级矿石专用码头卸船设备配备

20万吨级矿石码头是99年正式投入使用的特大型矿石专用码头，年通过能力1700万吨，堆场堆存能力为150万吨，前沿最大水深-21米，最大可靠泊30万吨级大型矿石船。码头配有桥式抓斗卸船机3台，单台卸船能力2500t/h，堆/取料机3台，单机堆取能力分别为5000t/h、3500t/h；装车机2台，装车能力3500t/h；以及总长6400余米的皮带机13条。

青岛港2500T/H桥式抓斗卸船机简介

青岛港2500T/H桥式抓斗卸船机为四卷筒差动补偿牵引小车桥式抓斗卸船机，可沿码头轨道作工作或非工作性运行，有效工作运行距离为360 米，专用于接卸矿石(矿石容重为2.4t/m)。卸船机卸矿能力为2500t/h，最大为3125t/h。矿石经10~25 万吨级远洋运输船运至码头，由抓斗将矿石卸进料斗，卸船机最大外伸距为44 米(海侧轨道中心至小车在海侧末端尽头的距离)。然后，矿石由振动给料器从料斗排出，再经由可切换的分叉漏斗，有选择地送到安装在输矿栈桥上的两条皮带机中的其中的一条上(海侧BC1 或陆侧BC11)，由皮带机接力再将矿石输送到到堆场或转运装车。

1、卸船机的分类

卸船机是散料卸船码头的重要设备。按其工作原理可分为连续卸船机和非连续卸船机，在非连续卸船机中主要有门式抓斗卸船机，桥式抓斗卸船机等设备。在连续卸船机中包括链斗卸船机、螺旋卸船机、斗轮卸船机等。

2、抓斗卸船机的分类

按照抓斗水平移动的方式不同，抓斗卸船机可以分为依靠臂架系统变幅动作来实现抓斗水平移动的门座抓斗卸船机和依靠小车沿水平桥架运动来实现抓斗水平移动的桥式抓斗卸船机。门座抓斗卸船机与通常的门座起重机的区别在于门架上装有漏斗给料系统和出料伸缩皮带机，因而既有门座起重机的特点，又能向后方皮带机连续供料，故称为带斗门座起重机，简称带斗门机。

3、桥式抓斗卸船机的分类

桥式抓斗卸船机根据抓斗小车动力形式的不同，可以将其分为自行小车式和牵引小车式。由于牵引方式的差异，牵引小车式又可以分为补偿小车牵引式、贯穿牵引式和四卷筒牵引式。

4、最大卸船能力Qm

在规定的船型、规定的物料特性的条件下，最高潮汐、满舱位、抓斗在最小外伸时

1

3

抓取物料时的卸船能力。

5、额定卸船能力Qr

在规定的船型条件下、规定的物料特性的条件下，中等潮汐、中等舱位、抓斗在平均外伸时抓取物料时的卸船能力。额定能力与最大能力的关系 Qr=(0.8~0.95)Qm。

6、平均卸船能力Qa

在规定的船型条件下、规定的物料特性的条件下，扣除因非卸船机的系统故障所用时间（卸船时间包括清舱时间）时，卸船机所卸物料与所用时间的比值。平均能力与额定能力的关系 Qa=(0.5~0.6)Qr。

7、影响抓斗卸船机卸船能力的因素

A 抓斗抓取物料的容积，即抓斗的斗容；B 物料的密度，即物料的比重；C抓斗工作循环周期，即抓斗工作一个循环的时间；D 船型的影响，主要是指不同船型舱口大小和单个船舱底部长宽的大小对卸船能力的影响； E控制的设定和操作者的熟练程度对卸船能力的影响；F 清舱时间的影响。

8、卸船机的抓斗在一个工作循环过程中的运行轨迹

一般抓斗卸船机的过程为：抓斗闭合—>闭合绳与起升绳同时起升—>闭合绳与起升绳起升—>小车运行—>小车运行—>开斗卸料—>小车运行—>小车运行返回—>小车返回与抓斗下落—>抓斗下落。在同一个循环中抓斗起升和降落、小车运行、抓斗开闭都有同时运行的时间。

二、卸船机的安全保护装置

1、防风装置 防止强风吹动将卸船机滑移的防爬器、锚定装置以及系固装置。 目前，使用最广泛的防爬装置主要有电动液压顶轨器、夹轨器等几种型式。防风锚定主要采用插板式锚定装置。防台风系固装置有可调节的钢索或锻造钢棘轮螺栓接头组成，安装在卸船机的每个角的门架上与码头上的防风支座连接。卸船机的安全保护装置有：防风装置；消防保护；防碰保护；限位保护。

卸船机的防风装置有：电动液压夹轮器；大车行走电机制动器；防风拉杆；楔子。2、防碰保护

桥式抓斗卸船机的防碰撞保护有大车防碰撞和大梁防碰撞保护两种。

另外，在桥式抓斗卸船机上用缓冲器来减缓卸船机及其运动部分运动至终点时冲击，或卸船机相互间碰撞时的冲击。

卸船机上常用到的缓冲器主要有：橡胶缓冲器、聚氨酯泡沫塑料缓冲器和液压缓冲器。桥式抓斗卸船机上安装缓冲器的部位主要包括：小车运行机构、俯仰机构、大车运行机构和电缆拖令。

3、限位保护

限位保护是桥式抓斗卸船机十分重要的保护装置，主要有起重高度限位装置、俯仰角度限位装置，大、小车运行位置保护装置等，前后大车铰接处设有海陆侧鉴别限位。这些重要的限位均设有二级保护，即减速限位和极限限位。

