轨道式集装箱门式起重机技术特点及设计

重机的应用情况，创新设计流程，提高工作效率，保证运输的顺利安全进行.关键词：轨道式集装箱；门式起重机；技术特点

中图分类号：T 文献标识码：ATechnical Characteristics and Design of Rail Container Gantry CraneLi Tao(Xishan Coal and Electricity (Group) Co., Ltd., Shanxi, 030053)Abstracts There is a large amount of transportation in wharf operation, so gantry crane equipment needs to be used in container transportation.

On this basis, thispaper analyzes the application of gantry crane in theprocess of large-scale centralized container transportation, which innovates the

design process, improves the work efficiency and ensures the smooth and safe transportation.Key wordsz rail container^ gantry cranes technical characteristics-* * - * 刖旨当前仓储货运呈现大规模发展趋势，开始引入码头轨 道集装箱模式，以往起重机无法完成集中运输，应选择门式 起重机，保证运行灵活性，提高作业效率。因此，研究人员 应优化起重机设计方案，由根本上提高起重机的作业效率。重器的能源需求量不断增加，采用电能控制模式，在降低成 本的基础上，保证了运行效率。且轨道安装要求较高，相较 传统燃油模式，使用电能也可以获得更高的经济价值。⑵参数特点1. 轨道式集装箱门式起重机分类轨道式集装箱门式起重机具备多种结构，包括L型箱形 单梁结构、析架结构以及箱形双梁结构等，分为不带悬臂、 单悬臂以及双悬臂三种类型，其中单悬臂轨道式集装箱对使 用场地要求较高，并非良好的受力结构，使用频率较低。带 悬臂结构轨道集装箱门式起重机包括两种类型，分别为20代 与40代门腿集装箱，轨道集装箱门式起重机带悬臂结构时， 包括不带斜拉杆与带斜拉杆两种类型。通过测量轨道集装箱门式起重机的参数，可以得出以 下几方面特点。首先，轨道式集装箱门式起重机的起重重量 较大，包括吊钩起重、额定起重以及吊具起重等方面，整体 起重量越大，代表作业环境越复杂。其次，轨道式集装箱门 式起重机的提升高度较大。作业运输过程中，为了保证集装 箱作业效率，应保证起重机起升高度高于堆场集装箱堆放高 度。集装箱门式起重机应可以完成8-10列集装箱的起重需 求，高度大约在15左右。其次，起重机应用环境决定于最 大跨距，集装箱门式起重机跨距为40m,具备较快的回旋速 度，工作效率高，实现了高速运转。2. 轨道式集装箱门式起重机技术特点⑴性能优势轨道集装箱门式起重机主要完成集装箱装卸、堆放、搬 运等工作，性能优势更多体现于码头作业现场。相较轮胎式 门式起重机，轨道集装箱门式起重机具备更多应用优势，具 体如下：首先，轨道集装箱门式起重机的作业环境为运输轨道， 施工过程中工作人员根据轨道铺设方位完成集装箱作业，提 高空间利用率。且轨道集装箱门式起重机可以在多个车道内 堆放集装箱，扩大了作业范围，提高了工作效率。其次，轨道式集装箱门式起重机应用了现代信息技术， 可以自动调度控制系统。且信息技术的使用可以保证精 准定位，通过控制控制系统快速检索集装箱，完成存储 工作，提高码头集装箱自动运行能力。再次，轨道集装箱门式起重机内部结构与码头堆场作业 要求一致，运行效率高且运行速度快。最后，轨道集装箱门式起重机的主要动力来源为电力， 机组内部安装内置蓄电池，降低了环境污染程度，符合低污 染指标要求。同时，当前燃油价格与物价不断上涨，门式起

3. 轨道集装箱门式起重机技能参数首先，轨道集装箱门式起重机起重指标包括额定起 重、吊具起重以及吊钩起重等方面，最大起重量保持在

20. 5t-42t之间。其次是起升高度，轨道式集装箱起重机的 提升高度保持在15m以下，计算单位为“m”。再次是跨距与 伸距，轨道式集装箱起重机伸距范围在10m以内，跨距保持 在25-35m之间，码头与河港口较为常见。最后是运行速度，

包括小车、大车以及起升速度等，随着经济的快速发展，对 起重机运行速度的要求变得越来越高，其中起升速度和超重 量与生产效率有关，当起重量大且速度小时，生产效率高， 但一般不超过20m/min；起重小车速度一般不超过20m/min； 起重大车速度一般不超过100m/min。4. 轨道式集装箱门式起重机技术创新⑴主粱拱度曲线轨道式集装箱起重机最主要的运行结构为双悬臂双梁龙 门架，构件连接采用箱形焊接方法，工作人员利用正弦曲线 精准计算主梁跨度中长度与悬臂预拱度等指标。但我国在悬 臂计算方面没有设定既定标准，计算方法也不规范，悬臂以

