某公司有60臺(tái)門式輪胎起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱龍門吊），因應(yīng)國(guó)家號(hào)召節(jié)能減排，由過(guò)去的柴油機(jī)作為動(dòng)力源帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電至設(shè)備改為由市電直接供電至設(shè)備作業(yè)。改造后采用直流變電站通過(guò)底架滑觸線與取電小車滑動(dòng)配合方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行供配電。采用取電小車對(duì)設(shè)備進(jìn)行供配電作業(yè)后，由于取電小車機(jī)構(gòu)復(fù)雜，作業(yè)環(huán)境特殊等原因?qū)е氯‰娦≤嚈C(jī)構(gòu)的故障率非常高。某司采用康穩(wěn)公司提供的取電小車裝置，龍門吊在進(jìn)/出場(chǎng)時(shí)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響了設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。該問(wèn)題在龍門吊設(shè)備生產(chǎn)交付使用后一直存在，隨著港口作業(yè)量不斷攀升，作業(yè)效率對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性要求不斷提高，降低龍門吊取電小車居高不下的故障率顯得極為緊迫。

1.取電小車的故障分析

按照2018年9月-2019年6月各月龍門吊取電小車故障記錄，對(duì)所有取電小車的故障頻次作了取電小車故障分類百分比統(tǒng)計(jì)表，見(jiàn)圖1。由統(tǒng)計(jì)表得知，取電小車限位連鎖故障時(shí)導(dǎo)致取電小車高故障率的主要癥結(jié)。因此要提高設(shè)備穩(wěn)定性降低故障率，實(shí)施針對(duì)限位連鎖故障的改善措施顯得勢(shì)在必行。

2.傳統(tǒng)取電小車的故障解決方式

取電小車故障中限位連鎖故障，主要出現(xiàn)在取電小車與滑觸線進(jìn)行對(duì)位時(shí)發(fā)生，場(chǎng)橋找不到對(duì)位區(qū)造成小車沖出又或者伸出取電小車后，對(duì)位區(qū)信號(hào)消失造成故障。針對(duì)此情況，傳統(tǒng)的解決方式是通過(guò)配置專門的觀察人員進(jìn)行人工協(xié)調(diào)，以降低設(shè)備的故障率。在進(jìn)入堆場(chǎng)的時(shí)候，通過(guò)下面的工作人員的觀察與機(jī)上信號(hào)相結(jié)合，指揮司機(jī)伸出取電小車，完成取電過(guò)程。由此可見(jiàn)，在傳統(tǒng)的取電小車故障解決方法比較落后，工序復(fù)雜，在三班工作制下，通常需要幾人協(xié)同工作才可以解決問(wèn)題，人員冗余過(guò)多，人工成本高，不符合成本要求。

3.改進(jìn)取電小車的激光對(duì)位方案

為了克服傳統(tǒng)對(duì)位方式的不足，首先對(duì)對(duì)位激光進(jìn)行分析研究。取電小車對(duì)位信號(hào)是由紅色激光傳感器發(fā)出紅色激光射到對(duì)位板上，再反射回激光傳感器接收信號(hào)。光的反射分鏡面反射和漫反射，漫反射光線會(huì)發(fā)生散射，因而鏡面反射接收光的強(qiáng)度高于漫反射。因此對(duì)位板的表面粗糙度，安裝角度均會(huì)影響激光傳感器信號(hào)強(qiáng)弱。由于激光傳感器采用的是紅色激光，根據(jù)光譜分析，紅色光照射到不同顏色的物體上，由于光色吸收的原因，導(dǎo)致反射光的強(qiáng)度不一，因而影響激光傳感器接收信號(hào)。根據(jù)要因分析，對(duì)位板因素一共涉及3個(gè)方面，分別為對(duì)位板安裝角度、對(duì)位板材料的表面粗糙度以及對(duì)位板的顏

色。根據(jù)激光傳感器、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝和設(shè)備作業(yè)方式，采取控制變量法，只改變其中一個(gè)因素，其余因素不變的情況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試安裝再測(cè)試其效果。

3.1對(duì)位板安裝角度

把對(duì)位板安裝角度設(shè)為**變量，對(duì)位板材料表面粗糙度和對(duì)位板顏色設(shè)置為定量。通過(guò)改變對(duì)位板安裝角度測(cè)試，各進(jìn)場(chǎng)50次接收的對(duì)位信號(hào)，其中對(duì)位板采用出廠狀態(tài)為藍(lán)色的鋼板。在滑觸線安裝技術(shù)要求的合格范圍內(nèi)，使對(duì)位板安裝角度與堆場(chǎng)劃線角度盡量平行。將滑觸線的對(duì)位板與龍門吊上的激光發(fā)射器夾角調(diào)整為100o、95o、90o、85o、80o度進(jìn)行測(cè)試比對(duì)，比對(duì)結(jié)果如表1。

由表1統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)對(duì)位板安裝角度在85o-95o時(shí)，激光傳感器接收到的對(duì)位信號(hào)變化量不大，分析其原因是場(chǎng)橋設(shè)備為輪胎式起重機(jī)，大車允許的糾偏量為±5o。再現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì)位板的安裝工藝，發(fā)現(xiàn)對(duì)位板的安裝角度均在85o-95o，因此現(xiàn)場(chǎng)取電小車對(duì)位板安裝角度問(wèn)題符合要求，無(wú)需調(diào)整改動(dòng)。