4、消防保护

桥式抓斗卸船机除特殊要求在机械室、电器室装有自动灭火装置外，还在机房内、

2

电梯内、电器室、司机室、副驾室、液压装置处有不同型号规格的灭火器。

三、2500t/h桥式抓斗卸船机的基本参数和主要技术数据

1、抓斗 2、小车 3、前大梁 4、司机室 5、机房电气室 6、后大梁 7、立梁 8、大车运行机构

图1-1 2500t/h 抓斗卸船机外形图

a、额定能力

1) 起重量：62t（其中抓斗自重24.4t） 2) 卸载能力：2500t/h b、物料 1) 物料：铁矿石 2) 容重：2.4t/m3

3) 粒度：0~200mm 4) 含水： 6% c、 速度

1) 大车运行：25m/min

2) 起升速度： 抓斗满载上升：160m/min

3

抓斗满载下降及空斗上升：180m/min 3) 小车运行：240 m/min 4) 司机室运行：20 m/min 5) 臂架起伏(单程)：7min d、净空

1) 联系横梁至码头面：9.28 m 2) 漏斗上口至码头面：19.0 m 3) 起升高度：总高度：53 m 轨上：26m 轨下：27.5 m e、行程：

1) 小车自海侧轨前伸距：44m 2) 小车自海侧轨后伸距：28m 3) 移动司机室自海侧轨前伸距：40m 4) 移动司机室自海侧轨后伸距：27.5m f、整机行走参数： 1) 行走距离：±180m 2) 行走轨道型号：QU120

3) 车轮数：海侧 12 轮x2 套 陆侧 12 轮x2 套 4) 轮压(max)：<82t

5) 锚定装置(手动式)：海、陆侧各1 套 6) 防风系固(棘轮式)：海、陆侧各2 套 7) 缓冲器(液压型)：海、陆侧各2 套 8) 被动轮夹轮器：海、陆侧各12 组 g、给料器

振动给料器，最大能力3125t/h h、供电方式

整机行走：驱动式电缆卷筒，电缆有效运行长度±180m。 i、供水方式：

整机行走：码头水槽提供水源。

第二章 桥式抓斗卸船机机构工作原理及保养

▲一、起升、开闭及小车牵引机构

起升、开闭及小车牵引机构是卸船机最重要的工作机构，其负担了抓斗的起升、开闭及小车的横向位移，这套机构完成了差动系统“三合一”的全部工作，因此对这套机构的了解，掌握其运动规律，加强检查，注重保养质量尤为重要。这套机构设置在机械电器房内（如图2-1所示）。

4

图2-1 起升、开闭及小车运行四卷筒驱动机构典型布置图

本装置由五台ABB 提供的直流电机驱动，经高速轴齿形联轴节，圆盘制动器，行星差动减速机，卷筒轴联轴器，单层卷筒，滚动轴承座及底架等主要部件组成。4 根φ53 钢丝绳的端头分别由钢丝绳压板固定在卷筒上。其中二根钢丝绳向海侧，二根钢丝绳向陆侧，它们的另外二端分别经海、陆侧端梁上的改向滑轮组，再经由主小车的开闭、起升滑轮组，绕向抓斗头部，与抓斗的起升绳绳套和开闭绳梨形可快卸节头相连接。本装置经过电机驱动行星齿轮减速机带动四只独立的卷筒，输入两组对应的不同旋向的组合运动，使得抓斗起升、开闭及小车运行，既可以独立运动，又可以复合运动。实现了“三合一”运动组合。此装置还装有主令控制器，脉冲编码器、测速、超速开关等装置，可以将抓斗的每一个位置，小车运行的位置检测，进行控制。

1、起升电动机

由ABB 公司提供的4 台480KW 的DC 电动机分别与差动行星齿轮减速机相连接，分别输入起升与开闭的动力，每组电机各带有一组超速测速传感器，电机的出风口经由连接口排至机房底架外。

型号：DMI280Y-QGA DMI280V-PZA 功率：480kw×4 420kw×1 转速：1000rpm 1200rpm 电压：DC700V DC700V

工作制，连续带风机 连续带风机 2、高速轴制动器

起升及开闭电机出轴端，减速器的输入轴端装有4 只φ1000 的制动盘，制动盘左

5

右侧对称设有二组盘式制动器。

型号：YP3-3000-1000×40 YP-2000-710×30 推动器型号：ED300-60 ED200-60 制动力矩：15600×2Nm 7100Nm 3、 低速轴制动器

卷筒的端部设有φ2140 的圆盘，圆盘的φ1920 中心各设置了一只低速制动器。 型号： ZPMC95-01 总摩擦力： 200～300KN 制动力矩： 257500Nm 4、 行星差动减速机

每台机配置了2 台ZPMC 设计制造的行星差动减速机。油料为壳牌220，与其相配置专门有一套强制外循环散热系统。

型号： CXC468.31-00a 速比： 31.2074 25.0129 输入功率： (960kw+235kw)×2 每一卷筒额定力矩： 1.7×105N

5、左右旋钢丝绳在开闭、升降卷筒上的使用规定

右旋开闭卷筒使用左旋钢丝绳，左旋开闭卷筒使用右旋钢丝绳，左旋升降卷筒使用左旋钢丝绳，右旋升降卷筒使用右旋钢丝绳。

右旋开闭卷筒 245m（左旋绳） 左旋开闭卷筒 195m（右旋绳） 左旋升降卷筒 245m（左旋绳） 右旋升降卷筒 195m（右旋绳） 钢丝绳 φ53mm 7×7+6Fi(29) 重量： 12.4kg/m 6、俯仰机构

