陳飛+俞小兵

摘 要：該文針對(duì)中小企業(yè)缺少先進(jìn)設(shè)備，生產(chǎn)的軌道吊小車易出現(xiàn)偏軌、啃軌現(xiàn)象，從工藝方面改進(jìn)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(jìn)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(dá)到了同行業(yè)大企業(yè)利用先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的水平，可廣泛應(yīng)用于目前的軌道式集裝箱門式起重機(jī)小車制造中。

關(guān)鍵詞：小車 啃軌 新工藝流程 成本優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：TH21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）12（a）-0061-03

集裝箱碼頭作為現(xiàn)代物流的重要環(huán)節(jié)，在全球物流系統(tǒng)和國(guó)際貿(mào)易中起著重要的作用。在碼頭堆場(chǎng)中，集裝箱裝卸操作都是由場(chǎng)橋完成，因此場(chǎng)橋在碼頭的集裝箱操作流程中起了至關(guān)重要的作用。堆場(chǎng)內(nèi)的場(chǎng)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(jī)（以下簡(jiǎn)稱軌道吊）以其作業(yè)效率高、場(chǎng)地利用率高、自動(dòng)化程度高、故障率低、能耗低、運(yùn)營(yíng)成本低和環(huán)保等優(yōu)勢(shì)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(jī)的堆場(chǎng)裝卸工藝方案，而改用軌道吊進(jìn)行堆場(chǎng)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(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成。小車架是支撐和安裝起升機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的機(jī)架，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和一定的剛度。目前國(guó)內(nèi)小車架制作精度應(yīng)滿足苛刻的歐洲FEM標(biāo)準(zhǔn)。

1 目前市場(chǎng)概述

近年來港機(jī)、重工行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，一般來說，資本越雄厚，設(shè)備越先進(jìn)，現(xiàn)代化程度越高，就意味著起點(diǎn)會(huì)越高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng)，所能獲得市場(chǎng)份額會(huì)越多。中小港機(jī)企業(yè)由于成本的限制，加工設(shè)備較陳舊、落后，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中也會(huì)落后于大型港機(jī)企業(yè)。因此，如何改進(jìn)生產(chǎn)制造工藝、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、使用陳舊的加工設(shè)備制造出世界一流的場(chǎng)橋產(chǎn)品是中小港機(jī)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(chǎng)上軌道吊普遍存在小車偏軌、啃軌問題，偏軌、啃軌會(huì)對(duì)后續(xù)調(diào)試以及碼頭用戶使用產(chǎn)生影響，公司需耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力來解決由此造成的車輪、軌道嚴(yán)重磨損的一系列問題。如果中小企業(yè)能通過先進(jìn)工藝技術(shù)，使用陳舊、價(jià)廉的加工設(shè)備制造出小車，同時(shí)能有效的控制小車的精度，避免偏軌現(xiàn)象，公司的產(chǎn)品必能在市場(chǎng)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(jìn)工藝技術(shù)，通過落后、價(jià)廉的設(shè)備制造出精度一流的港機(jī)產(chǎn)品。該文中加工小車車輪板鏜孔機(jī)床型號(hào)：JD502。

2 工藝改進(jìn)

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(zhuǎn)運(yùn)外場(chǎng)鏜孔，最后在裝配車間劃線裝配機(jī)構(gòu)底座，安裝車輪，排裝各類機(jī)構(gòu)及梯子平臺(tái)。

此工藝制作存在部分缺陷：（1）中小企業(yè)的鏜孔機(jī)床設(shè)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(jìn)工裝控制精度；（2）未考慮機(jī)構(gòu)重量，在后續(xù)安裝減速箱、卷筒、電機(jī)等機(jī)構(gòu)后，鏜好的孔易產(chǎn)生偏差；（3）在已鏜好孔、沖砂底漆后裝焊機(jī)構(gòu)底座，梯子平臺(tái)支架會(huì)產(chǎn)生焊接變形影響鏜孔精度，而且會(huì)破壞沖砂底漆；（4）仍采用倒置方法安裝車輪，工藝落后浪費(fèi)人力、物力，并且二次翻身后四只車輪排裝精度會(huì)產(chǎn)生變化。（圖1）

