司蘇來 袁晨東

摘要：集裝箱吊具作為港口碼頭重要的起重設備，吊具故障占港口碼頭總體設備故障率的一半以上，設備的可靠性一直是工程部重點關注對象，也是我們吊具生產廠家最重要的質量品控對象。產品需要抗震、耐摔、防腐蝕防老化等，為了降低故障率、提升品質，筆者單純從設計和工藝角度分析改善吊具電氣部件，提升品質，降低故障率。

關鍵詞：起重機吊具;電氣提升改善;優(yōu)化產品品質

一、對單箱吊具電氣優(yōu)化

（一）繼電器線路優(yōu)化

按原控制原理，吊具上采用TURCK接近限位開關，即1個限位開關帶一個魏德米勒繼電器工作，電動單箱吊具一般需要18～26個接近限位開關，電氣箱內就要配置18～26個繼電器，單個繼電器寬度是33毫米，導致箱內繼電器占用大量的安裝空間，而且每個繼電器都要接常開常閉觸點做邏輯保護或串并聯(lián)送信號給主機，接線工作量比較大且線多不美觀。經(jīng)過設計改善，對繼電器進行集成，做成印制電路板（寬140毫米，長235毫米），只需要接輸入和輸出的線，內部做邏輯串并聯(lián)，這樣不僅減少安裝空間，又減少了接線工作，省去人工，還能美觀電器箱內環(huán)境，線槽里電線明顯減少。

（二）對電氣箱優(yōu)化

1.接線端子。吊具早期電器箱采用的是魏德米勒或菲尼克斯品牌2.5～6平方毫米的彈片式接線端子，每接一根線頭都要用螺絲刀先插入端子，打開彈片插入線頭再拔出螺絲刀，這樣才能完成接線，每次接線都要反復用螺絲刀操作，電器箱內電線比較多，接線工作占用大量時間，進展比較緩慢。經(jīng)過選型改善，采用菲尼克斯品牌2.5～4平方毫米的直插式接線端子，電線壓好銅接頭后可直接插入接線端子，不需要用螺絲刀旋或者插撥，大量縮短了接線時間，提升了接線工作效率。

2.接線顏色。目前吊具電器箱內接線端子和單芯線都是固定顏色，沒有把強弱電分開，沒有把交直流電分開，容易接錯線，也不方便維修。經(jīng)過改善，選用不同顏色的端子，以區(qū)分不同的電壓等級，把交流“L、N”、直流“+、–”公用端子用顏色區(qū)分，同時單芯線和內部線按IEC標準用色標區(qū)別來防止接錯，有效提高了接線效率，降低了故障風險。

3.維修保養(yǎng)、換線優(yōu)化。很多老產品在平時維修保養(yǎng)時，用戶反映不好拆線，扎帶不好剪或填料涵不好松，內部線查找也困難，比較亂。經(jīng)過改善設計，將電器箱內布置做成標準化、模塊化。把電器箱做成標準模塊，預留接口，外部線和電氣箱采用插拔形式對接，因為箱內統(tǒng)一標準，查線也方便，外部線不用填料涵，把粗電纜換成細通訊接插線（24v DC控制），外部用點對點接插板拓展，這樣即方便維修保養(yǎng)，也布線美觀，降低故障率。

（三）對控制電壓優(yōu)化

增加電源，把交流控制變直流控制?，F(xiàn)行很多吊具都是交流控制，信號、指令都是交流控制，優(yōu)點是成本低，缺點是不好保養(yǎng)維修，尤其是對限位開關、電磁閥插頭、電纜更換，要拆很多線，費時費工。很多用戶希望電纜對接近開關或電磁閥連接用插拔形式，方便更換維修。但是交流控制電從安全設計角度考慮，是不能隨意插拔的，有高觸電危險。改善辦法是在吊具上增加直流24V DC電源和繼電器集成板來轉換信號和指令，小小改動就能在增加低成本的情況下，改成可以插拔的24V DC控制，這樣不僅方便用戶維修保養(yǎng)，也提升品質。

（四）工藝綁扎和接線優(yōu)化

吊具在放線時，要注意以下幾個方面：

（1）把控制電和通訊線分開，布線槽中通訊線安排在線槽最里面，防止與控制電交叉受到干擾?？刂齐姲措妷捍笮∫来螐木€槽最外面向內遞減。

（2）相同電壓等級的電纜可以捆扎在一起，最多可以放三層，粗的電纜放下面，直徑最細的放在上面，留有合適的余量，注意彎曲半徑不能太小，不能扭曲、壓迫，防止起皮磨損，與鋼結構邊角碰到的地方需要加橡皮、纏繞管、軟管等保護。