本装置由直流电机、经联轴节带动减速机，减速机输出轴通过低速轴齿形联轴节驱动卷筒转动。

俯仰机构设置应急驱动机构。正常工作中，通过滑环箱使应急机构与主驱动减速箱分离，由俯仰主电机完成臂架动作。当出现紧急情况时，应急驱动机构与主驱动减速箱连接，可通过低压电源实现臂架动作。

主臂架起伏时间（单程）：7min 应急起伏时间（单程）： 36min

6

图2-2 2500t/h桥式抓斗卸船机俯仰绕绳系统

7、大车行走机构

行走机构是卸船机沿基础轨道运行的驱动装置。海侧陆侧门架下横梁下端分别与2 套行走台车铰接，每套行走装置由12 组自带制动器的交流变频电动机，减速机，蛇型联轴器等组成。减速机低速轴套直接与主动车轮轴相连接，每套驱动装置独立传动一只主动轮（如图2-3所示）。相对应的有12 只被动车轮，每只被动车轮装有常闭的轮边制动器，(夹轮器)，海陆侧各有一套液压系统，与轮边制动器相连接，大车行走前打开制动器，停车时制动车轮。大车平衡梁结构为焊接结构，在大车行走机构的两顶端，装

有液压缓冲器。

图2-3 立式驱动布置

7

8、绳辅助小车钢丝绳张紧系统构造

托绳小车钢丝绳张紧装置设在后大粱结构后端，它由钢丝绳牵引装置和牵引张紧液压装置两部分组成.张紧装置由2 只油缸、移动小车、底架等组成；液压装置由动力泵站和油压管路组成。

当主、托绳小车在启动和制动过程中，由于惯性力、阻力和风力等因素的影响，钢丝绳的张力（钢丝绳的垂度）发生变化，对小车的稳定运行和钢结构的受力产生影响。通过液压张紧装置进行自动补偿，保证了托绳小车的稳定运行。

图2-4 2500t/h桥式抓斗卸船机拖绳小车绕绳系统

9、主起升系统制动器的保养注意事项主要 1）、2 个星期至少认真地检查一次；

2）、制动盘和夹钳摩擦片之间的间隙要保持在0.5～1.0mm 3）、制动盘和制动衬垫表面是否被污染，

4）、制动盘制动表面的磨损量不得超过1mm，否则应更换制动盘，

5)、制动衬垫的磨损情况，当制动衬垫的磨材厚度小于3mm时，必须更换新的制动衬垫，

6)、液压系统是否泄漏，

7）、确保电液推杆行程工作在两条绿线之内，如到了红线内则应对推动器的补偿行程进行调整。

10、撒水系统的保养注意事项： 1）、注意水质的质量

2）、各水位开关、限位开关的日常检查 3）、电机、水泵和阀件的解体、组装和日常维护 4）、 各电磁阀日常的检查、维护

8

5）、防止堵塞各滤水器、喷嘴若有堵塞时应及时的拆下清洗。 11、减速箱循环冷却系统主要部件：

主要由干燥器、三功能二联件、电磁阀、气动隔膜泵、压力管路滤油器、风冷换热器；监控表计、管路及管路附件组成了循环润滑冷却系统。

12、油雾润滑系统的特点是：

1）、该系统喷雾细密，湿润均匀，既可连续喷雾也可周期喷雾。 2）、结构简单，安装方便。

3）、喷雾润滑盒既可以稳定钢丝绳，亦可担提高喷雾润滑效果，防风、防晒。 4）、防尘罩主要可以防尘、防风雨、防日晒。 13、绳辅助小车钢丝绳张紧系统一般保养注意事项 1）、 润滑

滑轮、滚轮、各铰点的润滑，不允许不同性能、规格的油混用。 2）、 摩擦及损坏

在一定限度的磨损和变形是正常的，不会影响使用的。滑轮、移动小车滚轮等磨损，应不定期检查，磨损到一定限度，作出计划更新。 3）、紧固部分防松动

对于采用螺栓连接部分，活塞杆头与螺母的连接，应经常检查，防止松动。 14、漏斗及振动给料系统维护保养注意事项： 1）、紧固件的防松检查

漏斗的铰支座、传感器支座及其它支座的螺栓连接处，应定期检查，发现松动，立即用合适的板手拧紧。振动给料器与漏斗的连接板及螺栓的检查。

2）、磨损与损坏

漏斗中容易磨损的零件是衬板，其材料是WHC-1，具有较好的耐磨性和硬度，使用中通常磨损了50%可以更换。

15、斗门及驱动机构维修保养注意事项 a 润滑

电动推杆按通用规定检查、润滑，(详见电动推杆样本及说明)，其它活动部位采用润滑脂。

b 磨损与损坏

各传动件一定程度上的磨损和变形是正常的，可以继续使用的，如果磨损或变形超过限度，应立即进行修复或更新。

■二、 差动减速机的原理及在卸船机上的应用

1、“差动”的简单原理

这里主要的核心部分是行星差动减速机，行星差动减速机系具 有2个自由度(W=2)的行星齿轮传动装置(见图2－5、2－6 所示)，它必须具有两个原动机才有确定运动，根据不同的使用工况，可用于单独和复合运动，即提升、开闭、小车运行的单独运动及复合运动(见图2－7、2－8、2－9，图中涂黑的部分为该运动中的传动路径)。

9

图表 2-5 四卷筒牵引卸船机典型的行星差动减速机

图表 1－6 行星齿轮传动三种传动路径

10

2、差动减速机在卸船机上的应用原理

传统的起升、开闭和小车运行分别采用定轴传动驱动，根据行星差动减速器的原理，在卸船机上，采用两台行星差动减速器，各用提升、开闭和小车驱动电机，组成四卷筒机构，用于小车运行和抓斗的提升和开闭，其组合相当巧妙，结构紧凑，体积小，效率高，绕绳系统尤为简单。

