岸橋外形尺寸龐大，作業(yè)工況復雜，起動、制動頻繁，沖擊大。裝卸集裝箱要求定位精確，高速高效。這些都要依賴設(shè)計良好的工作機構(gòu)和現(xiàn)代電控系統(tǒng)。現(xiàn)代化的電控系統(tǒng)用來保證各個機構(gòu)的相互配合和互相聯(lián)鎖，是設(shè)備安全運行的保證。岸橋的外觀如下圖：

岸橋主要有四大驅(qū)動機構(gòu)，為起升機構(gòu)、俯仰機構(gòu)、小車機構(gòu)、大車行走機構(gòu)。各機構(gòu)完成各自的任務(wù)，而各機構(gòu)又相互聯(lián)系。

一、各機構(gòu)簡介

起升機構(gòu)

它由兩臺交流變頻電機驅(qū)動，電機通過梅花型彈性聯(lián)軸器（高速聯(lián)軸器）與減速箱輸入軸相連。兩個鋼絲繩卷筒通過兩個齒形卷筒聯(lián)軸器（低速聯(lián)軸器）與減速箱輸出軸相連。高速聯(lián)軸器和卷筒聯(lián)軸器將電機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩經(jīng)減速箱放大后傳遞到卷筒上，通過鋼絲繩纏繞系統(tǒng)及提升系統(tǒng)（吊具或吊鉤橫梁）提升或下降貨物。

俯仰機構(gòu)

它由一臺交流變頻電動機驅(qū)動，電動機通過梅花型彈性聯(lián)軸器（高速聯(lián)軸器）與減速箱輸入軸相連。鋼絲繩卷筒通過齒形卷筒聯(lián)軸器（低速聯(lián)軸器）與減速箱輸出軸相連。高速聯(lián)軸器和卷筒聯(lián)軸器將電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩經(jīng)減速箱放大后傳遞到卷筒上，通過俯仰鋼絲繩纏繞系統(tǒng)使前大梁起升或者下降。一般岸橋的大梁俯仰只設(shè)兩個位置，即水平位置（工作位置）和升到80度頂端的非工作位置。如圖：

小車機構(gòu)

它由一臺交流變頻電動機驅(qū)動，電機通過梅花型彈性聯(lián)軸器（高速聯(lián)軸器）與減速箱輸入軸相連。鋼絲繩卷筒通過齒形卷筒聯(lián)軸器（低速聯(lián)軸器）與減速箱輸出軸相連。高速聯(lián)軸器和卷筒聯(lián)軸器將電機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩經(jīng)減速箱放大后傳遞到卷筒上，從而使小車通過鋼絲繩牽引向前（海側(cè)）或向后（陸側(cè)）運行。

大車行走機構(gòu)

大車行走機構(gòu)驅(qū)動岸橋沿著大車軌道行走。起重機每角配8個輪子，其中一半是驅(qū)動輪，每套驅(qū)動裝置驅(qū)動一個車輪。采用16個交流變頻電機和兩個變頻器，一個用于驅(qū)動海側(cè)電機，另一個驅(qū)動陸側(cè)電機。除了在高速軸上安裝了制動器外，每個被動輪上還安裝了液壓輪邊制動器來防止起重機在工作時被突發(fā)陣風吹動。每個驅(qū)動裝置都設(shè)置了高速軸盤式推桿制動器，共16個高速軸制動器足以在25m/sec風速時剎停大車。高速軸制動器和每個從動輪上安裝的輪邊制動器共同工作，足以抵抗35m/sec風速的非工作風。但是如果預(yù)測風速超過35m/sec，應(yīng)正確使用錨定和系固裝置。（具體風速按各公司規(guī)定執(zhí)行）

二、起升構(gòu)保護功能介紹

岸橋的起升機構(gòu)在整臺設(shè)備中起到關(guān)鍵的作用，是設(shè)備運行的關(guān)鍵。各類聯(lián)鎖裝置和保護Z多、Z復雜、要求Z高，是整機安全運行命脈。

（一）起升聯(lián)鎖裝置

起升電機超速保護

限位開關(guān)安裝在一個卷筒末端，是起升機構(gòu)的外部超速保護裝置。超速時該開關(guān)將執(zhí)行緊停操作。對應(yīng)電動機Z大速度110％（可調(diào)）。一旦它被激活，就必須采取手動復位才能繼續(xù)操作岸橋。另外也可以由位于電動機末端的增量型編碼器向PLC提供電機實時轉(zhuǎn)速的信號，由PLC判斷電動機是否超速。

高速軸制動器限位開關(guān)

兩個起升制動器都是由一個制動器釋放限位開關(guān)（常開觸點）監(jiān)測。在沒有起升手柄命令的情況下，激活其中任何一個限位開關(guān)，都會禁止起升動作。相反在有起升手柄命令的情況下，其中任何一個限位開關(guān)無信號也將會終止起升作業(yè)并報出故障。

低速制動器限位開關(guān)

