龙门吊自动取电小车同步杆优化改造方案

0 引 言

环境保护是我国的一项基本国策。为响应国家节能减排和建设绿色港口的号召，厦门国际货柜码头有限公司自 2009年开始对龙门吊设备进行“油改电”改造，即龙门吊采用滑触线提供的市电作为生产动力电源，使用自动取电小车作为取电装置。龙门吊“油改电”改造完成投入生产多年以来 ，总体运行良好，但随着时间的累积，“油改电”的龙门吊在运行过程中经常会出现自动取电小车同步杆支撑板变形和同步杆变形、断裂等故障，导致取电小车伸缩臂无法正常伸出和收回到位，影响自动取电小车机构稳定运行，由此造成自动取电小车和滑触线的损坏。本文对同步杆变形、断裂和支撑板变形等问题进行分析，提出有效的解决方法，消除安全隐患，提高设备的可靠性。

1 自动取电小车结构

自动取电小车主要由安装底座、伸缩臂、取电小车、同步杆等组成。自动取电小车结构示意图。自动取电小车的伸缩臂采用四连杆的结构形式。同步杆在取电小车伸缩过程中起到非常重要的作用，同步杆的存在让整个四连杆机构能一直处于规则的四边形状态，可确保取电小车在伸出和缩回的过程中能相对于滑触线保持平行状态，有利于确保自动取电小车在伸出和缩回过程中动作平稳可靠。如果龙门吊大车在行走过程中出现同步杆支撑板变形和同步杆变形、断裂等故障情况，那么整个四连杆机构将无法保持规则的四边形状态，取电小车伸缩臂将无法平稳正常地伸出和收回，会对自动取电小车机构本身和滑触线造成破坏。

2 同步杆和支撑板产生问题的原因分析滑触线式龙门吊在运行过程中，龙门吊大车沿龙门吊专用道行走，取电小车由伸缩臂带动在滑触线上运行。龙门吊运行轨迹示意图。当龙门吊大车行走处于理想状态时，龙门吊大车平行于滑触线轨道行驶，伸缩臂在同步杆的作用下保持规则的四边形，同步杆和同步杆

支撑板所受的力为取电小车行使过程中遇到的正常阻力，所受的力在同步杆和支撑板可承受范围内，同步杆和支撑板不会出现损坏、变形的情况。

受龙门吊专用道不平整、设备本身结构、驱动形式、轮胎气压不平衡、司机操控不专注等因素影响，龙门吊大车在行驶过程中不可避免地会出现跑偏现象。当龙门吊大车行走处于跑偏状态时，龙门吊大车无法平行于滑触线轨道行驶，伸缩臂无法保持规则的四边形，同步杆就处于被压缩或被拉伸的状态，同步杆处于异常受力状态。随着龙门吊跑偏时长的累积，同步杆所受到的力逐步增加。当同步杆所受的压缩力或拉力大于同步杆的强度或大于同步杆支撑板弯曲强度时，同步杆就会出现变形、断裂或支撑板弯曲变形等情况，如果不及时进行更换、维护，*终会导致取电小车伸缩臂无法正常伸出和收回，从而造成自动取电小车故障，导致自动取电小车、滑触线损坏，影响生产安全，造成经济损失。

3 解决方案

根据上述分析可知，同步杆的变形、断裂和同步杆支撑板的变形是由于龙门吊在运行过程中走偏后造成自动取电小车伸缩臂的四连杆机构无法保持规则四边形，在同步杆上出现异常受力所引起的。原同步杆结构简图见图 3。从图 3 可以看出，原同步杆整体是刚性的，当所受的外力超出其承受范围时同步杆只能通过本身的变形来释放所受到的力，或把受到的力释放到支撑板，利用支撑板变形来释放所受到的力，因此就会出现变形、断裂和支撑板变形等问题。

为了解决这一问题，可以想办法在同步杆上把所受到的力消耗掉，通过对同步杆的结构进行优化改造，把同步杆设计成左连杆、右连杆和中间的可自动伸缩部件。 改造后的可伸缩同步杆在受力时可以通过自动伸缩部件尺寸的变化来释放所受到的力，起到缓冲、保护作用，解决同步杆变形、断裂和支撑板变形的问题，确保自动取电小车安全可靠运行。可伸缩同步杆结构示意图。

4 结 语

该同步杆经优化改造后，同步杆变形、断裂和支撑板变形的问题已解决，自动取电小车的故障率大幅下降，同时可以节约维修配件费，大幅减少维修时间和维修人员的工作量，从而有效保障码头安全高效生产。