科尼SMV型集装箱正面吊应急起升改造

科尼SMV型集装箱正面吊应急起升改造

乐,剑,峰

（舟山甬舟集装箱码头有限公司  浙江 舟山316033）

摘要：科尼SMV型正面吊在新机出厂时没有强制起升功能。在堆垛高层集装箱时，遇到突发状况造成吊臂无法起升，将对生产作业或故障维修造成极大麻烦。研究设计一个独立的强制起升装置，有效的解决了突发状况下无法起升的问题。

关键词：正面吊  强制起升  电磁阀  设计

1  背景

集装箱正面吊是港口集装箱装卸的专用设备，因其起吊重量大、堆码层数高、机动灵活，在码头作业中发挥着不可或缺的作用。作为专用的集装箱吊装设备，其吊具工作强度大、工况恶劣，故障率较高,特别是吊具具有保护锁定功能，当吊具因开闭锁限位故障或者旋锁未到位时，吊具起升动作将被锁定。

科尼SMV型正面吊在新机出厂时没有强制起升功能，若在作业多层高的箱子时，特别是跨箱作业，若发生无法开锁，首先考虑把吊具下放进行检修，此时因吊臂起升动作被锁定，设备也不能前后移动，吊臂无法直接下放。在争分夺秒抢修过程中，较长时间停机会使生产作业受到影响，另外冒险的处理手段，增加了安全事故的发生几率。

2  吊臂起升、下降工作原理分析

2.1 起升、下降时电气系统总体工作过程

    当手柄做起升、下降动作时，操作手柄通过输出电压大小的方式给IQAN-XA2A0（手柄控制模块）信号，IQAN-XA2A0接收动作请求后，通过CAN BUS总线电路把信号由IQAN-MDL（中央控制系统模块）最终传递到IQAN-XA2B1（吊臂动作控制模块），最后控制执行元件（起升、下降电磁阀）得电工作，从而控制液压油路，进行起升或者下降动作。

2.2 输入端分析（见图1所示）

09011线是电源线，09012是负线，09120是信号线。手柄在中位（不做动作）时，09120信号线输入到IQAN-XA2A0的电压大小为2.5V，当手柄动作后，电位器的阻值发生变化，09120线的信号电压也改变，当09120线电压大于2.5V时做起升动作，当09120线电压小于2.5V时做下降动作。

     图1 起升系统电气工作原理图               图2  强制起升工作原理图        

2.3 输出端分析（见图1所示）

实车对输出端的各条线路电压大小进行测量，测得如下数据：

表1  输出端各条线路实测电压大小汇总表

   依据实车所测数据并结合电气系统工作原理，对输出端进行分析论证：

1）10506线是一条电源线，手柄无动作时提供电压4V，当手柄动作时提供电压25V左右。

2）10507线和10508线在手柄无动作时是断路的，只有手柄动作时才导通，且各自的回路中存在调压装置对电磁阀的压降进行调节。

3）两个电磁阀（起升、下降）都是比例阀，阀的开度会随着电压的大小而改变，也就是电磁阀在额定电压范围内压降越大，动作越快，电磁阀工作电压在7V—12V之间。

3  研究制定方案

   通过对吊臂起升、下降电气系统工作原理深入分析后，得出以下结论：

1）起升电磁阀受最终输出电信号的控制，按照指令要求执行动作。若单独给起升电磁阀供电，可避开载荷保护系统、吊具各限位保保护的限制，独立于整个起升工作系统外，成为一种强制操作手段。

2）起升电磁阀工作电压在7—12V之间，可通过设备配备的电瓶（12V）适当降压后直接给起升电磁阀供电。

3）用于强制起升工作系统的电源， 保险起见应避免向电脑模块进电，最好能设置一个既能把起升电磁阀直接接入到强制起升工作系统也能进行复原的交替操作方式。

综上所述，确定通过附加一个外部电源直接给起升电磁阀供电，设计组装一个独立于设备起升系统外的强制起升工作系统，方案如图2所示。

从正面吊的其中一个电瓶（12V）取电，通过稳压电源降压至9V后，直接给起升电磁阀供电，使其得电执行起升动作，确保紧急起升时的稳定性和可控性。起升速度过快，控制精度差；供电电压过低，可能会造成重载下起升微动。继电器1#和2#分别是为了切断10506线和10507线，使起升电磁阀被接入到强制起升工作系统中，不被原有的线路所干扰或者对原来的电气线路产生干扰。S1自设的总电源开关，不用时关闭。S2是强制起升控制开关，起升动作直接由其控制。

4  实践应用

经过论证及可靠性分析后，对本方案进行实践应用，在设备电瓶箱内自做一个简易的操作板，所有强制起升的元器件都安装在操作板上，操作板的出线直接连接起升电磁阀，对设备电气系统没有任何干扰，不用时可将总电源开关上的钥匙取下，断开和起升电磁阀的连接。该套强制起升工作装置经反复使用，运行平稳，安全可靠，方便了修理工对故障的处理，节约了应急抢修时间，确保了生产作业的连续性。

参考文献

[1] SMVTB5型正面吊维修手册.科尼港口机械（上海）有限公司.2009.4.

[2] 陈淑珍.港口装卸机械电气控制技术.人民交通出版社.2010.10.

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