如何帮助吊具减负

钱丰 司苏来

摘 要：随着国际贸易的不断扩展，港口的运输也在不断的加快，港口机械也在不断提高效率，本文提出了一些如何改进港口机械中岸桥吊具的一些方案，主要从吊具的恶劣工况考虑，特别是电气方面的内容，来进一步提升港口机械的工作效率，保养维护，安全检查等方面，不断适应更快捷，更安全，更简单，更无人化的作业要求。

关键词：减重；集成；简单操作；安全

一、引言

吊具是港口机械中，特别是岸桥，场桥等大型机械的最重要的配套件，在港口的作业中起着至关重要的作用，吊具的工况是所有港口机械中最恶劣的，也是所有港口机械中需要保养维护最多的配套件，无论是它的机械结构还是电气元件，它们的质量和安全很大程度上都决定着港口的作业效率，如何提高吊具的质量，如何提高吊具的安全，如何提高吊具的效率都一直是我们港口制造者考虑的问题，本文从以下几方面提出改进吊具电气元器件。

二、减重

汽车的重量一直是汽车制造厂商和消费者最看重的参数之一，同样在港口机械中吊具的重量也是很重要的参数，吊具的重量越轻意味着岸桥能够吊起的货物越重，也就在一定程度上提高了港口机械的作业效率，那么如何为吊具减重。吊具电气元器件中最核心也是最重的就是电气箱，它承担着相当大的一部分电气元器件的保护功能，吊具的大部分控制单元都是安装在电气箱内，由于吊具的工况的要求，使得目前市面上的所有吊具的电气箱都是金属不锈钢材质，这也是目前最安全，成本最低的材质。那么要减重，如何更合理的选择元器件和布置元器件，是最简单有效减小电气箱体积和重量的方法。

1）控制器是吊具控制单元的核心，也是吊具电气箱内占用空间最大的一部分，目前市面上的控制器无论从抗震性，防护等级都很高，可以将控制器外移，安装在电气箱外，通过自带或者防护等级高的接插线将所有的控制引入电气箱内；如此电气箱的体积减小，相应的重量减小，从而使得箱体安装的位置也有更多的选择，也为后面提出的元器件集成提供了许多帮助。

2）辅助元器件的选择，比如继电器，在防护等级的抗震性保证的前提下选择超薄型的，对于有些吊具要使用10组以上继电器的，可以节约出一半的继电器空间；比如接线端子，可以考虑端子排不集中在同一导轨安装，更加合理的排线及使用箱体上的接地铜牌，如果计算准确，合理利用，节约的端子数量及安装位置可以节省箱体5%的空间。

3）电气过渡及安装辅助元件，例如箱体进出线的金属填料函，由于进出电气箱的电缆会有很多相同的规格，可以选择多芯电缆填料函，这样不仅减重，也可以更加合理的布置开孔，也能让箱体更加整洁美观。

4）电气箱体材质上的选择，目前使用最多的是304和316不锈钢，但是根据不同的项目的吊具，电气控制方式也不同，可以选择不同厚度的不锈钢，箱体的减小同时也会提高箱体的强度，相应的也可以选择更加薄的不锈钢，在箱体的铰链和门锁上也是大有文章可做。

三、集成

现在的智能手机可以说就是小半台电脑，只有大量的集成才能将产品的体积做小，本文就提出在吊具的左右端部的电气控制方面采用集成的方式连接，特别是点对点控制吊具和电动吊具的左右端部，如此会更加合理的安排布线，减少元器件的安装，也更加便于安全检查及维修保养。

1）現在点对点吊具在端部的控制连接多数是使用金属电气箱，相对于主电气箱是体积小很多，因为里面没有元器件，只是接线端子，用来过渡端部安装的输入输出传感器，根据吊具端部的使用功能可以选择现在防护等级很高的接插式的连接器，这种连接器可以根据客户的要求来定制接插头的数量，插头插座在带电情况下都可以承受上百次的插拔，这样可以把传统的点对点吊具的端梁箱变成两线制通讯吊具的通讯模块的形式，不仅减小了过渡的元器件的体积重量，更加便于工作人员的排除故障和维修保养。

2）电动吊具的端部使用一台电机来控制端部的转销的开闭锁，电机的控制都是有安装在主电气箱内正反转控制器，接触器等来控制，对于现场排查故障的简单性安全性都会产生影响；目前伺服电机已经大量的应用于各个领域，它的防护等级安全性都很高，更有将控制单元，编码器，输入输出点和伺服电机集成在一起的，如果这样，吊具的的上位机只需要通过简单是1根控制电缆就可以对伺服电机进行控制及读取数据，维修人员可以直接在端部对伺服电机进行监控和维护，这样既减少了端部到主接线箱的走线数量，也使得人在对吊具端部进行操作时的安全性简便性大大提高。

3）吊具的TTDS功能，目前使用最多的是使用多个激光传感器，在吊具接近集装箱时，对2个集装箱之间的间隙进行扫描反馈，来判断是双箱还是单箱，如果采用现在物流的摄像头扫描传感器，这种能在高速状态下扫面物流的货物的传感器利用视觉和SLAM的技术，集成了多个传统的激光传感器的功能，能够准确的判断吊具下的工况，而且这种户外的设备受外界因素的影响很小，如果能做到记录的功能就更加完美，这不仅简单了TTDS的安装结构，提高了司机在操作时的安全性和判断性，更加简化了维修保养人员的。

四、 简单化操作

吊具的减负不仅仅是在吊具本身，更要涉及到所有和吊具有关的方面：

1）吊具的程序的监控与故障排除，在吊具上安装显示屏这个方法很难两全，防护等级和抗震性达标的显示屏成本太高，便宜的在吊具如此恶劣的工况下又很难坚持下去，所以在吊具是增加WIFI发射器也是个非常好的办法，通过无线技术利用现在最流行的PAD来监控吊具的程序，排查故障，在吊具进入车间保养和维护的时候只要提供电源，就也可以利用PAD来操作吊具的各项功能，甚至在吊具的WIFI信号介入港口的大数据随时随地的监控吊具的各项参数指标。

2）吊具上增加投光灯来替代岸桥小车上的投光灯，可以提高吊具在夜间和船舱内作业的安全性，使得司机能够更加准确的判断吊具下的情况，如果配合上文提到的TTDS摄像扫描功能就更加完美。

3）吊具转销结构引入称重系统，更好配合岸桥的防挂仓功能，能够更好更快解决岸桥挂仓的问题。

4）在吊具上引用了图像技术，扫描功能，补光功能，无线数据传输的同时，可以大胆的尝试吊具防撞，危险品扫描，箱号识别，数据管理等等，不仅提高了吊具的作业效率，也大大促进港口的无人化操作与管理。

以上所有的吊具改进有的正在实施中，有的正在研发中，也有的正在探讨中，无论哪种都是基于对安全，高效，便捷的考虑，当然不仅仅局限于电气方面，还需要机械，液压的配合，从而进一步的提升，达到预期。

五、结束语

随着科技的不断进步，贸易的国际化，对于物流服务业提出更高的要求，这使得港口的机械也在不断的进步，在大型的无人自动化码头投入运行的今天，在工业进入4.0的时代，在满足客户的不同要求的情况下，对吊具的安全性，可靠性，便捷性，高效性提出了更高的要求，这就需要我们有更多的创新和突破。

参考文献：

[1]电气工艺安装规范，上海振华重工（集团）股份有限公司，2012

[2]蒋国仁主编，上海振华港机丛书，湖北科学技术出版社，2000