图2-7 起升机构单独工作

图 2-8 开闭机构独立工作

11

图2-9小车机构工作

根据(图2-10所示)可以看到四卷筒如何单独与组合运动的。这种装置的应用，在国际上首先由法国佳提公司(CAILLARD)，它设计的卸船机最大生产能力为1400t／h左右。

图2-10 差动小车式抓斗卸船机起升、开闭和小车运行原理图

这里，特别介绍差动原理在卸船机上应用的要点：首先，必须要有重物的作用(如图

12

2－10、2－11、2-12)所示，海、陆侧钢索在减速器传动下分别由卷筒收进和放出钢索，使得小车向收进钢索的方向移动，此时的钢索可以看成是固结在小车上的绳端，也就是说，在抓斗自重和载荷的作用下，克服小车运行的摩擦力产生运动，如果没有重力的作用，是不能实现的。其次，小车要有一定的自重，当抓斗在船舱抓取物料时，小车在轨道上某一个位置是自由的，此时，抓斗可以闭合和起升，而小车位置不会有大的变化，抓斗的位置决定了小车位置，只有当完成了抓斗闭斗和起升之后才能进行单独和复合运动，这点十分重要。

图2-11 小车移动重物定位不动示意图

3、差动行星齿轮箱的特点：

1）、以ZK-H型行星齿轮传动组合的行星差动减速机体积小，重量轻。 2）、由两台行星差动减速机组成四卷筒装置，组合巧妙、结构紧凑。

3）、承载能力大，以ZK-H型组成的差动装置，具有大的承载能力和过载能力。 4）、采用太阳轮浮动，以实现行星轮间的均载作用，无径向支承，简化结构。 5）、传动效率高，η>0．94。

6）、简化钢索缠绕系统，减少滑轮组2／3左右；同时，相等作业量统计，钢索的用量减少30％左右。

7）、维修保养工作量减少，换绳的时间也短。 4、减速箱循环冷却系统的特点： 1）、 性能可靠，质量稳定、安装方便． 2）、具有连续输送油液能力．

3）、调节进气压力可控制泵油量的大小．

4）、配置的压力管路滤油装置堵塞时，具有旁路开启保护装置． 5）、系统配有温度，压力监控表计．

图2-13 给出了补偿小车式差动小车在相同载荷作用下钢丝绳受力比较。

13

图2-12 小车定点差动起升下降示意图

图2-13 补偿小车与差动小车在载荷作用下钢丝绳受力比较

■三、桥式抓斗卸船机的金属结构

金属结构是起重机的整机支撑。一台起重机的整机费用中，金属结构要占很大成份，设备寿命在很大程度上决定于金属结构的寿命，换句话说，结构的自然寿命也往往就是整机寿命。所以，作好金属结构的管理工作，延长其使用寿命，有很重大意义。

14

1、金属结构的破坏形式

金属结构破坏分强度、刚度和稳定性，强度又可分为疲劳强度、静态强度和动态强度。疲劳破坏是金属结构的裂纹形成和扩展的结果。传统的疲劳理论认为结构内有一点出现裂纹，就达到了破坏。近代发展起来的断裂力学形成了一种新的强度理论，它比较科学地揭示了构件的破坏过程。断裂理论认为：材料均有缺陷，有裂纹不等于破坏，只有在裂纹扩展到临界状态时才达到破坏。

静态和动态强度破坏是指金属结构的危险部位发生了永久变形或裂纹从而丧失了应有的支撑功能。

刚度要求是对结构的变形加以限制。刚度差就是结构的变形大。金属结构的刚度分静态刚度和动态刚度。

金属结构的构件在承受比较小的压缩载荷时，它的平衡形式是稳定的、可靠的。当承受的载荷超过某一界限时，原有的平衡形式就遭到破坏，此称失稳。

疲劳和失稳是起重机破坏的两大主因，值得我们深入研究，加以防范。 金属结构的锈蚀会严重削弱其强度、刚度和稳定性，也应定期检查，密切注意。 应力腐蚀开裂也是一种破坏形式，它是拉应力与腐蚀共同作用的结果。 2、无损探伤的方法主要包括： 1）、目测检查（VT） 2）、磁粉探伤（MT） 3）、超声波试验（UT） 4）、涡流检测（ET） 5）、泄露检测（LT） 6）、渗透探伤（PT） 7）、声发射检测（AET） 8）、耐压检测 （PRT） 9）、射线照相探伤 （RT）

第三章 桥式抓斗卸船机的液压系统

▲一、卸船机液压系统工况简介

1、JT971小车张紧液压系统工况； 功率匹配 序号 1 2 3

15

元件 电动机 压力继电器 电磁铁 符号 M H1、H2 S 型号 1.5KW 940rpm 380V-50HZ 110v-50HZ 220V-50HZ 数量 1 1 1

工况

系统自动保压张紧：

P≤80bar低值H1低位发讯 M启动油泵供油 P≥高值11bar H2高位发讯 M停止 当前大梁俯仰上升或下降时，电机M运转，电磁铁S得电。

1) 当俯仰至挂钩位置后，俯仰操作结束时，电磁铁S和油泵M同时失电。 2) 当俯仰至水平位置时，电磁铁S失电，进入自动保压张紧状态。 3) 当俯仰停止在任意位置时，电磁铁S失电，油泵停止。

4) 系统自动保压张紧状态时，如果电机M连续运行超过2分钟，系统压力仍未达到P2，H2仍然没有发讯，油泵仍然在运转，则认为系统有故障，电机必须停止运转，并发出故障报警信号，应停机检修。