（3）接線要按照圖紙正確施工，不同線徑配以相應的銅接頭，壓接要牢靠，切勿夾到絕緣皮和套管，插入端子排后，手施加一定拉力測試一下，確保連接的高可靠性;套管原理號、接點號要清楚，特別是繼電器K，接觸器KM等符號要打清楚，防止與端子接點混淆;

（4）接線箱內線槽由原來的60×80改成60×100，增加線槽高度更方便接線，且美觀。

（5）多余備用線要用膠布包好留在線槽里，要先接主回路再接控制部分。

（6）接線套管要按要求打印，根據(jù)放線表選擇合適直徑熱縮套管還是普通套管，接線時套管首字母從下向上看，從左向右看，保證所有接線套管一致，字跡清楚準確。

（7）撥線和切線時，要使用專用撥線鉗和段線鉗，保護好內銅絲不受損壞;不能在箱內施工，防止碎銅絲掉入電氣箱內，損壞其它電氣元件。

（8）冷壓銅接頭時，要使用專業(yè)工具，管型和O型分開壓，不可用其它工具替代，接好線后輕拉一下電線檢查是否接牢靠。

（9）外部扎線時，要注意防水，一般電器出線后扎的位置比電器元件低，讓線向下有個彎曲幅度后再捆扎，防止雨水順著線流到電器內。

（五）對電纜優(yōu)化

目前使用的電纜是普通船用電纜，線芯都是普通的一個顏色，容易磨損或者有油污看不清楚，集裝箱吊具屬于小部件，很多標準的地方可以考慮定制專用電纜，在內芯顏色上有所區(qū)別;普通電纜在抗扭、耐磨損方面也不好，尤其是吊具使用環(huán)境惡劣，耐油、抗拉、抗扭、防紫外線都是要考慮的參數(shù)，在空間小、外露、輸纜鏈運動等因素下，我們更需要柔軟、防曬、易撥皮的專用電纜。改善后專用電纜在顏色、性能上更能保障產品的質量。

二、對吊具模擬箱電氣優(yōu)化

（一）增加顯示操作部分

在調試模擬箱面板上增加觸摸顯示屏，做個人機界面，可顯示各部件限位開關信號和指令命令，一目了然可清楚看到吊具各部件狀態(tài)。觸摸屏的優(yōu)點：①可省去很多信號燈和按鈕開關;②可遠程監(jiān)控診斷故障和控制;③具有內置數(shù)據(jù)記錄功能;④電子郵件和短信提醒功能;⑤易于安裝插件模塊;⑥能轉換250多種工業(yè)通訊技術協(xié)議。主要攜帶的插件模塊有帶Logic Engine的數(shù)字I/O模塊、模擬量輸出模塊、通用模擬量輸入模塊、熱點偶和RTD模塊、單/雙環(huán)路PID控制模塊。

（二）對模擬箱箱體修改

現(xiàn)在的模擬外殼是約一米高的長方體，搬運、接線、查故障都不方便，從美觀角度也不符合人體工學。改善后，箱體變薄，高度有所提高，輪子加大，減輕重量，方便推著行走;底板接線抬高，不用蹲著干活，接插式安裝，方便快捷，符合人體工學;操作面板簡化，取消開關指令和信號燈，面板增加緊停按鈕開關，方便操作保障安全。

小結：通過以上改善，可有效的提升我們振華集裝箱吊具電氣品質，降低了電氣故障發(fā)生的可能性;另一方面也方便用戶維修保養(yǎng)。通過優(yōu)化模擬箱來模擬現(xiàn)場試車，把吊具問題在公司內部解決，全面檢查各部件，降低故障發(fā)生率是我們一直的追求。我作為振華吊具公司的技術設計，只有不斷更新改善，提高設計標準，優(yōu)化設計方案，才能設計出更好的起重產品。

參考文獻

任振輝，馬永鵬，劉軍.電氣控制與PLC原理及應用[M].北京：中國水利出版社，2008.

上海港機重工.電氣工藝安裝規(guī)范[S].第一版，2013.7.