岸边集装箱起重机自行式小车走轮更换方法

顾 菁

上海振华重工(集团)股份有限公司

1 引言

在岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)上,使集装箱或货物作水平往复运动的机构总成称为运行小车系统。它包括运行小车总成、运行小车驱动机构、小车钢丝绳卷绕和安全保护装置。

运行小车的驱动机构有自行式和钢丝绳牵引式两种，自行式小车的驱动机构布置在运行小车上，电机经减速箱减速后，直接驱动车轮，从而实现小车的平移运动[1]。自行式小车的车轮组采用每脚两轮的结构，可减缓一些冲击的运行噪声；同时为了解决啃轨的问题，自行式小车车轮装配考虑车轮轴线在水平面内可调节。小车车轮在出现裂纹或磨损严重时，需进行更换，现基于自行式小车的机构形式，制定小车更换行走轮的工艺路线。

2 工艺方案

自行式小车走轮和轴的装配采用的是热套工艺。经过现场勘查以及图纸研究，小车走轮与大梁腹板间的距离为192 mm,小车走轮轴总长为1 260 mm(见图1)。小车走轮与大梁腹板间的距离远小于走轮轴的长度，更换空间不足，不可直接将小车车轮平直取出，故提出了两种方案进行备选。

图1 小车走轮装配图

方案一：现场施工方认为，小车走轮和轴为一体，所以需将轴分段截开才能取出小车走轮。

方案二：对于走轮轴的后部轴套配合形式加以分析。①热套全称加热装配，采用的是压配合(过盈配合)连接，热套工艺要保证套装时的温度高于工件温度，即热套工艺适合于工作在较低温度下的工件的连接。②热套连接可传递轴向力、扭矩及轴向力与扭矩同时作用的载荷，个别情况下也可承受弯矩。

依据以上分析，首先将小车架顶高约430 mm(见图2)。

图2 走轮轴X,Y原始位置

将走轮轴X的端部下压至底平面。此时，走轮轴的X点顶在中空箱体的最底部,而走轮轴的Y点顶在后侧中空箱体的最高处(见图3)。

图3 走轮轴X,Y变化位置

将走轮轴半径最大的一段向外顶出后，可以利用外侧上拉钢丝绳将走轮轴整体取出(见图4)。

图4 走轮轴从箱体脱离

对比两套方案，方案一小车车轮轴切割耗时长，人工成本高，且车轮轴无法再次使用，造成浪费。采用方案二进行施工更为可行。

3 现场施工

3.1 顶升小车

对于尺寸较大、配合过盈值较小、配合紧力要求低的连接件，采用液压式千斤顶压配。

3.2 拆卸过程

对于此类中小型热套连接件，其工作在较低温度环境中，可以采用火焰加热。火焰加热具有操作简单、热量集中、容易控制等特点。温度控制在600～800℃之间，加温的实质就是使材料处于塑性状态，接近塑性状态时用很小的力就可以使金属材料发生塑性变形。

通过火焰加热后拆除驱动部件(减速器侧的联轴节等)后部轴承座，使用拉马工装将走轮轴整体向车轮外侧顶出。小车走轮组件脱离过程中，选择的夹具需要考虑连接件的尺寸、形状，并利于定位、制造简单、安全可靠。

3.3 复位

首先将小车走轮组件放入并恢复到原位置，随后联轴节安装复位，联轴节与减速器端组件复位。

3.4 车轮安全检查

更换好的走轮组件应满足以下要求：

(1)轮缘不应有裂纹、显著的变形和磨损。

(2)轮毂和轮辐不应有裂纹和显著的变形。

(3)相匹配的车轮直径差应不超过制造允许偏差。

(4)轴承不应发生异常声响、振动等，温升不应超过规定值；润滑状态应良好。

4 维护建议

现代机械机构在使用了一个阶段以后，应该定期地进行必要的维护和修理，以保证机器的正常工作，避免发生事故。对于大型起重机械设备，在设计时,应当保证在运转时,便于监测,容易发现机器运转不正常的现象。在修理时拆卸方便，不会因拆卸而损坏机械零件，在重新装配时，尽量避免重新调整，尽量采用标准件以便更换，提高维修的效率，容易达到原来机器的状态，保证维修的质量[2]。

4.1 修理前的准备工作

对大型起重机械的维修即指:拆除或更换原有(机械或电气)零部件或主要受力结构件,但不改变起重机械的原性能参数与技术指标的活动。机械设备的构造各有其特点，零部件在质量、结构、精度等各方面存在差异，若拆卸不当，易使零部件受损，造成浪费甚至无法修复。为保证维修质量，在解体之前必须周密计划，对可能遇到的问题有所估计，做到有步骤地进行拆卸。拆卸前必须先弄清楚构造和工作原理，同时对起重机械的设计、制造、使用情况进行了解[3]。

4.2 现场修理的注意事项

维修人员在现场进行维修前，须充分了解维修部件的整体设计以及装配情况，并优先选择适应快速拆卸维修特性的方案，减少维修成本和人力，实现快速维修响应。

在本案例中，车轮轴的更换需事先仔细研究图纸，了解车轮的组成情况，涉及小车车轮的图纸也需逐一了解。在更换过程中需尽量结合设计思路，根据现场的车轮轴配套的箱体的尺寸、规格，以及车轮轴的长度来确定施工方案。施工中要遵循以下几项原则：

(1)从实际出发，可不拆的尽量不拆，需要拆的一定要拆。

(2)使用正确的拆卸方法，保证人身和机械设备安全。

(3)对轴孔装配件应坚持拆与装所用的力相同的原则。

(4)拆卸应为装配创造条件。

5 结语

通过对岸桥自行式小车行走机构的结构分析，设计了一种经济、可行的自行式小车走轮拆卸更换方案，顺利完成了小车走轮的更换工作。