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177中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.06 （上）岸边集装箱起重机是位于码头前沿和集装箱船舶之间负责集装箱装卸的设备，其装卸速度与能力对码头作业率有直接影响。
近年来，港口起重机风灾事故时有发生，导致港口很多大型起重机设备损毁，造成了巨大的经济损失，对港口正常的生产活动也产生了不利影响，所以，岸边集装箱起重机防风设计研究迫在眉睫。
当前，港口起重机设计部门、咨询部门以及使用部门都在努力研究并不断完善起重机防风措施。
岸边集装箱起重机普遍采用配置夹轮器、电动液压顶轨器与夹轨器等部件的防爬装置、系固装置与锚定装置来完成防风保护，取得了理想的效果。
但是考虑到以下原因，很多设计人员赞同起重机设备的风载荷属于众多设计载荷中难预测的载荷：①在对起重机设备使用地点的描述中，一般缺少关于最大风速的详细信息。
②风属于紊流空气，强度、方向等会随着空间变化、时间推移而时刻发生变化。
即便在相同时间内，起重机设备处于不同位置的风压也有所区别，因此在进行设计时，仅能利用与位置或结构尺度有关联的简化变量实现风压力向静态压力的转变。
③设计人员能够通过试验数据，建立起系统的以具体结构面为载体的风阻力模型，但是比较难建立起以整体部件或起重机为载体的风阻力模式，所以数据资料不够全面。
岸边集装箱起重机载荷按照类型可分为环境载荷、固定载荷、初始载荷以及活动载荷四种。
运行中与停运下的风载荷都是环境载荷，其中停运下的风载荷通常是起重机设备设计差异的主要原因。
相关专家提出将岸边集装箱起重机荷载与港口设计进行合并设计的设想，本文主要对岸边集装箱起重机防风设计进行了介绍。
1 岸桥风灾事故分析（1）风灾种类与防风能力要求。
港口起重机遭受的风灾主要包括台风、龙卷风以及阵风等等，其中阵风与龙卷风是突发风，很难提前准确预测，突发性强，出现时间非常短，且是在小区域出现，风力持续的时间一般是10分钟到30分钟，风速通常超过每秒15米。
港口起重机械对制动装置和防风装置的要求摘要：随着我国步入社会主义现代化进程，人民对日常生产生活的要求也在不断提升，同时，我国对于港口项目的开发与发展也越来越重视，港口贸易以及效率直接带动了一个国家的经济发展速度。
港口起重机的安全可靠工作，影响港口生产的稳定增长。
本文就讲述了港口中起重机的特点，简单的提出了港口中起重机对制动装置的要求，港口在不同情况下的应当采用不一样的防风装置。
关键词：港口起重机械；制动装置；防风铁楔；夹轮器；夹轨器；要求在我国近几年中，随着我国的国民经济水平的飞速提升，在这几年中进出口贸易也是越来越多，我国的港口贸易的不断增加，导致了港口中的起重机械装置工作也是越来越频繁，就比如说某地区的港口集装箱码头中的起重机械工作时间已经达到了将近每小时四十个集装箱，在这里时间就是金钱被表现的淋漓尽致，港口中的起重机工作效率确定了三家的利益关系，分别为码头、货主与船东，所以当前必须要加强个港口中起重机的工作效率。
从以上可以看出港口中的起重机在装卸船中，起到了极其重要的作用，就算是人休息了，机械也不休息，一天24小时不间断休息，少的可能两三天，多的可能长达十几天，这种情况下的港口起重机的特点就是高速的满载，制动器能够精准无故障运行就非常重要。
一．制动装置和防风装置的作用（一）制动装置制动装置作为起重设备的重要的构建，核心功能就是提升机械稳定性，降低故障发生概率，预防物品或吊臂掉落，减少转轮或工具在风力作用下滚动；又或者将机构的运行速度逐渐降低最终停止运行。
或者承包商应确保重物始终悬浮在空气中。
所以，为了能够帮助起重机械能够更有效的工作，必须找寻契合设计要求的工具。
（二）防风装置防风装置的功能是在控制全部大轮的前提下进行防风。
当风动压力少于265N/m2时，制动轮，当风动压力多余265N/m2时，制动所有大轮，可使门机停止。
