1、集装箱吊具开闭锁机构各系统常见故障 2009 年 3 月 30 日 摘要：介绍集装箱码头岸桥吊具开闭锁机构电气、液压和机械 3 大系统的工作原理及其相互间关系，由吊 具开闭锁机构日常故障深入分析各系统重要特点，并给出隐性故障的预防及解决方法。 吊具是集装箱起重机的关键部件，在集装箱装卸过程中，吊具直接与集装箱发生碰撞，相互冲击，吊 具上的开闭锁机构持续动作。根据不完全统计，集装箱起重机的全部故障中，吊具故障大约占其中的 6070，而在吊具的全部故障中，开闭锁机构的故障占 70以上。因此，要提高集装箱装卸效率， 就必须有效地控制吊具的故障率，重点从开闭锁机构人手。 集装箱吊具的开闭锁机构主要由液
2、压系统、电气系统和机械系统组成(见图 1)。这 3 大系统相辅相成， 相互制约，共同完成转销开闭锁动作。 图 1 吊具开闭锁机构总成 1 开闭锁机构 3 大系统 11 电气系统 由于吊具的电气开闭锁联锁、单双箱切换和位置记忆等一系列电气控制程序比较复杂，使其全部在集装箱 起重机 PLC 内统一控制是不现实的。目前世界各大品牌的吊具都设立自成体系的电气控制系统，通过点对 点或者 CAN 总线与起重机的 PLC 进行通信，输送吊具的状态信息至起重机 PLC，接收起重机 PLC 发出的动 作指令。 吊具开闭锁指令由起重机驾驶室发出，通过吊具电气控制系统的逻辑分析后，吊具向电磁阀供电，电磁阀 的线圈得
3、电，阀门开启，向开闭锁油缸输出压力，完成开闭锁动作。 在液压系统、机械结构正常的情况下，吊具电气系统出现的开闭锁故障主要有以下 2 种情况： (1)联锁故障 图 2 是开闭锁机构主要电气联锁示意图，出现左边方框里任何一种情况，吊具都不能完成开 闭锁动作。 图 2 吊具开闭锁机构主要电气联锁 (2)电气元件或线路损坏开闭锁机构共有开锁、闭锁和着箱 3 种检测限位开关，其中任何 1 个限位开关失 效或与限位开关连接的电缆出现断路、短路都会造成信号丢失，吊具联锁保护起作用，开闭锁指令无法执 行。常见的故障表现为：开闭锁转销的动力来源于电磁阀。电磁阀线圈烧坏或吊具输出模块板与电磁阀 插头连接线路短路或
4、不通，电磁阀无法吸合，转销无动作；CANOPEN 通信板、中心电气控制器 NODE 板不能正常工作，输入输出模块点烧坏造成通信故障，开闭锁指令无法执行；3 在吊具开闭锁机构电气系 统的日常维护中，只要注意电气元件与线路的防水密封、接线端子的紧固、机械限位开关的调整以及感应 限位开关感应距离的调整，就可以在很大程度避免上述故障。对于部分易损坏的电气元件，必须保有适量 的备件，避免吊具因缺少备件而停机。 12 液压系统 开闭锁机构的液压系统比较简单，主要由油泵、溢流阀、电磁阀、油管和转销油缸组成，常见的故障及其 解决方法有： (1)若油泵反转，对调油泵电机两相电源线； (2)若油泵不转，检查电机工
5、作是否正常、电机与油泵之间的联轴器是否损坏； (3)若工作压力过低，检查油泵压力，确认后调整至正确值； (4)若电磁阀出现故障，以手动方式捅阀芯检查阀体是否被堵塞：如果有动作，检查电气线路；如果没有 动作，更换电磁铁； (5)若溢流阀压力不正常，重新设定压力； (6)若油管漏油，如果只是油管接头螺母松动，上紧即可；如果 O 形圈损坏，则更换 O 形圈；如果油管爆 裂，则更换油管； (7)若转销油缸有渗漏或内泄，更换油缸密封件或油缸。 13 机械系统 转销是开闭锁机构的核心(见图 3)，当今集装箱吊具的转销普遍都采用悬挂支承形式。转销连接块(图 3 中零件)的下端面为球形支承面，它作用在下面的凹
6、球滑动轴承(图 3 中零件)上，形成一个在一定范 围内能够相对活动的接触面，使转销有一定的可摆动角度，方便转销顺利进入集装箱的锁孔。该接触面是 开闭锁机构的重要受力面，在转销吊着集装箱的时候承受着纯拉力，转销开闭锁的过程中承受着滑动摩擦 力。凹球滑动轴承、转销连接块在长时问使用后，会有一定程度的磨损，使转销下移，摆动角度增大，转 销与锁孔摩擦加剧，容易出现转销锁在箱外的情况，因此，该部位需要定期检查和润滑，磨损严重时必须 更换。 图 3 吊具开闭锁机构机械零件 转销连接块侧面有一卡块，它与顶销头的环形挡块(图 3 中零件)形成机械联锁，在着箱顶销没有顶起之 前，环形挡块挡住卡块，转销不能进行开
7、闭锁动作。如前所述，吊具在所有电气联锁条件满足后，便能进 行开闭锁动作，但当一个或多个顶销没有完全顶起，机械联锁依然起作用的情况下，全部着箱限位错误地 得到信号，就会出现一个或多个转销没有闭开锁，其余转销闭开锁的危险现象。要避免出现这样的安全隐 患，在吊具的日常保养中，就要经常检查着箱限位开关的感应间隙，必须使顶销的环形挡块高于转销连接 块的卡块，保证着箱限位开关正常得到信号。 开闭锁机构是一个活动频繁的机构，活动铰点位置上的零件容易磨损松脱，日常维护必须注意检查，及时 更换失效零件。最常见的有以下 3 种情况： (1)转销上的平键(图 3 中零件)是动力传动的重要零件，频繁受力，磨损后容易出现半开锁半闭锁的现 象； (2)转销螺母防松螺栓(图 3 中零件)一旦松脱，转销螺母也会慢慢松脱，容易出现转销掉落的现象； (3)转销油缸两固定端的别针销(图 3 中零件)松脱后，转销油缸容易脱离转销连接块，一旦脱离就会出 现转销无动作的现象。 2 结束语 综上所述，吊具开闭锁机构在集装箱装卸过程中会不可避免地出现各种形式的故障，只要根据开闭锁机构 3 大系统的原理，对故障加以分析，问题就能迎刃而解，防患于未然，有效地降低吊具的停机率和故障率。