針對(duì)老工藝技術(shù)存在種種問題，導(dǎo)致小車架鏜孔、排裝車輪精度偏差，易發(fā)生偏軌現(xiàn)象，工藝人員根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備改進(jìn)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(diǎn)焊制成環(huán)板，按照工藝步驟在金工車斜勢(shì)，修割環(huán)板并裝焊至小車架上，待送外場(chǎng)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(yīng)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(dòng)消應(yīng)力處理，達(dá)到尺寸穩(wěn)定不變形的目的，振動(dòng)完成后對(duì)主要焊縫探傷檢驗(yàn)，如有裂紋，應(yīng)按工藝要求進(jìn)行返修。

2.2 粗排裝

小車架轉(zhuǎn)運(yùn)至裝配車間，搭制胎架，以小車架上平面為基準(zhǔn)調(diào)整小車架水平。以卷筒中心線為基準(zhǔn)，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(jī)制動(dòng)器底座、卷筒底座安裝到位，吊裝減速箱、電機(jī)、制動(dòng)器及卷筒到小車架構(gòu)件底座上，調(diào)整保證與支座對(duì)筋，安裝電機(jī)等機(jī)構(gòu)，焊接底座。

將電氣開孔、電氣支架、梯子平臺(tái)、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(rùn)滑、液壓等部件支座。

小車架出車間鏜孔前拆卸減速箱、電機(jī)、制動(dòng)器、卷筒等配套件。

2.3 鏜孔

針對(duì)鏜孔機(jī)床設(shè)備陳舊，無法控制加工精度問題，需設(shè)計(jì)一套工裝設(shè)備改進(jìn)加工方法（圖2）。

具體改進(jìn)措施如下：

（1）利用已有工作臺(tái)，建造地基。

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

（2）設(shè)計(jì)鏜孔工裝支架。

舊工藝使用臨時(shí)支架不穩(wěn)定，鏜孔時(shí)機(jī)床振動(dòng)易造成鏜孔偏差，重新設(shè)計(jì)鏜孔工裝支架（圖3），鏜模板可利用調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整水平，以及鏜棒與車輪板相對(duì)位置，保證車輪板平面加工及鏜孔精度。

（3）安裝萬向聯(lián)軸節(jié)。

為避免鏜孔機(jī)床擺放影響鏜孔精度，機(jī)床與鏜棒之間使用萬向聯(lián)軸節(jié)。

（4）設(shè)計(jì)遮陽(yáng)棚。

小車架劃線、鏜孔時(shí)須考慮環(huán)境溫度對(duì)結(jié)構(gòu)加工精度的影響，劃線、鏜孔過程必須避免陽(yáng)光直接照射，設(shè)計(jì)遮陽(yáng)棚并按照工藝要求，劃線、鏜孔過程須在遮陽(yáng)棚中進(jìn)行，以提高劃線準(zhǔn)確性。

小車架劃線、鏜孔前應(yīng)在相應(yīng)底座上模擬機(jī)構(gòu)重量壓好配重，以保證劃線的準(zhǔn)確、可靠，鏜孔完成需對(duì)孔涂抹黃油保護(hù)。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(hù)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(zhuǎn)運(yùn)至裝配車間，調(diào)整小車架水平，利用搬運(yùn)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(gè)輪子踏面應(yīng)在同一平面內(nèi)，其允許偏差不得超過2 mm。

2.6 排裝機(jī)構(gòu)、梯子欄桿

在裝配車間布置工裝軌道，胎架軌道應(yīng)調(diào)整水平，工裝軌道檢驗(yàn)要求應(yīng)與產(chǎn)品排裝軌道檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)。

分別吊裝減速箱、電機(jī)及制動(dòng)器，排裝控制屏、接線箱等其他部件，排裝梯子平臺(tái)中欄桿、格柵。排裝完成后，利用平板車轉(zhuǎn)運(yùn)至總裝場(chǎng)地，在總裝場(chǎng)地布置工裝軌道，檢驗(yàn)軌道要求合格，將小車擺放到位，總裝前小車均應(yīng)擺放在工裝軌道上。