二．港口起重机对工业生产的实际帮助与需要（一）使用频率的提高带来质量要求的提升必须要提高作业效率才能够适应当前港口起重机械的需求，所以就不能够利用电力液压推动器，这种推动器操作频率较低，安全系数较低，并且结构容易腐蚀，对环境的要求较高，不适用于海洋气候，在这种情况下可以利用操作频率较高的电力液压制动器，就像是江西华伍制动器股份公司所创造的YP型电力液压制动器，在2006年这个公司自主创新的工业制动器进行生产，在当今世界还是处于比较先进的水准，此公司生产出的机械操作频率可以高达2500次/小时，而且寿命长，能做到高效的防腐，并且有比较完善的附加功能。
0 引言在国家相关政策的引领下，近些年我国港口装卸运输行业在发展中取得很大成绩，港口现代化生产阶段大型港机设备发挥着重要作用。
大型起重机械有形体庞大、迎风面积大等特征，故而在台风或突发性阵风出现时容易遭到风力袭击。
故而，对于海港码头而言，积极做好大型起重机械的防风工作对生产活动安全、稳定推进过程起到很大的促进作用。
虽然很多企业已经认识到做好港口大型设备防风工作的必要性，但是在实践中关于防风装置及相关配套措施应用方面还是暴露出一些问题，鉴于此本文针对大型起重机械防风问题展开分析。
1台风对大型起重机械形成的损害台风通常是指风力达到7级以上的热带气旋，我国港口相关管理规定内将其叫做阵风，其对大型设备形成的损害主要有如下几点：1.1整机滑移在台风的推动下，大型起重机械的方位很容易发生偏移，后果可能是机械和他类设备相互碰撞而出现不同程度的破损，对起重设备操作人员的生命安全构成威胁，部分港口货物或他类设备被移动、破坏，形成较大的经济损失。
1.2整机倾覆该种损坏实质上就是台风将大型起重设备吹倒在地，整机倾覆而表现出的破坏形式。
1.3金属结构局部损坏大型起重设备配置的一些部件刚度有限，以致在强大风力作用下，出现了变形或焊缝开裂等情况。
2 大型起重机械常用的防风装置2.1夹轨器夹轨器为一种传统的防风装置，尽管其在防风方面表现出一定效能，但是其有一个不能被忽略的不足，即因钳体滑动而造成夹轨器效力丧失，以致在较强烈风力作用下起重设备易出现振摆情况，这是造成该种装置防风可靠性偏差的主要原因。
2.2顶(压)轨器顶(压)轨器的防风作用相对稳定、可靠，是当下应用频率较高的一种防风装置。
在具体实践中，尽管顶轨器直接顶在轨道面上部，但轨道竖直方向挠曲会对顶轨力大小形成港口大型起重机械如何防风探讨孙冰正 张琪 张峰（青岛前湾联合集装箱码头有限责任公司 山东 青岛 266520）摘要：为能使港口大型起重机械运行安稳性得到更大保障，创造出更大经济效益，提出落实大型起重机械防风工作的建议。
基于岸边集装箱起重机防风设计探讨发布时间：2021-05-17T10:06:56.870Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：孙明亮1 赵海辉2 闫建3[导读] 摘要：近年来，由于岸边集装箱起重机经常性遭受风灾侵袭，这给码头用户带了巨大影响。
青岛前湾联合集装箱码头有限责任公司山东青岛 266000摘要：近年来，由于岸边集装箱起重机经常性遭受风灾侵袭，这给码头用户带了巨大影响。
为确保码头的生产效率及生产质量，则需提升起重机的防风抗滑性能，并做好防风设计工作。
基于此，本文首先分析了风灾成因，并就如何做好岸边集装箱起重机防风设计工作展开讨论，以期能够从根本上提升岸边集装箱起重机的抗风灾能力，增强码头用户的抗风灾信心。
关键词：岸边；集装箱；起重机；防风设计1.风灾破坏成因暴风引发的事故仅在2018年就发生了多起。
2018年6月，国内一码头遭受12级暴风侵袭，致使5台起重机倒塌，部分船只受损；2018年9月，21号台风飞燕登录日本本州，致使多台码头起重起倒塌；其次，还有多地发生了暴风事故，如意大利的利热那亚、南非的伊丽莎白港等。
事故过程中，当起重机处于工作状态，在锚固板未锚入坑位时，若码头遭受暴风侵袭，起重机就会向大车轨道方向滑移并失速撞到相邻起重机、码头设施，甚至损毁机器设备。
当起重机处于静止状态时，主要面临两种情形，一种为防风拉锁及锚定板等防风设备已锚入坑位，一种为防风拉锁及锚定板等防风设备尚未锚入坑位，第一种情形下，将面临防风拉锁、预埋件被连根拔起的问题或防风拉锁被拉断问题，第二种情形下，将会出现类似于起重器工作状态下的问题。
