论桥式抓斗卸船机钢丝绳润滑

论桥式抓斗卸船机钢丝绳润滑

潘磊

广州港新沙港务有限公司广东省广州市   邮编 ：523131

摘要：桥式抓斗卸船机钢丝绳的传统润滑方式是人工润滑，工人需手持油刷，走到指定工作位置，直接与起重机钢丝绳接触，工作中存在机械伤害和高空跌落的风险，同时也存在润滑不充分，耽误生产的问题。本文就桥式抓斗卸船机钢丝绳润滑的常见问题，以及随动式钢丝绳润滑系统的先进性等进行研究。

关键字:钢丝绳、随动式、润滑

0  引言

桥式抓斗卸船机作为港口码头的主力卸船设备，钢丝绳是卸船机的主要组成部分，又是经常损耗的部分，钢丝绳采购成本高，更换强度大，在日常使用过程中需要润滑保养，来延长使用寿命。

桥式抓斗卸船机的钢丝绳主要分为：起升开闭钢丝绳、俯仰钢丝绳、小车钢丝绳以及其他钢丝绳，其中起升开闭钢丝绳使用频繁、工作距离长、受力复杂，最易疲劳损坏。

1  传统钢丝绳润滑的常见问题

通常情况下，新出厂钢丝绳大部分在生产时已经进行了润滑处理，但在使用过程中，润滑油脂会流失减少，鉴于润滑不仅能够对钢丝绳在运输和存储期间起到防腐保护作用，而且能够减少钢丝绳使用过程中钢丝之间、股绳之间和钢丝绳与匹配轮槽之间的摩擦，保持钢丝绳承载时的结构稳定，对延长钢丝绳使用寿命十分有益，因此，为把腐蚀、摩擦对钢丝绳危害降到最低，进行润滑检查十分必要。

传统的钢丝绳润滑技术只适用于俯仰、小车钢丝绳润滑，在固定滑轮位置处，配置一套自动润滑系统即可。而起升开闭钢丝绳位于三四十米高空，在作业中高速运动，速度可达4米/秒，而且此处钢丝绳受力最大，最易疲劳损坏，造成断丝或者断股，如何为该位置钢丝绳润滑泵提供动力是一个难题。

图1 卸船机钢丝绳常见故障类型

2 随动式钢丝绳润滑技术的先进性

随动式钢丝绳润滑技术打破了现有卸船机起升开闭钢丝绳润滑存在的技术瓶颈，巧妙利用工作时的动能为润滑系统供能，无需额外提供动力，实现了港口起重设备卸船机在作业过程中自动润滑，代替了传统的人工润滑模式。

以往传统的人工润滑模式存在润滑油脂用量不均，造成撒漏较多，影响码头的机容机貌，增加了设备清洁工人的工作量，随动式钢丝绳润滑所具有的特点和创新之处满足国家及地方政府对环境保护的要求，有效提高了钢丝绳的润滑效果，减少了润滑油脂的浪费，提升了港口设备的环保水平。随动式钢丝绳润滑技术提高了设备的自动化水平，可推广到同类型桥式起重设备上面，具有良好的推广性。

（一）技术应用前：钢丝绳传统的保养方式是人工润滑，需处于设备作业空挡时，工人走到指定位置，手持油刷，比较费时费力，且存在高空跌落隐患。由于小车机构的往返高速移动，市场上常见的润滑系统需要有固定的电源驱动，不适用于此位置的钢丝绳润滑，如何为润滑泵提供动力是一个难题，项目应用前的现状是钢丝绳润滑效率低，卸船机钢丝绳使用寿命短，更换维护成本高，而且对企业生产影响较大。

图2 传统的人工润滑

技术应用后：随动式钢丝绳润滑系统开发的目的是解决桥式抓斗卸船机小车机构位置起升开闭钢丝绳的润滑，来提高对钢丝绳的润滑效果，延长钢丝绳使用寿命。此随动式钢丝绳润滑系统安装于卸船机小车机构位置，可跟随其往复高速移动，系统将小车机构滑轮的动能通过机械传动传递给润滑泵，并通过控制系统精准控制，实现钢丝绳的自动定时定量润滑，代替了传统的人工润滑模式，不仅节省了人工成本，延长了钢丝绳使用寿命，保障企业生产效率，还提高了设备的自动化水平。

3 随动式钢丝绳润滑的技术创新点

经创新研究，随动式钢丝绳润滑技术综合机械、电气、液压多方面技术于一体，研发了一套随动式钢丝绳润滑系统，针对港口设备卸船机的工况，小车机构高速往返运动，将工作时滑轮旋转的动能，通过动力传输机构传递给润滑执行机构，并通过控制机构控制，实现对钢丝绳的自动精准润滑，具体创新特点如下。

1）自动润滑，节能环保：润滑泵的动力来源于小车机构起升滑轮工作时旋转的动能，无需额外提供动力，只要卸船机在作业，滑轮就会旋转，动力就会传递给润滑泵，解决了高速移动机构动力来源的问题。