5) 每个油缸设2个行程开关，共4只行程开关（属于机械匹配）。 6) 动力站内电气接线箱接线图：

2、仰&起升&开闭应急制动器液压系统（JP9811）工况

功率匹配

序号 1 2 3 4 5 元件 电动机 压力继电器 电磁铁 限位开关 温控开关 符号 M H1 S1、S2 T1—T6 型 号 3Kw 1420rpm 380V-50HZ 110v-50HZ 220V-50HZ 220V-50HZ 数量 1 1 2 6 1 起升&开闭应急制动器工况

JP9711型制动器安装在主起升和开闭低速轴上，通常桥吊主起升—开闭工作时，制动器处于释放状态，只有当起升下降发出超速讯号或者手动急停时，制动器才实行紧急制动。当桥吊开机进入正常运转时，电动机M即自动启动，油泵向系统供油，随着压力升高，压力继电器高位发讯，电动机停止，系统进入保压状态。

1) 系统保压状态：

16

在桥吊作业过程中，液压系统应处于保压状态。以平衡弹簧的制动力，使起升&开闭

起升或下降超速发讯或按急停按钮时 S1、S2失电，紧急制动 限位开关T1—T4发讯 红灯亮，制动器处于制动状态 制动器处于常开状态。S1、S2得电。T1、T2、T3、T4制动器打开发讯。

2) 起升/开闭操作 3) 紧急制动

4) 停机制动

关闭桥吊控制电源，按CTRL OFF S1、S2失电，电动机M停止转动，制动器制动 *特别说明：当P≤105bar时，限位开关T1—T4不发讯，不允许机构运行或运行中的机构必须自动按正常停车程序停车。

俯仰应急制动器工况

俯仰应急制动器与起升&开闭应急制动器共用一个动力站，两个系统不能同时工作，即S1、S2不能同时得电，由电脑实行互锁，确保操作安全。俯仰制动器安装于俯仰机

构低速轴上，处于常闭状态，只有在俯仰起升或下降时才释放打开。

1）俯仰起升或下降

压力继电器H1=110bar低位发讯 当起升/开闭操作手柄离开“0”位 当起升/开闭操作手柄离开“0”位 延时10分钟后，S1、S2失电 电动机油泵M启动运行 压力继电器H1=125bar高位发讯 限位开关T1—T4发讯，制动器释放 制动器关闭制动 油泵停止 系统保压 S1、S2得电，油泵M运转 允许主起升&开闭机构运转，系统保压注：H低位——系统保压低压PL发讯值（110bar）。H——系统保压高压Ph发讯值（125bar）

*特别说明：当P≤105bar时，限位开关T5——T6不发讯，不允许机构运行或运行中的机构必须自动按正常停机程序停机。

17

2）俯仰停止 3）俯仰急停

当俯仰机构运转中，液压系统发生故障，或遇到其他紧急停机工况时，俯仰机构必须紧急停止，M、S3、S4同时失电，制动器关闭。

4）故障保护

电动机M启动2分钟后，系统压力P仍然小于H（高位）不发讯，则认为系统有故障，电动机必须停转，并发出故障报警，停机检修。

5）动力站内电气接线箱接线图。

6）当温控开关发讯时，作故障报警，动力站停止工作。 按俯仰停止按钮

功率匹配。 序号 1 2 3 4 5 工况

卸船机开机时，电动机M自动启动，油泵向蓄能器充油，当压力继电器高位H2发讯时，电动机停止，液压系统进入准备“松轮状态”。当司机按“松轮”按钮后，夹轮器将在4秒左右松轮。如果大车行走连续停止5分钟，将自动夹轮。大车只有绿灯亮（夹轮器“松轮”极限开关24只全部发讯）才允许行走。

1）按“松轮按钮”，松轮，允许大车行走，自动保压，若大车行走连续停止5分钟，则进入自动夹轮状态。

2）按“夹轮”按钮夹轮

18

S3、S4失电，电动机M停止 制动器关闭 3、JJC97II夹轮器液压系统工况。

元件 电动机 压力继电器 电磁铁 夹轮器行程开关 温控开关 符号 M H S T1—T12 t 型 号 5.5K 1440rpm 380V-50HZ 110v-50HZ，H1-H2 220V-50HZ （单边） 220V-50HZ 数量 2 2 2 12 1 3）蓄能器保压

当蓄能器压力P2〈80bar,H1复位发讯，M启动，向蓄能器系统补油 压力上升 蓄能器压力P〉95bar，H2重新复位发讯，M停止，以备随时松轮

4）在松轮过程中，电动机若连续运行超过2分钟，系统压力仍未达到P1，电机必须停转。并发出故障报警信号，应停机检修。

5）急停时，应能立即自动完成夹轮动作（即应能完成第2项工况）。

6）应急松轮或夹轮：当码头断电或本设备电控装置发生故障时，本系统设置用手动松轮和手动夹轮装置。

7）动力站电气接线箱接线图：

8）当温控开关发讯时，作故障报警，动力站停止工作。

▲二、液压系统维护及保养

1、液压系统更换油液的主要步骤： 1）、 在热状态下放掉液压油。 2）、油箱要完全放空。

3）、清洗油箱，特别是油箱底部要彻底洗净。 4）、清洗或更换过滤器。

5）、在设备严重污染或换用另—种液压油时,应在加入新的液压油之前，用新油进行清洗。

6）、 新液压油必须经过过滤器才能加入油箱。 2、液压系统定期维护的主要内容 1）、定期紧固。 2）、定期更换密封件。

按“夹轮”按钮，S失电，开始夹轮 蓄能器压力不变 T1-T24复位发讯，红灯亮，表示处于夹轮状态 3）、定期清洗或更换液压件 4）、定期清洗或更换滤芯

19

5）、定期清洗油箱 6）、定期清洗管道 7）、定期更换液压油

3、液压系统调压时注意事项：

1）、不准在执行元件（液压缸、液压马达）运动状态下调节系统工作压力。 2）、调压前应先检查压力表是否有异常现象，若有异常，待压力表更换后，再调节压力。

3）、无压力表的系统，不准调压。需要调压时，应装上压力表后再调压。 4）、调压大小应按照使用说明书规定的压力值或按实际使用要求（但不能大于规定的压力值）的压力值调节，防止调压过高，避免油温升高而发生事故。