1.1港口设计与起重机设计依据的标准不同港口设计与起重机设计依据的标准不同。
一般而言，建设码头时所选用的分包商与起重机设备的分包商会属于不同公司，且两者之间也不存在任何直接联系，这是导致部分码头防风地锚的承载能力与起重机防风拉锁抗拉能力不同的主要原因，尤其是20世纪建设的老码头，在其订单数量增加以后，其又购买了新的更大的港机设备。
浅析港口大型起重机械如何防风摘要：随着港口装卸运输业的蓬勃发展，大型港机设备在港口现代化生产中发挥着越来越重要的作用。
但由于其结构高大，迎风面积较大，故在台风或突发性阵风发生时很容易遭受风力的袭击。
所以海港码头的大型机械防风工作，对于生产安全有着非常重要的作用，我们所说的港口大型机械一般是指：轨道式龙门起重机、装（卸）船机、门座起重机、岸边集装箱起重机、吸粮机、轮胎式集装箱龙门起重机、斗轮堆取料机、露天固定带式输送机、轮胎起重机（25吨级及以上）和输油臂等。
近年来，沿海港口规模不断扩大，港口起重机械发展迅速，其特点是技术先进，设备大型化，造价高，速度快，效率高。
由于沿海地区风力大，天气多变，因此，防风问题越来越为重要。
本文主要论述了沿海港口大型机械的的防风装置，通过具体的实例对其进行探讨，可供同行借鉴参考。
关键词：大型机械港口防风装置发展技术生产安全预防措施近年来，沿海港口规模不断扩大，港口起重机械发展迅速，其特点是技术先进，设备大型化，造价高，速度快，效率高。
由于沿海地区风力大，天气多变，因此，大型机械的防风问题越来越为重要受到重视。
每一年的夏天和秋天的时候，是海上热带风暴、强热带风暴和台风的泛滥时期，不仅如此，突发性阵风也会出现在海上，并且时常发生港口大型起重机械损毁的情况。
由于海运船舶的不断向大型化方向发展，海港码头起重机也向大型化方向发展，因此大型起重机械的防风问题显得尤为重要。
下面就此问题展开探讨。
1 大型起重机械工作状态下的常用防风装置防风装置主要是用来避免起重机械在作业工程中受到突发性阵风的作用而沿轨道爬行。
常见的有夹轨器、顶轨器、模块等。
防爬装置是利用装置上与轨道接触的摩擦块在施加压力情况下产生的摩擦力，来抵抗吹向机械设备的风力，以免大型机械设备在风力作用下沿轨道滑移。
它用来防止轨道式起重机在作业过程中受到突发性阵风的作用而沿轨道爬行。
因此，防爬装置是大型机械设备在工作状态下使用的防风装置。
表2 相邻车皮物料分配误差的影响因素及对策影响因素对 策因设计原因,当装至设定值时, PL C控制翻板动作,改装下一节车皮,此时胶带上已计量的物料实际未进入预装车皮 计算料流经计量后到达车皮的时间,延迟翻板动作,使已计量的物料装至设定车皮翻板接指令开始动作到转换完毕,有一段时间对两节车皮同时给料,与设定要求不符,产生偏差 使料流均匀,将其控制在皮带秤设计范围内;使翻板转换迅速;改进液压系统,增大油缸推力,减少动作时间为屏蔽误动作,系统设定了几秒的延时,造成超载偏差,流量不同时,偏差亦不同 尽量缩短延时时间,同时在程序内部,据通常的平均流量值设定一负偏差,以消除其影响生,应加强设备维修保养,出现故障或故障隐患时及时维修,保证设备状态良好,不带病作业。
4 提高装车精度的措施影响装车精度的因素是复杂多样的,精度偏差往往是多种因素综合作用的结果。
应通过现象准确分析出各种影响因素,进而采取针对性措施。
主要措施如下:(1)定期对皮带秤进行检测、调校,保持设计安装条件和基本工作要求,并利用砝码、实物等进行校秤。
(2)对装车结果(检斤单)进行持续跟踪分析,若整列车装车量偏高或偏低,则按表1的方法进行调整;若整列车装车准确,单节车皮偏差过大,则依表2进行调整;若装车质量变化无规律,时好时坏,则首先要消除人为因素的影响,其次是及时排除设备故障,杜绝设备带病作业。
(3)对由于物料货类差异造成的偏差,则可针对主要货类进行调整,根据经验用修正值加以补偿。
(4)将技术手段与管理相结合,规范操作,并严格考核。
