龍門吊自動取電小車同步桿優化改造

環境保護是我國的一項基本國策。為響應國家

節能減排和建設綠色港口的號召，廈門國際貨柜碼

頭有限公司自 2009 年開始對龍門吊設備進行“油

改電”改造，即龍門吊采用滑觸線提供的市電作為

生產動力電源，使用自動取電小車作為取電裝置。

龍門吊“油改電”改造完成投入生產多年以來 ，總

體運行良好，但隨著時間的累積，“油改電”的龍門

吊在運行過程中經常會出現自動取電小車同步桿

支撐板變形和同步桿變形、斷裂等故障，導致取電

小車伸縮臂無法正常伸出和收回到位，影響自動取

電小車機構穩定運行，由此造成自動取電小車和滑

觸線的損壞。本文對同步桿變形、斷裂和支撐板變

形等問題進行分析，提出有效的解決方法，消除安

全隱患，提高設備的可靠性。

1 自動取電小車結構

自動取電小車主要由安裝底座、伸縮臂、取電

小車、同步桿等組成。

自動取電小車的伸縮臂采用四連桿的結構形式。

同步桿在取電小車伸縮過程中起到非常重要

的作用，同步桿的存在讓整個四連桿機構能一直

處于規則的四邊形狀態，可確保取電小車在伸出

和縮回的過程中能相對于滑觸線保持平行狀態，

有利于確保自動取電小車在伸出和縮回過程中動

作平穩可靠。如果龍門吊大車在行走過程中出現

同步桿支撐板變形和同步桿變形、斷裂等故障情

況，那么整個四連桿機構將無法保持規則的四邊

形狀態，取電小車伸縮臂將無法平穩正常地伸出

和收回，會對自動取電小車機構本身和滑觸線造

成破壞。

2 同步桿和支撐板產生問題的原因分析

滑觸線式龍門吊在運行過程中，龍門吊大車

沿龍門吊專用道行走，取電小車由伸縮臂帶動在

滑觸線上運行。

  為了解決滑觸線式龍門吊在運行過程中出現的自動取電小車同步桿變形、斷裂

和同步桿支撐板變形的問題，分析變形產生的原因，并對同步桿結構進行優化改造，在

原結構中增加可伸縮部件，設計成自動伸縮同步桿。同步桿結構經優化改造后，可消除

同步桿故障隱患，提高自動取電小車的安全可靠性。

當龍門吊大車行走處于理想狀態時，龍門吊

大車平行于滑觸線軌道行駛，伸縮臂在同步桿

的作用下保持規則的四邊形，同步桿和同步桿

支撐板所受的力為取電小車行使過程中遇到的

正常阻力，所受的力在同步桿和支撐板可承受

范圍內，同步桿和支撐板不會出現損壞、變形的

情況。

受龍門吊專用道不平整、設備本身結構、驅動

形式、輪胎氣壓不平衡、司機操控不專注等因素影

響，龍門吊大車在行駛過程中不可避免地會出現

跑偏現象。當龍門吊大車行走處于跑偏狀態時，龍

門吊大車無法平行于滑觸線軌道行駛，伸縮臂無

法保持規則的四邊形，同步桿就處于被壓縮或被

拉伸的狀態，同步桿處于異常受力狀態。隨著龍門

吊跑偏時長的累積，同步桿所受到的力逐步增加。

當同步桿所受的壓縮力或拉力大于同步桿的強度

或大于同步桿支撐板彎曲強度時，同步桿就會出

現變形、斷裂或支撐板彎曲變形等情況，如果不及

時進行更換、維護，*終會導致取電小車伸縮臂無

法正常伸出和收回，從而造成自動取電小車故障，

導致自動取電小車、滑觸線損壞，影響生產安全，

造成經濟損失。

3 解決方案

根據上述分析可知，同步桿的變形、斷裂和同

步桿支撐板的變形是由于龍門吊在運行過程中走

偏后造成自動取電小車伸縮臂的四連桿機構無法

保持規則四邊形，在同步桿上出現異常受力所引

起的。

原同步桿整體是剛性的，當所受的外力超出其承

受范圍時同步桿只能通過本身的變形來釋放所

受到的力，或把受到的力釋放到支撐板，利用支

撐板變形來釋放所受到的力，因此就會出現變

形、斷裂和支撐板變形等問題。

為了解決這一問題，可以想辦法在同步桿上把

所受到的力消耗掉，通過對同步桿的結構進行優化

改造，把同步桿設計成左連桿、右連桿和中間的可

自動伸縮部件。 改造后的可伸縮同步桿在受力時

可以通過自動伸縮部件尺寸的變化來釋放所受到

的力，起到緩沖、保護作用，解決同步桿變形、斷裂

和支撐板變形的問題，確保自動取電小車安全可靠

運行。

4 結 語

該同步桿經優化改造后，同步桿變形、斷裂和

支撐板變形的問題已解決，自動取電小車的故障

率大幅下降，同時可以節約維修配件費，大幅減少

維修時間和維修人員的工作量，從而有效保障碼

頭安全高效生產。