兩個低速制動器（也叫夾輪器、應(yīng)急制動器）都是由一個制動器釋放限位開關(guān)（常開觸點）監(jiān)測。在沒有起升選擇命令的情況下，激活其中任何一個限位開關(guān)，都會禁止起升動作。同理在有起升選擇命令時只要任何一個信號檢測不到將停止起升作業(yè)。更重要的是該信號如不正常高速制動器是不允許打開給予設(shè)備運行。

電動機溫控開關(guān)

兩臺起升電動機都有一個內(nèi)置的溫控開關(guān)（常閉觸點）。該開關(guān)激活表明電動機溫度處于不正常狀態(tài)，將禁止起升繼續(xù)動作。

稱重系統(tǒng)

稱重系統(tǒng)提供了起升的荷載顯示和超載保護。四個重量傳感器分別被安裝在前大梁端部，它們能分別測出每根鋼絲繩張力，并由PLC（可編程邏輯控制器）及CMS（起重機管理系統(tǒng)）計算并記錄所吊載荷及載荷偏心距等信息，讓操作人員一目了然。當起重符合超載或偏載時給出相應(yīng)的聲光報警。

防掛艙系統(tǒng)

當?生掛艙時，液壓系統(tǒng)將使發(fā)生掛艙?油缸泄壓，同時安裝在掛艙液壓油缸上的壓力開關(guān)和電系統(tǒng)的超負荷傳感器均向驅(qū)動器和PLC送出信號，緊急停止起升上升，這時防掛艙油缸發(fā)生動作，吸收機械系統(tǒng)內(nèi)慣性能量，整個掛艙保護動作在不到一秒時間內(nèi)完成。在次復位起重機控制后，才允許起升慢速下降來釋放鋼絲繩上的載荷，直到掛艙故障排除后才允許正常起升操作。

前大梁聯(lián)鎖

如果前大梁沒有完全處于水平位置，將不能進行起升操作。前大梁處于仰起位置時，起升動作只能以低速運行（吊具必須空載）。

吊具狀態(tài)聯(lián)鎖（松繩保護）

吊具頂銷限位開關(guān)都動作時（即貨物下降到位），禁止進一步降低吊具，它實際起著松繩保護的作用；只有當所有吊具鎖銷都處于釋放狀態(tài)或都處于鎖緊狀態(tài)時，才能進行起升動作。

  （二）起升行程限位

正常起升終點位置由值編碼器控制。起升運動的零位設(shè)置在上升正常終點停止位置，但顯示起升高度的零位還是以碼頭面為基準。對起升極限位置的控制，除了值編碼器外，還有位于小車底部的重錘限位開關(guān)和起升卷筒末端的凸輪限位開關(guān)，這種冗余設(shè)計的方式可以更好的提供過行程保護。

上升極限停止

由重錘限位開關(guān)和凸輪限位開關(guān)共同控制。激活該限位開關(guān)，電動機將緊急停止，并重新設(shè)置值編碼器零點(清零)。用電氣房里的“限位旁路”自復位選擇開關(guān)才能操作起升機構(gòu)下降。（不能上升）

上升停止檢測（即凸輪終點極限停止）

由增量型編碼器和凸輪限位開關(guān)共同控制。如果此時增量型編碼器沒有顯示起升速度為零，那么將啟動緊急停車。

上升正常停止

由值編碼器和凸輪限位開關(guān)共同控制。激活該開關(guān)電動機將正常停止。此時可以在CMS系統(tǒng)中將值編碼器“手動清零”。

上升減速檢測

由增量型編碼器和凸輪限位開關(guān)共同控制。如果在凸輪限位開關(guān)的上升減速檢測點動作時，增量型編碼器反映起升速度值沒有減小到設(shè)定范圍值，那么將啟動緊急停車。

上升智能減速

由凸輪限位開關(guān)和PLC的程序共同控制。可以根據(jù)實際速度的大小設(shè)定減速距離，目的是到達指定位置時起升速度均減小為設(shè)定值。

下降智能減速

在陸側(cè)，以地面為標準可設(shè)計減速距離，同上升智能減速類似。

下降鞍梁保護停止

由值編碼器和凸輪限位開關(guān)共同控制。當小車在海陸側(cè)下橫梁正上方的時候，吊具下降將控制在指定高度。這樣設(shè)計的目的是確保吊具可以安全越過海陸側(cè)門框下橫梁上表面。具體高度值取決于吊具下是否帶集裝箱或者所帶集裝箱高度。