秦绪伟:276826,山东省日照市收稿日期:2005-11-16岸桥防风装置及其改造大连港集装箱股份有限公司 曹峻铭 王晓东 张晓东上海振华港机(集团)丰城制动器有限公司 聂春华1 概述防风方式不当、防风装置落后或操作不当等,会引起起重机被大风吹走、倾翻等严重的恶性事故,造成巨大的经济损失,甚至导致人员伤亡。
岸桥结构庞大,迎风面积大,如何保证其在各种风力作用下的安全,是岸桥设计中首先要考虑的问题,也是用户关注的焦点。
一种起重机大车铁楔子防风锁定装置的设计
尹美英
【期刊名称】《延边大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(036)003
【摘要】由于起重机经常使用于室外场地,易受大风吹袭,因此其大车铁楔子防风锁定装置往往会出现一些故障,甚至引起安全事故.本文设计了一种起重机大车铁楔子防风锁定装置,并对其进行了静力学和动力学分析.结果表明,此防风锁定装置安全可靠,为起重机的安全性设计提供了理论参考依据.
【总页数】3页(P266-268)
【作者】尹美英
【作者单位】延边大学工学院,机械工程系,吉林,延吉,133002
【正文语种】中文
【中图分类】TH215
【相关文献】
1.一种新型的港机防风装置--电力液压防风铁楔 [J], 曹红霞;樊长录
2.一种新型的轨式起重机防风装置 [J], 郑永儒
3.过轨起重机大车自动离合装置的设计 [J],
4.一种基于基因聚合的大型集装箱起重机大车机构快速配置设计方法 [J], 杨勇生;许波桅;李军军
5.一种桥式起重机大车行程阻尼限位安全装置研制 [J], 王博;李存海;武建伟;周晓凤;韩冰;蒋永清
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防风铁楔在岸边集装箱起重机防风改造中的应用崔 晔 邵诚佳上海振华重工集团股份有限公司 上海 200125摘 要：当前港口集装箱运输行业的蓬勃发展，促使大型集装箱起重机不断朝着高速化、大型化发展。
由于集装箱港口通常位于沿江沿海地区，台风龙卷风等自然灾害时有发生。
而岸边集装箱起重机结构和迎风面均较大，相比其他装置更易受大风的袭击。
因此，有效、可靠地提高岸边集装箱起重机的防风性能，对港口安全生产具有十分重要的意义。
文中详细介绍了防风铁楔的结构特点和工作原理，结合岸边集装箱起重机的实际工况，对防风铁楔的电气控制系统进行改进设计，改进后的运行效果良好，达到了改造的目的。
关键词：岸边集装箱起重机；结构；防风铁楔；改造中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2019）08-0098-04Abstract: Currently, the vigorous development of the port container transportation industry has promoted the continuousdevelopment of large container cranes towards high speed and large scale. As container ports are usually located in coastal areas along the Yangtze River, natural disasters such as typhoons and tornadoes occur from time to time. However, the quayside container crane has a larger structure and windward side and is more vulnerable to strong winds than other devices. Therefore, effectively and reliably improving the windproof performance of quayside container cranes is of great significance to the safe