李 濱，鄭世偉，付鵬飛，王 軼

（日照港股份三公司，山東日照 276800）

0 引言

日照港股份三公司現(xiàn)有門座式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱門機(jī)）41臺(tái)，25 t 門機(jī)19 臺(tái)，40 t 門機(jī)22 臺(tái)；抓斗112 臺(tái)，其與門機(jī)的配比是2.58 倍，與嵐山公司和二公司的配比5.3 倍相比，懸殊較大，尤其是40 t 門機(jī)的配套抓斗更少，在裝卸比重較高的貨物時(shí)，無(wú)論是選用大斗容還是小斗容的抓斗，會(huì)出現(xiàn)2 種現(xiàn)象。

（1）小斗容的，抓滿時(shí)根本達(dá)不到40 t，效率低。

（2）大斗容的，易造成超載現(xiàn)象，需要再次打開(kāi)抓斗，放出部分貨物，延長(zhǎng)了作業(yè)時(shí)間，降低了作業(yè)效率。

1 項(xiàng)目改造

1.1 設(shè)計(jì)原理

在抓斗下降直至貨垛的過(guò)程中，使每次抓斗降至貨垛時(shí)4根鋼絲繩的松緊狀態(tài)基本一樣。也就是確保每次抓斗開(kāi)始抓取貨物時(shí)，其起始狀態(tài)基本上都是相同的。原因在于：在門機(jī)作業(yè)過(guò)程中，每次抓斗降至貨垛時(shí)，4 根鋼絲繩的松緊狀態(tài)與前一次都不一樣，這造成了每次抓斗抓取貨物時(shí)，起始狀態(tài)都不一樣，即便后續(xù)的控制方式相同，抓取量也不相同。

抓斗開(kāi)始閉合時(shí)（開(kāi)始抓取貨物），通過(guò)控制支持、開(kāi)閉2 個(gè)機(jī)構(gòu)的配合，到達(dá)控制抓取量的目的。引入重量傳感器信號(hào)參與抓取量的控制，結(jié)合操作人員的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施控制深挖量，縮小每次抓取量的差距。

1.2 安裝說(shuō)明

在司機(jī)室聯(lián)動(dòng)臺(tái)上加裝調(diào)節(jié)旋鈕用作抓取量調(diào)整控制。信號(hào)進(jìn)入PLC 后，通過(guò)程序運(yùn)算，有效控制抓斗抓取重量，流程：①調(diào)整聯(lián)動(dòng)臺(tái)安裝旋鈕（圖1）；②信號(hào)傳輸進(jìn)入PLC（圖2），并在PLC 內(nèi)完成運(yùn)算，進(jìn)而控制抓斗抓取量。

圖1 聯(lián)動(dòng)臺(tái)安裝調(diào)整旋鈕

圖2 PLC 電氣柜

1.3 數(shù)據(jù)分析

在公司西港區(qū)泊位門機(jī)上安裝運(yùn)行，測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1 和表2。

表1 測(cè)試數(shù)據(jù)1

通過(guò)表1 統(tǒng)計(jì)看出，普通門機(jī)和采用抓斗量控制門機(jī)在同時(shí)作業(yè)同一條船的同種貨類時(shí)，采用抓取量控制門機(jī)比普通門機(jī)提升作業(yè)效率3.73%～16.70%，即此種控制方式對(duì)不同貨類都有提升作業(yè)效率的作用。

通過(guò)表2 統(tǒng)計(jì)可以看出，6 名不同司機(jī)分別操作普通門機(jī)和采用抓取量控制門機(jī)作業(yè)時(shí)，每名司機(jī)操作采用抓取量控制的門機(jī)作業(yè)效率分別提高0.27%～15.96%，即此種控制方式能夠適應(yīng)大部分操作人員。

表2 測(cè)試數(shù)據(jù)2

2 項(xiàng)目改造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及意義

2.1 經(jīng)濟(jì)價(jià)值（以7 臺(tái)40 t 門機(jī)為例）

節(jié)省不同斗容抓斗的研發(fā)、制造、管理成本。按減少儲(chǔ)存一種斗容的抓斗，每臺(tái)抓斗按2.5 萬(wàn)元計(jì)算，公司7 臺(tái)門機(jī)需要大約9 臺(tái)抓斗（2 臺(tái)備用），共節(jié)約成本22.5 萬(wàn)元。

7 臺(tái)40 t 門機(jī)裝卸一條15 萬(wàn)噸級(jí)別的煤炭貨船，時(shí)長(zhǎng)約45 h，加上靠離泊的時(shí)間（5 h 左右），一共需要約50 h。在作業(yè)條件及設(shè)備正常運(yùn)行的最優(yōu)化狀態(tài)下，7 臺(tái)40 t 門機(jī)一年作業(yè)量為2528 萬(wàn)噸。按提升3%的作業(yè)效率計(jì)算，提升后一年的作業(yè)量約為2699 萬(wàn)噸，提高171 萬(wàn)噸。按公司2016 年實(shí)際作業(yè)量2360 萬(wàn)噸，相當(dāng)于理想條件的93.35%計(jì)算，則可提高作業(yè)量159.63 萬(wàn)噸。每噸作業(yè)量利潤(rùn)按8 元計(jì)算，則一年可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1277.04 萬(wàn)元。

2.2 改造意義

相比傳統(tǒng)的根據(jù)貨類比重的不同而選擇不同斗容的抓斗，該設(shè)計(jì)方案實(shí)施后可取到有2 點(diǎn)效果。

（1）減少儲(chǔ)備抓斗的種類和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)一種斗容的抓斗就能滿足作業(yè)不同貨類的需要。降低了抓斗的各方成本費(fèi)用，同時(shí)提高了安全系數(shù)。相比目前依靠司機(jī)的個(gè)人操作水平、經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制抓斗的抓取量，此項(xiàng)目的運(yùn)行可以大大改善這一點(diǎn)，降低對(duì)操作水平的要求。

（2）操作簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換方便。在作業(yè)某種貨物時(shí)，能夠避免貨種類不同更換抓斗的需求，從而減少更換抓斗的時(shí)間，降低人工費(fèi)用。只需司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)即可，達(dá)到提升作業(yè)效率的目的。

3 應(yīng)用意義

該設(shè)計(jì)方案實(shí)施后既可以提高接卸比重較高貨物的作業(yè)效率，同時(shí)也避免了因超負(fù)荷對(duì)門機(jī)自身的傷害，保證了人機(jī)安全。此外此系統(tǒng)的應(yīng)用也降低了對(duì)門機(jī)司機(jī)操作水平的要求，減輕了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了事故發(fā)生概率。