5）、压力调节后应将调节螺钉锁住，防止松动。

6）、对于多功能系统而言，要求四只油缸速度基本一致。调节换向阀出口处的节流阀，能使油缸速度误差控制再1%以内。

7）、在动力站油箱内装油低液位报警器，在油管破裂或液压阀油封损伤而使液压油大量外泄致使油箱液位下降到某一值时，低液位报警器发出信号，使马达停止运转。此值一般为100--150mm的降值。

4、液压系统操作保养规程

1）操作者必须熟悉本设备所用的主要液压元件的作用，熟悉液压系统原理，掌握系统动作顺序。

2）操作者要经常监视液压系统工作状况，观察工作压力和速度，检查油缸或油电机情况，以保证液压系统工作稳定可靠。

3）在开动设备前，应检查所有运动机构主电磁阀是否处于原始状态，检查 油箱油位。若发现异常或油量不足，不准启动液压泵电机，并找维修人员进行处理。 4）夏季工作过程中，当油箱内油温高于70℃时，要注意液压系统工作状况，并通知维修人员进行处理。

5）停机4小时以上的液压设备，在开始工作前，应先启动液压泵电机。

6）操作者不准损坏电气系统的互锁装置；不准用手推动电磁阀；不准损坏或任意移动各限位开关的位置。。

7）操作者不准对各液压元件私自调节或拆换。

8）当液压系统出现故障时，操作者不准私自乱动，应立即报告维修部门。维修部门有关人员应速到现场，对故障原因进行分析并排除。

9）液压设备应经常保持清洁，防止灰尘、棉纱等杂物进入油箱。 10）操作者要按设备点检卡规定的部位和项目进行认真点检。 5、点检与定检

一是日常点检。由操作者执行。二是定期检查(定检)，指间隔在一个月以上的点检，停机后由维修个人检查。点检卡要纳入设备技术档案，并可作为修理依据之一。

6、液压系统点检的内容：

1）各液压阀、液压缸及管子接头处是否有外漏。

20

容量及电动机的工作电流，调定过流百分比的设定值，调定过载允许百分比，以及在过载时动作延迟时间。试验脉冲消除电路，失压保护电路是否能正常工作。出厂前移相板一般都经过调试，如保护良好应很容易地通过上述调试。

移相控制板只包含电流调节器及电流负反馈部份。电流调节器以前的各调节器则以插件的型式设置在速度控制柜内，修理、更换非常方便，调试工作可用简单的工具，万用电表及可调的直流稳压电源。万用电表可接在移相板的输入端子上，作为讯号电压大小的测量，而稳压电源则作为给定讯号从有关点输入，改变稳压器输出电压的大小和方向，并观察电流调节器输入端电压的变化，从而确定速度调节部分是否正常，或通过有关电位器的调整以达到正常输出。

上述调整完成后，即可作假负载试验。用一阻值适当的电阻，接在整流柜的直流输出端以电阻临时代替电动机作为负载，将小容量的三相380V临时电源接入整流柜的主回路输入端。在输入端引入一个0～8V的电压，测直流输出端的电压，并用示波器检查脉冲移相情况、波形及晶闸管输出的波形、相位等。如果一切良好，就可以操纵高压输出开关柜，给整流变压器送上高压电，整流变压器次级就输出“标定”电压。再用“标定”电压重复一次上述试验，测出一组数据，绘出曲线。进而改由操纵台直接操作手柄，输出速度给定讯号至整流柜，与上面的曲线作一比较。若无非正常情况出现，试验就到此结束，将假负载电阻拆除，恢复电动机接线。

3．直流拖动系统试车

1) 电动机的磁场及制动器。将磁场及制动器的控制柜临时供上交流380V电源，使有关接触器闭合。检查电动机的磁场电流值，与电动机铭牌数据对照，若有不符合者则调整其串联电阻，使其达到设计要求。对于有两组励磁绕组的电动机，还要注意接线是否有误。调整制动器的间隙，并试验制动器的动作；观察其吸合动作是否迅速，保持过程是否稳定，并记录吸合和保持电流值。

2) 供电滑轨检查抓斗起重小车运行试验。用外力(如绞车)牵引小车向前侧缓缓运行，观察小车驱动机构，供电滑轨与滑靴的接触状况，运行车轮与轨道的垂直接触状态，侧面间隙大小等。在确保供电滑轨没有供电的条件下，清除滑轨表面的漆层和严重的锈蚀，消除对受电滑靴不利的因素及机械方面的故障。最后将小车停在后侧的安全位置。

3) 直流电动机空车试运转。空车试运转时，抓斗的起升与开闭机构及悬臂的俯仰机构都未穿钢丝绳，抓斗起重小车的运行机构也应拆除电动机输出轴与齿轮箱的联接；并应松掉抓斗起升与开闭机构及悬臂俯仰机构回转式行程开关与相应卷筒的偶合。即凡是与电动机相连长时间运转会引起损坏的部件都应暂时脱离偶合。

电动机通以励磁电流。因电动机空载，通风机可以不起动(通风机噪音很大)，晶闸整流柜的直流输出端接上双踪示波器，供整流柜起动工作(须一个机构一个机构地进行)用手转动电动机是否灵活。