production of ports. In this paper, the structural characteristics and working principle of the windproof iron wedge are introduced in detail. Combined with the actual working conditions of the quayside container crane, the electrical control system of the windproof iron wedge is improved and designed. The improved operation effect is desirable, and the purpose of transformation is achieved.Keywords: quayside container crane; structure; windproof iron wedge; reform0 引言随着港口航运业和集装箱船的不断扩大，港口起重机也得到了迅速发展。
岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）是集装箱船与码头前缘之间装卸集装箱的重要设备[1]。
岸桥及其他港口起重机设备的大规模快速发展也带来了一系列的防风问题。
近年来，台风和热带风等强风引发的港口机械损伤事故经常发生[2]，合理选择岸桥的防风装置，避免风暴事故至关重要。
目前市场上主流防风措施主要有夹轮器、顶轨器、防风铁楔等。
从实际使用情况来看，夹轮器虽能夹紧车轮边缘，但因大车车轮和轨道接触面很小，摩擦阻力也较小。
顶轨器的顶块与钢轨能提供更大的摩擦力，但动作缓慢，在起重机操作和工作期间不防风，且不提供垂直力。
所以，顶轨器通常用在大型岸桥上。
而防风铁楔通过起重机自重来提供比弹簧大得多的压力，同时提供更大的摩擦力。
此外，当大车行走机构运行时，如突然遇到一阵强风，此时防风铁楔就能立即楔入起重机，发挥防风作用，是自动控制的防风装置中最有效的一种，并且防风铁楔在所有港口起重机上都可使用[3]。
本文介绍了一种用于香港ACT 码头的新型电动液压防风铁楔。
该防风装置不但能自动控制，且维护方便、构造简单、安全可靠，还可有效地起到防风作用，保障设备安全。
1 防风铁楔防风铁楔通常用于工作及非工作情况下的辅助防风制动。
如图1所示，在香港ACT 码头防风改造中使用的防风铁楔装置。
图1 香港ACT码头加装防风铁楔1.1 防风铁楔的工作原理岸桥大车行走机构运行前，先朝与风向相反的方向驱动车轮使楔块不承受车轮压力，然后给电力液压推动器通电，通过杠杆机构驱动制动臂提起楔块，使其脱离轨道面并远离车轮，防风阻力消除；推动器断电，楔块在自身重力作用下插入车轮踏面与轨道间，当主机受风力作用时，车轮在风力作用下移动并压上楔块,从而阻止起重机爬行，起到防风作用[4]。
防风铁楔必须对称安装，成对使用，即在大车运行的两个方向上，对称布置，否则达不到两个方向上的防风的要求。
1.2 防风铁楔的结构如图2所示，防风铁楔主要由安装板、推杆、调节螺轴、楔形调节螺栓、手动释放手柄、插销、车轮、楔块、制动臂、侧板、限位开关、芯轴、楔块连接销等部件组成。
1.安装板2.推杆3.调节螺轴4.楔型调节螺栓5.手动释放手柄6.插销7.车轮8.楔块9.制动臂 10.侧板11.限位开关 12.芯轴 13.楔块连接销图2 防风铁楔的结构1.3 防风铁楔的特点1）根据楔形自锁原理，采用特殊工艺加工,摩擦块加工成高强度高耐磨钢，形成齿形。
以确保足够的摩擦系数,使其具有较高的抗台的能力。
2）可通过PLC控制，当大车行走时,铁楔能自动抬起；停止运行或断电后,铁楔放下。
3）设有限位开关，可进行信号显示或联锁保护。
同时具有可根据实际需要设置铁楔延时放下及手动释放等功能。
4）铁楔抬起时不磨损，不影响使用寿命。
5）主摆动铰接点设有自润滑轴承，配合Ed回位弹簧推杆，运动性能优良，密封性能好，外壳防护等级高;并具有弹簧复位功能，避免了电源故障后推动器动作不敏感的楔块无法及时复位。
