陳飛+俞小兵

摘 要：該文針對中小企業(yè)缺少先進設備，生產的軌道吊小車易出現偏軌、啃軌現象，從工藝方面改進小車架制作、加工及排裝的工藝流程。新工藝流程與舊工藝相比，從多種方面改進了小車鏜孔精度，使小車車輪排裝更加合理，有效地從制造工藝的角度解決小車偏軌、啃軌的問題，達到了同行業(yè)大企業(yè)利用先進設備生產產品的水平，可廣泛應用于目前的軌道式集裝箱門式起重機小車制造中。

關鍵詞：小車 啃軌 新工藝流程 成本優(yōu)勢

中圖分類號：TH21 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0061-03

集裝箱碼頭作為現代物流的重要環(huán)節(jié)，在全球物流系統(tǒng)和國際貿易中起著重要的作用。在碼頭堆場中，集裝箱裝卸操作都是由場橋完成，因此場橋在碼頭的集裝箱操作流程中起了至關重要的作用。堆場內的場橋主要分為軌道式和輪胎式兩種。

軌道式集裝箱龍門起重機（以下簡稱軌道吊）以其作業(yè)效率高、場地利用率高、自動化程度高、故障率低、能耗低、運營成本低和環(huán)保等優(yōu)勢而得到越來越多的碼頭用戶青睞。目前許多新建的大型集裝箱專業(yè)碼頭越來越多地舍棄傳統(tǒng)的輪胎式集裝箱門式起重機的堆場裝卸工藝方案，而改用軌道吊進行堆場裝卸。

軌道吊主要包括電氣、小車、大車、龍門架四大部分，其中小車是軌道吊的核心部分，分別由小車架、起升機構、小車運行機構組成。小車架是支撐和安裝起升機構與小車運行機構的機架，應有足夠的強度和一定的剛度。目前國內小車架制作精度應滿足苛刻的歐洲FEM標準。

1 目前市場概述

近年來港機、重工行業(yè)競爭激烈，一般來說，資本越雄厚，設備越先進，現代化程度越高，就意味著起點會越高，市場競爭力越強，所能獲得市場份額會越多。中小港機企業(yè)由于成本的限制，加工設備較陳舊、落后，在市場競爭中也會落后于大型港機企業(yè)。因此，如何改進生產制造工藝、提高市場競爭力、使用陳舊的加工設備制造出世界一流的場橋產品是中小港機企業(yè)必須研究的課題。

以軌道吊小車車輪精度控制為例，目前市場上軌道吊普遍存在小車偏軌、啃軌問題，偏軌、啃軌會對后續(xù)調試以及碼頭用戶使用產生影響，公司需耗費大量人力、物力、財力來解決由此造成的車輪、軌道嚴重磨損的一系列問題。如果中小企業(yè)能通過先進工藝技術，使用陳舊、價廉的加工設備制造出小車，同時能有效的控制小車的精度，避免偏軌現象，公司的產品必能在市場上占一席之地。

該文主要講述中小企業(yè)在軌道吊小車制造中，如何改進工藝技術，通過落后、價廉的設備制造出精度一流的港機產品。該文中加工小車車輪板鏜孔機床型號：JD502。

2 工藝改進

以往小車架制作、加工的流程通常是在車間分段制作完成，整體拼裝出車間，送沖砂車間沖砂、噴底漆，轉運外場鏜孔，最后在裝配車間劃線裝配機構底座，安裝車輪，排裝各類機構及梯子平臺。

此工藝制作存在部分缺陷：（1）中小企業(yè)的鏜孔機床設備陳舊，鏜孔精度無法與大企業(yè)的大型龍門鏜銑床相比，需要通過改進工裝控制精度；（2）未考慮機構重量，在后續(xù)安裝減速箱、卷筒、電機等機構后，鏜好的孔易產生偏差；（3）在已鏜好孔、沖砂底漆后裝焊機構底座，梯子平臺支架會產生焊接變形影響鏜孔精度，而且會破壞沖砂底漆；（4）仍采用倒置方法安裝車輪，工藝落后浪費人力、物力，并且二次翻身后四只車輪排裝精度會產生變化。（圖1）

針對老工藝技術存在種種問題，導致小車架鏜孔、排裝車輪精度偏差，易發(fā)生偏軌現象，工藝人員根據現有設備改進工藝流程。具體如下。

2.1 車間制作

小車架在車間制作，下料車輪板、工藝板，將工藝板與車輪板點焊制成環(huán)板，按照工藝步驟在金工車斜勢，修割環(huán)板并裝焊至小車架上，待送外場鏜孔后，拆除工藝板。此方法與下整板相比不僅節(jié)約材料，而且省略了割開車輪板釋放焊接應力的工序。為保證車輪板開檔及垂直度，需在車輪耳板處增加工藝隔板。