3 成本優(yōu)勢(shì)比對(duì)

新工藝流程與以往工藝相比，從多種方面改進(jìn)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(dòng)火，也可避免二次動(dòng)火帶來的焊接變形影響鏜孔精度；其次，利用配重模擬機(jī)構(gòu)重量，可保證小車架的劃線、鏜孔準(zhǔn)確性、有效性；第三，制作地基、工裝，可保證鏜孔機(jī)床加工車輪板孔的精度，有效避免因機(jī)床設(shè)備振動(dòng)產(chǎn)生的鏜孔精度偏差；第四，正置裝車輪，避免頻繁翻身，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形使鏜孔產(chǎn)生偏差；第五，小車架放置在工裝軌道上排裝，可真實(shí)模擬小車最后的總裝狀態(tài)，也方便了車輪的檢驗(yàn)。

比較成本，新工藝流程僅需新建一套鏜孔地基、鏜模板設(shè)備，購(gòu)買兩臺(tái)搬運(yùn)車用于頂升車輪，但新工藝有效解決了后續(xù)調(diào)試、用戶使用時(shí)小車偏軌、啃軌及由此造成的車輪、軌道嚴(yán)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(jià)值數(shù)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(jià)值數(shù)萬元的機(jī)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(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，存在一定的成本優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)中小企業(yè)缺少先進(jìn)設(shè)備，生產(chǎn)的軌道吊小車易出現(xiàn)偏軌、啃軌現(xiàn)象，從工藝方面改進(jìn)小車架制造工藝流程。新工藝流程根據(jù)中小企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)工裝、改進(jìn)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(chǎn)生的小車偏軌、啃軌問題，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)、安裝測(cè)量過程中還需加以留心，盡量避免設(shè)計(jì)不良、測(cè)量誤差累積超標(biāo)等情況。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 高裕民.門式起重機(jī)小車啃軌的故障分析及解決措施[J].冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2006（4）：56-57.

[3] 史向東.橋式起重機(jī)大小車軌道啃軌的檢測(cè)分析與研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2010（5）：267-268.

[4] 張德文，張慶財(cái)，李來運(yùn).軌道式集裝箱門式起重機(jī)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)[J].水運(yùn)科學(xué)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(hù)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(zhuǎn)運(yùn)至裝配車間，調(diào)整小車架水平，利用搬運(yùn)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(gè)輪子踏面應(yīng)在同一平面內(nèi)，其允許偏差不得超過2 mm。

2.6 排裝機(jī)構(gòu)、梯子欄桿

在裝配車間布置工裝軌道，胎架軌道應(yīng)調(diào)整水平，工裝軌道檢驗(yàn)要求應(yīng)與產(chǎn)品排裝軌道檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)。

分別吊裝減速箱、電機(jī)及制動(dòng)器，排裝控制屏、接線箱等其他部件，排裝梯子平臺(tái)中欄桿、格柵。排裝完成后，利用平板車轉(zhuǎn)運(yùn)至總裝場(chǎng)地，在總裝場(chǎng)地布置工裝軌道，檢驗(yàn)軌道要求合格，將小車擺放到位，總裝前小車均應(yīng)擺放在工裝軌道上。

3 成本優(yōu)勢(shì)比對(duì)

新工藝流程與以往工藝相比，從多種方面改進(jìn)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(dòng)火，也可避免二次動(dòng)火帶來的焊接變形影響鏜孔精度；其次，利用配重模擬機(jī)構(gòu)重量，可保證小車架的劃線、鏜孔準(zhǔn)確性、有效性；第三，制作地基、工裝，可保證鏜孔機(jī)床加工車輪板孔的精度，有效避免因機(jī)床設(shè)備振動(dòng)產(chǎn)生的鏜孔精度偏差；第四，正置裝車輪，避免頻繁翻身，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形使鏜孔產(chǎn)生偏差；第五，小車架放置在工裝軌道上排裝，可真實(shí)模擬小車最后的總裝狀態(tài)，也方便了車輪的檢驗(yàn)。