3.2對(duì)位板材料的表面粗糙度

把對(duì)位板材料的粗糙度設(shè)為**變量，對(duì)位板安裝角度和對(duì)位板顏色設(shè)置為定量，通過(guò)改變對(duì)位板材料表面粗糙度測(cè)試同一臺(tái)龍門吊進(jìn)入同一個(gè)堆場(chǎng)各50次接收的對(duì)位信號(hào)，其中對(duì)位板材料選用鏡子、聚乙烯、木板、鋼板四種材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試比對(duì)，比對(duì)結(jié)果如表2。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)除鏡子外，以聚乙烯、木板、鋼板為材料的對(duì)位板，激 光傳感 器 接收 的信號(hào)次 數(shù)一致。為選取*優(yōu)的對(duì)位板材料，將從可靠性，經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、維修性四個(gè)性能進(jìn)行比對(duì)，每個(gè)性能滿分3分，按每性能的優(yōu)劣排比依次減1分，統(tǒng)計(jì)總分*高選出*優(yōu)方案。由表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出，對(duì)位板采用鋼板作為材料方案*優(yōu)。

3.3對(duì)位板顏色

把對(duì)位板顏色設(shè)為**變量，對(duì)位板安裝角度和對(duì)位板的表面粗糙度設(shè)置為定量，通過(guò)改變對(duì)位板顏色測(cè)試同一臺(tái)龍門吊進(jìn)入同一個(gè)堆場(chǎng)各50次接收的對(duì)位信號(hào)，其中對(duì)位板顏色選用紫、藍(lán)、綠、黃、橙、粉、紅、灰、黑、白十種顏色進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試比對(duì)，比對(duì)結(jié)果如表4。

由表4統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出，對(duì)位板采用白色為基準(zhǔn)色作為*優(yōu)方案。但是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際作業(yè)環(huán)境，堆場(chǎng)中由于作業(yè)車輛來(lái)往密集導(dǎo)致空氣種揚(yáng)塵較多，容易導(dǎo)致純白色對(duì)位板表面產(chǎn)生明顯的積塵，影響對(duì)位效果。而純白色油漆在室外的高強(qiáng)度紫外線的長(zhǎng)期照射下，容易發(fā)黃變色，同樣也會(huì)影響對(duì)位效果。因此在以白色為基底顏色的條件下，加入銀色漆，以增強(qiáng)對(duì)抗紫外線的能力同時(shí)能夠保證激光反射信號(hào)的強(qiáng)度。

4.具體實(shí)施及結(jié)果分析

制定 整 改 方 案 后，讓 現(xiàn) 場(chǎng)工人對(duì)8個(gè)堆場(chǎng)的所有對(duì)位板進(jìn)行重新檢查，固定。利用擺錘對(duì)每塊對(duì)位板進(jìn)行測(cè)量，保證對(duì)位板的激光反射面與滑觸線盡量保持平衡。調(diào)整角度后，重新在對(duì)位版的固定支架上鉆孔，采才用多口雙頭螺栓進(jìn)行固定，避免碼頭現(xiàn)場(chǎng)陣風(fēng)影響對(duì)位板垂直度與平行度。使用砂輪機(jī)對(duì)對(duì)位板進(jìn)行打磨，除去原來(lái)的浮銹和油漆，重新上漆，待自然風(fēng)干后，繼續(xù)對(duì)8個(gè)堆場(chǎng)進(jìn)行為6周的觀察驗(yàn)證，得出結(jié)果如表5。

事實(shí)證明，通過(guò)針對(duì)取電小車的對(duì)位激光系統(tǒng)的整改，能夠大幅度的降低取電小車對(duì)位信號(hào)丟失的問(wèn)題，使得取電小車的限位連鎖故障得到了根本性的解決。

5.總結(jié)

該項(xiàng)研究活動(dòng)的實(shí)施通過(guò)解決取電小車的限位連鎖故障從而降低了場(chǎng)橋取電小車的故障率，能夠有效提升設(shè)備運(yùn)行效率，大幅度降低維修人員的維修頻次，延長(zhǎng)了配件使用壽命，節(jié)約了配件費(fèi)用，更可以減少公司的人力資源的浪費(fèi)。此整改方案實(shí)施方便、快捷，整改費(fèi)用主要是人工與油漆費(fèi)用，不做結(jié)構(gòu)性的整改，成本低廉，容易推廣。此項(xiàng)研究的制定方案為康穩(wěn)公司的取電小車系統(tǒng)提供了有力的技術(shù)支撐，解決了行業(yè)尚待解決的問(wèn)題，為使用相同取電小車系統(tǒng)的企業(yè)單位提供解決方案。希望這項(xiàng)研究能夠?yàn)楦劭谛袠I(yè)的兄弟單位提供一些類似問(wèn)題的改善思路的提醒與幫助，通過(guò)大家對(duì)這項(xiàng)研究的不斷研討交流，使該課題的實(shí)際效果在行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用，為行業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。