小車架制作完成后整體振動消應力處理，達到尺寸穩(wěn)定不變形的目的，振動完成后對主要焊縫探傷檢驗，如有裂紋，應按工藝要求進行返修。

2.2 粗排裝

小車架轉運至裝配車間，搭制胎架，以小車架上平面為基準調整小車架水平。以卷筒中心線為基準，劃出小車架軌距、基距、各底座安裝中心線。將平面已加工到位的起升減速箱底座、電機制動器底座、卷筒底座安裝到位，吊裝減速箱、電機、制動器及卷筒到小車架構件底座上，調整保證與支座對筋，安裝電機等機構，焊接底座。

將電氣開孔、電氣支架、梯子平臺、支架（影響鏜孔及不方便安裝的支架暫不焊接）等小件焊接到位，焊接小車潤滑、液壓等部件支座。

小車架出車間鏜孔前拆卸減速箱、電機、制動器、卷筒等配套件。

2.3 鏜孔

針對鏜孔機床設備陳舊，無法控制加工精度問題，需設計一套工裝設備改進加工方法（圖2）。

具體改進措施如下：

（1）利用已有工作臺，建造地基。

在公司外場鏜孔處布置專用地基，工作臺與地基采用螺栓連接，可通過調節(jié)螺栓調整工作臺水平，調整后利用斜鍥塊墊平。

（2）設計鏜孔工裝支架。

舊工藝使用臨時支架不穩(wěn)定，鏜孔時機床振動易造成鏜孔偏差，重新設計鏜孔工裝支架（圖3），鏜模板可利用調節(jié)螺栓調整水平，以及鏜棒與車輪板相對位置，保證車輪板平面加工及鏜孔精度。

（3）安裝萬向聯軸節(jié)。

為避免鏜孔機床擺放影響鏜孔精度，機床與鏜棒之間使用萬向聯軸節(jié)。

（4）設計遮陽棚。

小車架劃線、鏜孔時須考慮環(huán)境溫度對結構加工精度的影響，劃線、鏜孔過程必須避免陽光直接照射，設計遮陽棚并按照工藝要求，劃線、鏜孔過程須在遮陽棚中進行，以提高劃線準確性。

小車架劃線、鏜孔前應在相應底座上模擬機構重量壓好配重，以保證劃線的準確、可靠，鏜孔完成需對孔涂抹黃油保護。endprint

2.4 沖砂、噴底漆

小車架沖砂前將因鏜孔或其他原因未安裝支架劃線、裝焊到位，并利用木板保護小車架鏜孔、底座加工面，沖砂后噴涂底漆。

2.5 正置裝配車輪

小車架轉運至裝配車間，調整小車架水平，利用搬運車配合千斤頂頂升車輪，使小車車輪孔與小車偏心套貼合，配鉆小車架與偏心套螺栓孔，裝配小車車輪，檢查小車車輪中心軌距、基距；同一軌道車輪中心面與軌道中心線偏差不超過±1 mm，小車4個輪子踏面應在同一平面內，其允許偏差不得超過2 mm。

2.6 排裝機構、梯子欄桿

在裝配車間布置工裝軌道，胎架軌道應調整水平，工裝軌道檢驗要求應與產品排裝軌道檢驗標準一致，胎架間隔尺寸與小車車輪距一致，將小車吊起擺放到工裝軌道上，確定胎架布置在小車車輪正下方，用車檔將小車車輪定位，放置滑動。

分別吊裝減速箱、電機及制動器，排裝控制屏、接線箱等其他部件，排裝梯子平臺中欄桿、格柵。排裝完成后，利用平板車轉運至總裝場地，在總裝場地布置工裝軌道，檢驗軌道要求合格，將小車擺放到位，總裝前小車均應擺放在工裝軌道上。