操纵穿绳操作箱按钮，起动抓斗起升机构或开闭机构于低速旋转，观察有否不正常现象。同时观察示波器图形有否未触发导通的元件，测速发电机的输出电压接至速度调节器上的极性是否符合负反馈的要求。同时注意停车时制动器的制动力矩是否合适，并调整好制动力矩。然后在司机室操纵手柄，分档观察电动机的转速，整流柜的输出波形，

36

测速发电机反馈的电压值以及控制柜上的电压表、电流表的指示值。电动机轴上测得的实际转速若不符合要求，就有可能是整流柜的触发出现问题。抓斗起重小车运行机构、悬臂俯仰机构都可参照上述步骤进行试车。

4) 空载抓斗调试。多次进行抓斗的打开和闭合设定，试验看能否全开全闭，减速性好否。

三)负载运行

1、抓斗起重小车运行机构负载运行试验。恢复电动机与齿轮箱的偶合，将小车的电缆卷筒接入线路。在司机室内操纵手柄，令小车以最低的速度运行，观察小车两侧的电缆收放情况，要求电缆在小车运行时保持收紧状态，不得有下垂以致碰动检测开关的现象。一旦碰到两侧任一个检测开关(可用木棒作试验)，小车应立即停止运行，以保证电缆的安全。如果电缆有下垂现象应立即调整此卷筒的控制箱，接着可确定并固定好小车的终点开关、减速行程开关及各个磁性接近开关，并检查其动作的可靠性。以先低速、后高速试验自动减速、停车性能。

调整同步发送器及零位调节器，令数／模转换器的输出在小车处于前侧紧停开关位置时为4mA，行至后侧终点时为20mA。

2．悬臂俯仰机构负荷试验。将司机室内操纵台上小车／俯仰的转换开关一律置于俯仰位置，利用俯仰机构旁的穿绳控制箱检查机构的起动、停止、反转性能和制动器的工作状况，待正常后即可进行穿绳。通过穿绳操作箱得到的是低速，这样较为安全，且在附近作业，可观察得更清楚。

钢丝绳穿妥固定牢后，调整角度发送器，当悬臂处于水平状态(仰角为0)时，仍然通过穿绳控制箱操作，使悬臂上仰一小段行程后即放回水平位置，然后再作更大角度的上仰，又重新放回水平位置，经几次俯仰确认其运转、制动都正常后，再进司机室作全行程的上下俯仰动作；同时注意安全钩、俯仰行程开关的动作是否正确，俯仰机构是否能自动进行减速、停车，钩头能否下降钩牢悬臂。悬臂的仰、俯、减速、停车都设计有自动控制程序，由行程开关去完成，因此对行程开关的调整必须仔细。

给定超速保护用速度继电器的动作值。注意检查悬臂俯仰机构和抓斗起重小车飞司机室的相互保护联锁系统，如小车、司机室在前悬臂时，俯仰机构能否上仰，以及前悬臂处于上仰的挂钩状态时，小车、司机室能否起动等，以确认联锁系统性能良好，确保小车和司机室的安全。同时观察角度指示器是否与悬臂实际仰角一致。

3、可编程序逻辑控制器(PC)的调试。当抓斗卸船机用人工控制工作正常后，即可进行PC的调试。首先按设计图恢复原先已拆除的PC控制柜至其他控制柜的连接线，通入电源对机件进行预热。

将编程器接插到PC的主体CPU上，将柜门上的“试验一运行”转换开关扳向“试验”工况。操作编程器，对照PC控制梯形图，一项一项地“读”出CPU内存的数据是否与梯形图一致(控制柜出厂前已在工厂内输入)，有错误的地方则用编程器作“写入”修改。再重复检查一遍。然后人为地输入讯号，检查PC柜的输出是否正常。 若梯形图设计正确，就可以试车。将“试验一运行”开关扳向“运行”状态，操纵司机室的操作手柄，根据船舶舱口位置，揿有关按钮设定后侧和前侧的工作范围。在操

37

作每一个机构动作时，将手柄放到最高档位的第五档--自动控制档，于是抓斗的起升、开闭及抓斗起重小车这三个机构就按PC内存的数据自行起动、减速、防摇和停止，得到抓斗运行轨迹图。根据实际运行轨迹，分析是否需要修改，修改什么内容，找出其在梯形图中的位置号。通过编程器的键钮即可修改，非常方便。 四)静载和抗倾覆稳定性试验

在空载试验合格后，就可进行静载和抗倾覆稳定性试验。

整机钢结构和稳定性的检验，依次以50％、75％、100％的额定载荷升降，使抓斗起重小车在悬臂和桥架主梁上往返运行三次，如无异常情况，小车停在跨中卸载。并以空载时的跨中测点挠度为基准，测出起吊125％额定载荷上升离地300mm，停悬10min的跨中挠度变化值。卸载后再起吊125％的额定载荷，将抓斗起重小车缓缓开到悬臂的最外侧，停10min后，测定挠度值。卸载后均不应有永久变形。

应检查小车起吊125％的额定载荷行至悬臂最外侧时，后侧运行车轮是否离轨。检查主要结构件重要部位的焊缝和螺栓连接情况。 五)动载和超载试验

1．额定载荷的动载试验。起吊100％的额定载荷：同时开动两个机构(抓斗起升、开闭机构及抓斗起重小车运行机构)，检查机械和电气系统均不应有异常现象，并测定电动机的转速、温升、电流_、电压，做好记录。

2．超载试验。起吊110～120％的额定载荷，同时开动抓斗起升、开闭机构和抓斗起重小车运行机构，作往复运行、重复升降动作，两机构以中速或全速运行，并测定记录各机构电动机的电流、电压和转速。