比較成本，新工藝流程僅需新建一套鏜孔地基、鏜模板設(shè)備，購(gòu)買兩臺(tái)搬運(yùn)車用于頂升車輪，但新工藝有效解決了后續(xù)調(diào)試、用戶使用時(shí)小車偏軌、啃軌及由此造成的車輪、軌道嚴(yán)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(jià)值數(shù)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(jià)值數(shù)萬元的機(jī)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(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，存在一定的成本優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)中小企業(yè)缺少先進(jìn)設(shè)備，生產(chǎn)的軌道吊小車易出現(xiàn)偏軌、啃軌現(xiàn)象，從工藝方面改進(jìn)小車架制造工藝流程。新工藝流程根據(jù)中小企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)工裝、改進(jìn)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(chǎn)生的小車偏軌、啃軌問題，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)、安裝測(cè)量過程中還需加以留心，盡量避免設(shè)計(jì)不良、測(cè)量誤差累積超標(biāo)等情況。

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[4] 張德文，張慶財(cái)，李來運(yùn).軌道式集裝箱門式起重機(jī)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)[J].水運(yùn)科學(xué)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(hù)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(zhuǎn)運(yùn)至裝配車間，調(diào)整小車架水平，利用搬運(yùn)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(gè)輪子踏面應(yīng)在同一平面內(nèi)，其允許偏差不得超過2 mm。

2.6 排裝機(jī)構(gòu)、梯子欄桿

在裝配車間布置工裝軌道，胎架軌道應(yīng)調(diào)整水平，工裝軌道檢驗(yàn)要求應(yīng)與產(chǎn)品排裝軌道檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)。

分別吊裝減速箱、電機(jī)及制動(dòng)器，排裝控制屏、接線箱等其他部件，排裝梯子平臺(tái)中欄桿、格柵。排裝完成后，利用平板車轉(zhuǎn)運(yùn)至總裝場(chǎng)地，在總裝場(chǎng)地布置工裝軌道，檢驗(yàn)軌道要求合格，將小車擺放到位，總裝前小車均應(yīng)擺放在工裝軌道上。

3 成本優(yōu)勢(shì)比對(duì)

新工藝流程與以往工藝相比，從多種方面改進(jìn)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(dòng)火，也可避免二次動(dòng)火帶來的焊接變形影響鏜孔精度；其次，利用配重模擬機(jī)構(gòu)重量，可保證小車架的劃線、鏜孔準(zhǔn)確性、有效性；第三，制作地基、工裝，可保證鏜孔機(jī)床加工車輪板孔的精度，有效避免因機(jī)床設(shè)備振動(dòng)產(chǎn)生的鏜孔精度偏差；第四，正置裝車輪，避免頻繁翻身，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形使鏜孔產(chǎn)生偏差；第五，小車架放置在工裝軌道上排裝，可真實(shí)模擬小車最后的總裝狀態(tài)，也方便了車輪的檢驗(yàn)。

比較成本，新工藝流程僅需新建一套鏜孔地基、鏜模板設(shè)備，購(gòu)買兩臺(tái)搬運(yùn)車用于頂升車輪，但新工藝有效解決了后續(xù)調(diào)試、用戶使用時(shí)小車偏軌、啃軌及由此造成的車輪、軌道嚴(yán)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(jià)值數(shù)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(jià)值數(shù)萬元的機(jī)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(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，存在一定的成本優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)中小企業(yè)缺少先進(jìn)設(shè)備，生產(chǎn)的軌道吊小車易出現(xiàn)偏軌、啃軌現(xiàn)象，從工藝方面改進(jìn)小車架制造工藝流程。新工藝流程根據(jù)中小企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)工裝、改進(jìn)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(chǎn)生的小車偏軌、啃軌問題，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)、安裝測(cè)量過程中還需加以留心，盡量避免設(shè)計(jì)不良、測(cè)量誤差累積超標(biāo)等情況。

參考文獻(xiàn)

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