3 成本優(yōu)勢比對

新工藝流程與以往工藝相比，從多種方面改進了小車鏜孔精度，使小車車輪排裝更加合理，有效地從制造工藝的角度解決小車偏軌、啃軌的問題。

首先，在粗排裝流程中排裝好所有可以焊接的支座、支架等，可避免沖砂噴漆后再次動火，也可避免二次動火帶來的焊接變形影響鏜孔精度；其次，利用配重模擬機構重量，可保證小車架的劃線、鏜孔準確性、有效性；第三，制作地基、工裝，可保證鏜孔機床加工車輪板孔的精度，有效避免因機床設備振動產生的鏜孔精度偏差；第四，正置裝車輪，避免頻繁翻身，導致結構變形使鏜孔產生偏差；第五，小車架放置在工裝軌道上排裝，可真實模擬小車最后的總裝狀態(tài)，也方便了車輪的檢驗。

比較成本，新工藝流程僅需新建一套鏜孔地基、鏜模板設備，購買兩臺搬運車用于頂升車輪，但新工藝有效解決了后續(xù)調試、用戶使用時小車偏軌、啃軌及由此造成的車輪、軌道嚴重磨損問題，節(jié)約了維修資金。與大企業(yè)相比，大企業(yè)普遍使用價值數百萬元的大型龍門鏜銑床鏜小車架車輪板孔，而該文僅使用普通的價值數萬元的機床配合鏜孔地基、鏜模板工裝就可加工出與大企業(yè)精度相當的產品，存在一定的成本優(yōu)勢。

4 結語

該文針對中小企業(yè)缺少先進設備，生產的軌道吊小車易出現偏軌、啃軌現象，從工藝方面改進小車架制造工藝流程。新工藝流程根據中小企業(yè)現有設備設計工裝、改進加工、排裝方法，從工藝、制造角度一定程度避免了制作、排裝過程產生的小車偏軌、啃軌問題，但在實際的設計、安裝測量過程中還需加以留心，盡量避免設計不良、測量誤差累積超標等情況。

參考文獻

[1] 趙國君，吳錫忠.通用橋式和門式起重機[M].北京：機械工業(yè)出版社，1989.

[2] 高裕民.門式起重機小車啃軌的故障分析及解決措施[J].冶金標準化與質量，2006（4）：56-57.

[3] 史向東.橋式起重機大小車軌道啃軌的檢測分析與研究[J].機械設計與制造，2010（5）：267-268.

[4] 張德文，張慶財，李來運.軌道式集裝箱門式起重機的細節(jié)設計[J].水運科學研究，2009（1）：16-21.endprint

2.4 沖砂、噴底漆

小車架沖砂前將因鏜孔或其他原因未安裝支架劃線、裝焊到位，并利用木板保護小車架鏜孔、底座加工面，沖砂后噴涂底漆。

2.5 正置裝配車輪

小車架轉運至裝配車間，調整小車架水平，利用搬運車配合千斤頂頂升車輪，使小車車輪孔與小車偏心套貼合，配鉆小車架與偏心套螺栓孔，裝配小車車輪，檢查小車車輪中心軌距、基距；同一軌道車輪中心面與軌道中心線偏差不超過±1 mm，小車4個輪子踏面應在同一平面內，其允許偏差不得超過2 mm。

2.6 排裝機構、梯子欄桿

在裝配車間布置工裝軌道，胎架軌道應調整水平，工裝軌道檢驗要求應與產品排裝軌道檢驗標準一致，胎架間隔尺寸與小車車輪距一致，將小車吊起擺放到工裝軌道上，確定胎架布置在小車車輪正下方，用車檔將小車車輪定位，放置滑動。

分別吊裝減速箱、電機及制動器，排裝控制屏、接線箱等其他部件，排裝梯子平臺中欄桿、格柵。排裝完成后，利用平板車轉運至總裝場地，在總裝場地布置工裝軌道，檢驗軌道要求合格，將小車擺放到位，總裝前小車均應擺放在工裝軌道上。

3 成本優(yōu)勢比對

新工藝流程與以往工藝相比，從多種方面改進了小車鏜孔精度，使小車車輪排裝更加合理，有效地從制造工藝的角度解決小車偏軌、啃軌的問題。

首先，在粗排裝流程中排裝好所有可以焊接的支座、支架等，可避免沖砂噴漆后再次動火，也可避免二次動火帶來的焊接變形影響鏜孔精度；其次，利用配重模擬機構重量，可保證小車架的劃線、鏜孔準確性、有效性；第三，制作地基、工裝，可保證鏜孔機床加工車輪板孔的精度，有效避免因機床設備振動產生的鏜孔精度偏差；第四，正置裝車輪，避免頻繁翻身，導致結構變形使鏜孔產生偏差；第五，小車架放置在工裝軌道上排裝，可真實模擬小車最后的總裝狀態(tài)，也方便了車輪的檢驗。