140当代化工研究百家争鸣2020 ・ 22Modern Chemical Research外区段的计算难度较大。因此，企业应引入国外先进经验， 并根据自身实际情况改进，利用切线方法计算外区预拱度，原 点为门腿支撑点，悬臂工作点设置为XI,最外端设置为X2,主 梁设置在XI上。确定预拱度曲线时应引入有限元计算方法， 融合抛物线与切线方法，保证运行参数的精确性。（2）预防小车啃轨请况轨道式门式集装箱采用四轮驱动模式，驱动装置设置在 四个车轮上，双悬臂轨道式集装箱门式起重机在小车轨距较 大时，偏轨主梁会发生较大变形。抗扭刚度变小时，小车无 法在轨道上正常运行，出现偏轨问题，甚至啃轨。为了解决 此种问题，应将导向车轮、无缘车轮以及双轮缘车轮安装至 轨道两端，同步设置防坠挡块与马鞍架，降低小车出现坠落 与脱轨问题的发生几率。⑶优化吊臂现代集装箱门式起重机运行会受到吊臂摇摆的影响，起 重机研究设计过程中，工作人员应引入吊臂减摇技术，保证 运行的安全性与稳定性。分析可知，电机驱动会直接影响门 式起重机的运行效果，钢丝绳存在斜拉力，为了避免集装箱 摇摆，应优化斜拉力，解决此问题，在提升运行速度的基础 上，保证精准频率。实际设计过程中，坐标为小车运行中的 垂直平面摆角或平行位移，列方程式时引入拉格朗日公式。 提高吊重会增大摆角。因此力学设计期间应分析摇摆情况， 设计力学方程式，确定摇摆绳与减摇绳的斜拉角度，优化吊 重冲击力，根据方程优化设计流程，保证门式起重机的安全 运行。⑷起升结构集装箱属于大多轨道式集装箱门式起重机的主要吊具， 起升结构利用四根钢绳与吊具相连。为了保证吊具同步升 降，应将一个四联卷筒与一套驱动结构同时安装至起重机， 利用一个双出轴电机系统驱动两个减速机，促进双联卷筒稳 定运行。设计人员还应在设计期间改造卷筒，设计为双联卷 筒。为了保证同步升降，驱动结构应设置为两套，运 行，两个高速轴利用联轴器相连。在运输货物过程中，设计 人员还应广泛采用四联卷筒起升结构，合理设计钢丝绳绕系 统，避免摇动。保证实现同步升降，避免摇动问题。⑸行走机构受不同动载力与静载力的影响，行走机构也会出现啃轨 问题，吊车轨面在雨季情况下也会改变承载力，车轨道路出 现沉降，轨面弯曲弧度增大。为了保证行走机构运行效果， 设计人员应设计同一的车轮直径，保证垂直受力。当出现直 径不一致情况时，及时更换，调整锥度车轮的安装方案，采 用锥顶向前外侧运行模式。设计人员还应及时清理轨道中杂 物，做好调整与检修工作，满足设计要求。为了完善机械设 备与维护装置，轨道式集装箱门式起重机还应增加防爬架、 顶轨器、防风拉锁装置、大小车锚定装置以及夹轮器等，设 定合理的维修方案与流程，定期检修，保证保养效果，确保 起重机的安全运行，减少运行费用。⑹优化钢设计轨道式集装箱门式起重机在运行期间还应做好钢丝绳的 更换工作，起重机主要的传力构件为钢丝绳，也存在较大的 安全隐患。部分起重机钢丝绳长度较长，甚至达到几千米， 虽然为了保证安全运行需要定期更换，但会耗费较大人力、

物力及财力资源，费时费力。轨道式集装箱门式起重机使用 四根钢丝绳完成起重工作，单根绳的长度大约在700m左右， 使用时间在1年以内，构件易受损。钢丝绳更换时，为了保 证小车的安全稳定运行，应将两个绳头固定在小车上。以往 完成换绳工作时，大多由工作人员利用专门换绳装置完成， 安装至机器房机构周围，保证驱动装置的换绳效果，包括卷 筒、支撑装置以及制动器等设备。但采用此种方式的安装成 本高，安装量大，无法达到预期的运行速度，配置系统复杂 繁琐，耗费大量的人力、物力及财力资源。为了保证换绳工 作的顺利完成，降低工作难度，拆卸钢丝绳时应利用迷宫式 滑轮原理，在固定底架上安装预紧装置、摩擦卷筒、收绳卷 筒以及新绳卷筒等装置，利用摩擦卷筒与卷扬机完成钢丝绳 的更换工作。之后在切口下端安装钢丝网收紧器，切断吊具 废绳，另一端连接新的钢丝绳，牵引废绳，及时更换滑轮钢 丝绳。⑺控制系绽设计集装箱作业开展过程中，轨道式集装箱门式起重机控 制系统属于关键组成部分，但目前起重机更多使用交流变频 系统。为了保证最佳的使用性能，本文在结合起重机实际情 况的基础上，应用国外先进技术，交互连接下程机，在获取 现场作业环境数据时利用上位机的监控软件系统。管理过程 中，工作人员也可以通过控制系统了解现场设备的运行，及 时发现问题，制定解决方案，提高起重机的运行效率，保证 安全稳定运行。5.结束语大规模开展仓储运输工作时，利用集装箱起重机己经成 为发展趋势。轨道集装箱具备拓展性与堆存性，弥补了传统 起重机的运输缺陷，提高了运行效率。且研究发现，门式起 重机可以提高堆场工作效率，使用更为灵活，在优化堆场工 艺形式的基础上，降低了运行成本。因此，设计期间需要提 升门式起重机的运行效率，保证安全运行。在目前现代码头集装箱运输过程中，不同类型的门式 起重机具备不同的运输效果，在作业环境、动力使用要求等 方面，轨道式集装箱门式起重机具备更多优势，为了充分发 挥作业特点，应优化控制系统及结构，结合自身现状的基础 上，借鉴国外先进技术，开发出安全高效、控制先进、结构 简单、价格较低的门式起重机，在根本上提高作业运行效 率。【作者简介】李涛（ 1985-）,男，山西左权人，机电工程师，西山煤电（集 团）有限责任公司；研究方向：特种设备管理及检验.