在额定负荷的动载和超载试验中，各机构工作须稳定可靠，电气开关、限位开关和各种安全保护装置动作均应灵敏可靠，各联接处不能出现松动现象，各结构和零部件均不应有裂缝或损坏现象，电动机和接触器等电气设备均不应有过热现象。

整个调试试验过程，其主要目的是通过试验各主要工作机构来考核整机的设计性能和安全可靠程度。抓斗卸船机的卸船能力，需在整机各机构经调试主要性能参数达到设计要求后通过实际工业性试验来最后确定。

3、抓斗卸船机的验收。抓斗卸船机安装调试并通过各类试验合格后，就可以正式投入生产运行，交付验收使用，验收的具体内容，可以分以下三个方面。

1)制造质量的验收。包括整机的的各个组成部分是否达到设计和技术工艺要求，结构所使用的材料、焊接质量、加工精度、组装件和油漆质量是否符合要求，电气设备元件等是否可靠。

2)安装质量的验收。包括整机安装完整性情况，电气布线、接线是否符合标准，吊装过程是否碰撞损坏某些机件，安装焊接、铰接、紧固等质量好否。

1) 试验结果考核验收。可以通过对各主要工作机构和辅助设备的运行或动作抽查试验来校核各主要工作机构性能参数及辅助设备的工作状态是否符合技术要求。性能参数考核的允许误差为±5％～±10％。

38

二、抓斗卸船机的使用和管理

抓斗卸船机是港口起重机械中的一种专用散货装卸机械，使用一段时间后，往往因零件的磨损等，导致配合间隙增大等而出现运行不良或不安全情况。这可能是一种正常的现象，但也有可能是由于使用和管理不当造成的早损现象。因此，在使用过程中，应严格管理，经常维护保养，以延长其寿命。必须建立严格的合理的保养维修制度，并切实执行，司机或操作人员不能盲目地为了追求生产效率而不遵守设备维护保养制度，而应遵守操作程序和规定，做到经常检查，认真做好日常的调整、紧固、润滑和清洗等工作。

抓斗起重小车在运行中振动很大，这对其电缆卷筒的影响也较大，使收卷电缆的拉力产生波动。拉力增大会缩短电缆的使用寿命，拉力不足会使电缆下垂而压碰安全开关，导致不能顺利起动。因此，应定期检测小车向前及向后运行时的电动机工作电流值(即小车电缆控制箱上电流表的指示值)，必要时应进行调整。

抓斗起升和开闭机构的钢丝绳，在使用过程中要经常剪截和换新，剪截和更换之后必须重新进行调整，否则抓斗不能正常地工作。

思考题：

１、卸船机在调试前，对机械、电气应做哪些方面的检查？ ２、空载试车对机械部分应做哪些方面工作？

３、空载试车对电气系统应做哪些方面调试、如何调试？ ４、如何进行抓斗起重小车运行机构负载运行试验？ ５、如何进行悬臂俯仰机构负荷试验？ ６、如何进行可编程序逻辑控制器(PC)的调试？ ７、如何进行整机钢结构和稳定性的检验？ ８、如何进行额定载荷的动载试验？ ９、如何进行超载试验？

１０、进行动载和超载试验的目的要求是什么？

１１、抓斗卸船机安装调试合格后，应从哪几个方面进行验收？

第七章：桥式抓斗卸船机故障诊断及排除

▲一、见故障诊断及排除

1、卸船机日常工作中有三大磨损 钢丝绳磨损；抓斗磨损；衬板磨损。 2、钢丝绳的检查报废

39

1）、即使未发现断丝，但钢丝绳直径相对于公称直径减少10％时。

2）、固定臂架用的钢丝绳，任何一个部位在6倍直径长度内断丝数量为总丝数的5％时。

3）、在靠近接头的绳段或固定臂架钢丝绳的接头部分，出现断丝时。 4）、当钢丝绳发现下述变形状况时，应予报废。

a)出现波浪形变形时，在钢丝绳长度不超过25d的范围内； b)笼状畸变； c)钢芯及纤维芯挤出； d)钢丝挤出； e)绳径局部增大； f)扭结； g)绳径局部减小； h)部分被压偏； i)弯折；

j)绳股断裂。

3、大机送不上电，送电灯不亮或闪烁故障原因及排除 常见排除方法：

1）检查急停回路是否都正常。

2）安全制动器无确认。排除：先失压，调整安全制动器，再送电。 3）起升、开闭、小车有制动器动作，调整动作的制动器，使其恢复原位。 4）有现场操作站在动作，将现场控制切换至遥控控制。 5）有制动器限位不在正常状态，调整限位使其正常。 6）检查模块站的模块是否都正常。

4、大机送不上电，送电指示灯不亮故障原因及排除 排除方法：

在检查完上述（3题）的故障情况后，都正常，接着检查AC410，发现俯仰部分的输入模块没有电，电源的开关也没有跳，又检查此模块输入单元的保险丝时发现，保险丝烧断，随即更换，大机恢复正常。

5、设定船舱口时，设定舱口位置设不上故障原因及排除 排除方法：

当靠船作业前，进行船舱口位置设定时出现这种现象，先检查抓斗、提升、小车是否同步，有无异常报警，再检查抓斗是否处在完全打开位置（一定要在普通模式下，完全打开），若现象还在，先用手动操作几钩，然后再进行船舱位置设定即可。

6、卸船机大车只能向一个方向行走的故障原因及排除： 其原因可能有两个：

1）大车的一个终点限位线路断开或误动作。

2）大车的一侧防撞限位（包括红外线限位和大梁防碰撞拉绳限位）有动作。 排除方法是将限位线路紧固或将其恢复正常位置即可。

40

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yla5.html