6）与同类产品不同，如铁楔遇风楔死时，大车相反方向点动即可起动运行。
不会因铁楔被压死，需人工干预，大车才能重新起动运行[5]。
1.4 防风铁楔的安装防风铁楔安装前的需要检查防风铁楔的各零件是否缺少；各螺栓紧固件是否有松动；防风铁楔动作是否灵活；楔块齿面是否沾有油污，油漆及其他杂质；楔块宽度是否小于车轮踏面和轨道顶部的宽度；检查防风铁楔铭牌（推动器铭牌）内容是否与选型一致。
如果不具备上述各种条件，则必须在解决后再完成安装。
此次改造的机械部分是在大车行走机构电机底座处增加连接支架。
连接支架的高度符合铁楔产品要求，即安装完毕后满足铁楔在装置通电时可正常提起，完全提起后机械限位可靠动作；切断电源后，铁楔落在导轨表面上，不会干扰其他部件。
同时，检查安装基座上的安装孔大小和位置是否符合安装要求，偏差在±0.5 mm 内，安装基座中心与车轮中心偏差在±2 mm内。
用水平尺测量安装面水平度及垂直度，以确保水泡在观察窗中心。
在支架与装置连接时，配M20螺栓与防风铁楔法兰面对撬固定，所有M20螺栓的预紧力为107.8 kN。
规格大于M12的紧固件热浸锌处理,锌层厚度达ISO十年防锈的标准。
如图3所示，防风铁楔安装于大车行走机构，对称安装在从动轮上，必须对称安装并成对使用，即在大车运行的两个方向上对称布置，否则达不到两个方向上的防风的要求。
图3 防风铁楔的装配图2 防风铁楔电气控制改造电气控制部分的改造主要由电气元器件、电缆的选型、原理图修改、增加控制程序、添加故障资料等部分组成。
按设计要求，每台岸桥配置4台防风铁楔，需实现如下防风铁楔工况：1）当控制合，司机操作大车手柄离开零位后，防风铁楔完全松开，除非防风铁楔完全松开否则大车不能运行；2）当大车机构停止运行时超过10 s，大车电机制动器关闭，防风铁楔器将自动放下；3）当现场风速大于20 m/s或安全回路断开，大车电机制动器立即关闭，10 s后放下防风铁楔。
2.1 电气元器件及电缆的选型文中所述采用YXZ800-80/8型防风铁楔，对应推动器型号为Ed800-80C，电机功率550 W，电流1.52 A，不含加热器。
行程开关内部触点：进线口螺纹 M20×1.5，触点容量为AC-15 2A/250V、DC-12 2A/48V，接入柔性电缆的截面积至少为2×0.75 mm2，其灵活性可确保制动器在操作时不会断开连接。
配置电气元器件有：带热磁保护的电机断路器GV2-PM07C(1.6～2.5 A可调)；侧装附加触点模块GV-AD0110；接触器LC1-D09F7C (辅助触点 110V AC 50/60 Hz)；输入输出信号点利用原项目电气房及大车操作站内模块备用点；电机电源配CJV/DA，4×1.5 mm2电缆，配M25×1.5填料函进线；防风铁楔打开限位配CJV/DA，3×1.5 mm2电缆，配M20×1.5填料函进线。
2.2 原理图修改1）三相断路器从母线处取电，经断路器连接至接触器上端。
2）断路器侧装辅助触点，分别连接至信号输入模块。
辅助触点用来观察断路器的状态。
如发生某个断路器跳闸时，程序报错，同时显示该断路器信故障息。
3）信号输出模块输出接触器吸合命令，接触器下端输出电源至防风铁楔电机，从而驱动防风铁楔制动臂及铁楔。
4）接触器N.O端口连接至输入模块，如模块得到该输入信号，表明接触器已吸合。
5）防风铁楔限位回馈铁楔打开信号至信号输入模块，表明铁楔已完全打开，防风铁楔满足大车运行条件。
2.3 新增防风铁楔控制程序1）在原岸桥大车控制程序功能块中，新增一个程序块Whlchoc，该程序块包含防风铁楔控制程序、故障报警等所有防风铁楔相关的控制程序。
2）如图4所示，大车行走运行时，当操作手柄离开零位后，防风铁楔接触器得电，开始打开铁楔。
图4 发出防风铁楔抬起的命令3）防风铁楔的制动器限位发讯，相应输入模块收到讯息，表示所有的防风铁楔已处于松开状态，大车允许行走。
4）如图5所示，如果在5 s内输入模块内没有防风铁楔制动器限位打开信号，会一个错误报警，防风铁楔输出在10 s后自动切断。