比較成本，新工藝流程僅需新建一套鏜孔地基、鏜模板設備，購買兩臺搬運車用于頂升車輪，但新工藝有效解決了后續(xù)調試、用戶使用時小車偏軌、啃軌及由此造成的車輪、軌道嚴重磨損問題，節(jié)約了維修資金。與大企業(yè)相比，大企業(yè)普遍使用價值數百萬元的大型龍門鏜銑床鏜小車架車輪板孔，而該文僅使用普通的價值數萬元的機床配合鏜孔地基、鏜模板工裝就可加工出與大企業(yè)精度相當的產品，存在一定的成本優(yōu)勢。

4 結語

該文針對中小企業(yè)缺少先進設備，生產的軌道吊小車易出現偏軌、啃軌現象，從工藝方面改進小車架制造工藝流程。新工藝流程根據中小企業(yè)現有設備設計工裝、改進加工、排裝方法，從工藝、制造角度一定程度避免了制作、排裝過程產生的小車偏軌、啃軌問題，但在實際的設計、安裝測量過程中還需加以留心，盡量避免設計不良、測量誤差累積超標等情況。

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2.4 沖砂、噴底漆

小車架沖砂前將因鏜孔或其他原因未安裝支架劃線、裝焊到位，并利用木板保護小車架鏜孔、底座加工面，沖砂后噴涂底漆。

2.5 正置裝配車輪

小車架轉運至裝配車間，調整小車架水平，利用搬運車配合千斤頂頂升車輪，使小車車輪孔與小車偏心套貼合，配鉆小車架與偏心套螺栓孔，裝配小車車輪，檢查小車車輪中心軌距、基距；同一軌道車輪中心面與軌道中心線偏差不超過±1 mm，小車4個輪子踏面應在同一平面內，其允許偏差不得超過2 mm。

2.6 排裝機構、梯子欄桿

在裝配車間布置工裝軌道，胎架軌道應調整水平，工裝軌道檢驗要求應與產品排裝軌道檢驗標準一致，胎架間隔尺寸與小車車輪距一致，將小車吊起擺放到工裝軌道上，確定胎架布置在小車車輪正下方，用車檔將小車車輪定位，放置滑動。

分別吊裝減速箱、電機及制動器，排裝控制屏、接線箱等其他部件，排裝梯子平臺中欄桿、格柵。排裝完成后，利用平板車轉運至總裝場地，在總裝場地布置工裝軌道，檢驗軌道要求合格，將小車擺放到位，總裝前小車均應擺放在工裝軌道上。

3 成本優(yōu)勢比對

新工藝流程與以往工藝相比，從多種方面改進了小車鏜孔精度，使小車車輪排裝更加合理，有效地從制造工藝的角度解決小車偏軌、啃軌的問題。

首先，在粗排裝流程中排裝好所有可以焊接的支座、支架等，可避免沖砂噴漆后再次動火，也可避免二次動火帶來的焊接變形影響鏜孔精度；其次，利用配重模擬機構重量，可保證小車架的劃線、鏜孔準確性、有效性；第三，制作地基、工裝，可保證鏜孔機床加工車輪板孔的精度，有效避免因機床設備振動產生的鏜孔精度偏差；第四，正置裝車輪，避免頻繁翻身，導致結構變形使鏜孔產生偏差；第五，小車架放置在工裝軌道上排裝，可真實模擬小車最后的總裝狀態(tài)，也方便了車輪的檢驗。

比較成本，新工藝流程僅需新建一套鏜孔地基、鏜模板設備，購買兩臺搬運車用于頂升車輪，但新工藝有效解決了后續(xù)調試、用戶使用時小車偏軌、啃軌及由此造成的車輪、軌道嚴重磨損問題，節(jié)約了維修資金。與大企業(yè)相比，大企業(yè)普遍使用價值數百萬元的大型龍門鏜銑床鏜小車架車輪板孔，而該文僅使用普通的價值數萬元的機床配合鏜孔地基、鏜模板工裝就可加工出與大企業(yè)精度相當的產品，存在一定的成本優(yōu)勢。

4 結語

該文針對中小企業(yè)缺少先進設備，生產的軌道吊小車易出現偏軌、啃軌現象，從工藝方面改進小車架制造工藝流程。新工藝流程根據中小企業(yè)現有設備設計工裝、改進加工、排裝方法，從工藝、制造角度一定程度避免了制作、排裝過程產生的小車偏軌、啃軌問題，但在實際的設計、安裝測量過程中還需加以留心，盡量避免設計不良、測量誤差累積超標等情況。

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