2）无线充电，操作便捷：控制电源24V采用无线充电，卸船机起桥时小车在停止位置，无线充电装置即可为润滑系统充电，无需额外操作。

3）单向传动，高效稳定：研发了一种双向输入、单向输出的减速器，无论小车机构的滑轮正转还是反转，减速器都可单向输出，从而驱动润滑泵持续动作，可稳定传递动力。

4）远程操作，精确控制：随动式润滑系统通过无线通讯接入卸船机CMS系统，通过码头现场中控物联网，将系统接入办公室、家里，实现远程精确监控系统运行情况。

图3  随动式液压润滑原理图

其中：1.滑轮、2.主动轮、3.从动轮、4.电磁离合器、5.润滑泵、6.接收器、7.电气控制板、8.无线充电、9.外部电源、10.油箱、11.控制阀路、12.分配器。

润滑系统包括动力传输机构、润滑系统和电控系统，动力传输机构以此包括连接的滑轮、主动轮、从动轮、电器离合器和单向减速器，润滑系统包括液压泵、油箱、溢流阀、调速阀和递进式集中润滑分配器；滑轮带动主动轮旋转，从动轮与主动轮啮合，电磁离合器吸合将滑轮的正向旋转动能传递至单向减速器。液压泵通过油管吸入油箱的润滑油并通过油管压入递进式集中润滑分配器中，递进式集中润滑分配器连接油管，油管上并联设置有溢流阀和调速阀，利用起重机械工作时的滑轮旋转作为驱动能源，节约能源，利用电气控制实现自动润滑。

图4 手/自动控制原理

润滑系统有手动和自动两种模式，手动模式下可以在现场通过打开/关闭按钮对润滑系统进行操作，若自动模式启动则手动模式将失效。自动模式下由PLC控制润滑系统工作，当自动模式开始工作时，PLC会记录设备使用时长，当达到设定的打油时间时，同时卸船机在运作时，润滑系统开始工作，按设定的打油量为钢丝绳涂油，打完设定量或者卸船机停止作业，润滑系统停止工作。这样当设备高速运行时为了保证润滑质量，润滑系统停止工作，而在司机作业结束后及维修等需要慢速操作的时候，系统将会对钢丝绳进行自动润滑。同时系统还有低液位的故障信号，通过对液位的检测，当油缸中油位过低时，系统会报故障信息通知司机，保证自动润滑系统始终可靠。

4  市场前景和推广性

本项目研发成功及推广应用，打破了现有卸船机小车机构钢丝绳润滑存在的技术瓶颈，有效解决了传统人工润滑所需的工人数量多、润滑效率低、工人存在高空跌落风险等缺陷，填补了国内这一领域技术空白，在一定程度上缓解企业招工难及保养人员老龄化问题，降低企业的经营成本。

本系统已在某公司设备上成功应用，在应用过程中未造成环境污染问题，该项目的推广应用具有较高的社会效益，具有很强的实际应用价值，市场前景广阔。这是在散货类桥式起重机上的首次应用，具有行业领先性，该项目所具有的特点和创新之处满足国家及地方政府对环境保护的要求，满足港航企业及货主对散料物料装卸输运作业的要求，能有效解决传统人工对钢丝绳润滑中的效率低、人力成本高、安全隐患等缺陷，填补了国内这一领域的技术空白，具有很强的实际应用价值。本技术有1项实用新型专利，达到国内领先水平，具有较强的性能竞争优势。

5  经济和社会效益分析

5.1 经济效益分析

某公司通过技术改造，在卸船机上安装应用随动式钢丝绳润滑技术后，直接减少保养工人1人，根据公司聘用工人的成本，直接为公司节省十多万元。随着在运营过程中不断对相关设备及系统进行优化、调整，并逐步覆盖整个煤矿系统的桥式抓斗卸船机，相信该卸船机随动式钢丝绳润滑技术将会产生更好的经济效益。

5.2  社会效益分析

本项目的成功研发与应用，是对港口现代自动化的进一步探索，随动式钢丝绳润滑技术可在卸船机作业过程中实现自动润滑，提高了钢丝绳润滑效率，延长了钢丝绳使用寿命，减小了裁绳对生产效率的影响。同时代替人工润滑的保养方式，杜绝工人保养时高空跌落的风险，更好的保障人生安全。还保障了设备的完好率，较少停机时长，创造更多经济效益，更好的保障公司生产。随动式钢丝绳润滑系统运行稳定，使用效果良好，可推广到同类型桥式起重设备上面，如岸桥、轨道吊等等，进一步提高港口的自动化水平。

5  总结

随动式钢丝绳润滑技术合理利用设备运行的动能转化为润滑系统的动力源，解决了卸船机高速运转位置的动力来源问题，实现设备在运行过程中对钢丝绳的润滑，提高了润滑效率。代替了传统的人工润滑模式，促进技术进步，解决了目前人工润滑不完善的短板，完善对桥式抓斗卸船机起升开闭钢丝绳的润滑监测手段，预防因人工润滑不到位导致的设备故障或机损事故的发生，减少不可预估的损失。另一方面也可以尽快追赶甚至超过国外润滑的发展，以技术创新促进经济发展，向创新要效益，推动社会进步。

参考文献

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