下降減速檢測（岸側(cè)）和上升減速檢測類似。

下降正常停止和上升正常停止類似。

下降極限檢測

由值編碼器和凸輪限位開關(guān)共同控制。是對過下降（在船艙內(nèi)）工況的保護。

（三）吊具傾轉(zhuǎn)和掛艙保護裝置

該功能由位于后大梁尾部的多功能液壓系統(tǒng)執(zhí)行。該液壓系統(tǒng)由四個液壓油缸及液壓泵站閥組等組成。液壓油缸與主起升鋼絲繩改向滑輪相連。

起升鋼絲繩通過多功能液壓系統(tǒng)可以實現(xiàn)吊具的定位（傾轉(zhuǎn)）和掛艙保護。

吊具的傾轉(zhuǎn)通過改變液壓缸的位置實現(xiàn)，伸長或縮短鋼絲繩長度來調(diào)整集裝箱繞3個相互垂直的立交軸線的轉(zhuǎn)角。

掛艙保護功能是在發(fā)生掛艙緊停后將處于高速轉(zhuǎn)動的起升機構(gòu)系統(tǒng)的動能通過本裝置的液壓系統(tǒng)將它轉(zhuǎn)化為熱能釋放掉。這樣就能防止破壞性事故的發(fā)生，諸如鋼絲繩拉斷、岸橋結(jié)構(gòu)損壞甚至傾覆或倒塌等。

液壓缸的位移由設(shè)于每個油缸內(nèi)的線性位移傳感器監(jiān)測。每個液壓缸位移傳感器的輸出值與其1600mm的行程完全成比例。油缸工作Z小位置時，每個液壓缸至少伸出800mm。即油缸的0mm-800mm行程用于掛艙保護，800-1600mm用于吊具的傾轉(zhuǎn)動作以及鋼絲繩長短的調(diào)整。

吊具傾轉(zhuǎn)

通過多功能液壓系統(tǒng)中液壓缸不同方向運動的組合，該裝置可以調(diào)整吊具左右傾/ 前后傾/水平回轉(zhuǎn)的角度。

l  左右傾

吊具繞垂直于大車軌道的水平軸線傾斜或轉(zhuǎn)動。從司機位置看，左右傾是指吊具左右兩端的升起或下降。

l  前后傾

吊具繞平行于大車軌道的軸線傾斜或轉(zhuǎn)動。

l  水平回轉(zhuǎn)

吊具繞鉛垂軸線轉(zhuǎn)動。

當左右傾/ 前后傾 /水平回轉(zhuǎn)處于Z大角度時，油缸不能進一步?動。在此情況下，可操作聯(lián)動臺上相應(yīng)的歸零開關(guān)將其回復至零位。

掛艙保護功能

典型的掛艙工況發(fā)生在吊具上升時掛或碰在某個障礙物(如集裝箱船艙導架及貨艙艙蓋口等)。

當掛艙發(fā)生時，鋼絲繩的拉力將迅速增大，掛艙液壓油缸的壓力也相應(yīng)地增大。當四個液壓缸中任何一個壓力達到壓力閥預(yù)設(shè)值時，相應(yīng)壓力開關(guān)動作，控制系統(tǒng)將緊急停止起升電動機，與此同時，溢流閥將打開，使液壓缸收縮。

掛艙發(fā)生后，司機室里的掛艙指示燈亮起，同時會響起警報聲，起重機控制將被切斷，此時只能慢速放下載荷，以釋放鋼絲繩的張緊力，并禁止任何起升動作。

要清除掛艙狀態(tài)，司機首先必須重啟起重機控制，放下并卸掉貨物（禁止起升，然后檢查起重機的?傷情況。一切就緒后，方能啟動設(shè)于電氣房的復位鑰匙開關(guān)，一旦復位，起重機的所有功能都將恢復。

三、功能的分類

通過對各種聯(lián)鎖和保護的介紹，我們能夠清楚的知道為了使設(shè)備能夠快速安全的運行，我們把各類連鎖和保護分類：

1)  基本聯(lián)鎖保護

基本的連鎖保護就是檢查所連接的外部設(shè)備，只要設(shè)備是正常的，就可在程序里強制通斷或者和同時動作的繼電器并聯(lián)給予作業(yè)。如起升高速制動器打開檢測限位。我們檢查制動器打開和關(guān)閉都很正常，因為起升高速制動器檢測限位有兩個，為了不影響船期計劃，可以和另一個制動器檢測限位并聯(lián)。也可以在制動器油泵接觸器處取信號等，方法很多可根據(jù)實際情況而定。這就是基本的聯(lián)鎖保護。

基本的聯(lián)鎖保護有：高速軸制動器限位開關(guān)；低速制動器限位開關(guān)；電動機溫控開關(guān)；吊具狀態(tài)聯(lián)鎖（松繩保護）；上升、下降減速檢測；上升、下降智能減速；上升、下降正常停止；吊具傾轉(zhuǎn)個位置檢測限位等。

2)  聯(lián)鎖保護

的聯(lián)鎖保護就是必須要滿足的！少了其中的任何一項都可能造成設(shè)備的毀壞或者重大的安全事故。

在故障處理中必須停機更換恢復到出廠狀態(tài)才能工作的。如前大梁聯(lián)鎖。如果前大梁沒有完全處于水平位置時，起吊重物將會造成小車出現(xiàn)溜車的現(xiàn)象，輕者造成貨損，重者就無法想象。前大梁水平位置檢測限位和編碼器零度位置是不能改變的，只有在恢復后才能給予正常作業(yè)。

聯(lián)鎖保護有：起升電機超速保護；稱重系統(tǒng)；掛艙保護；前大梁聯(lián)鎖；上升、下降極限停止；下降鞍梁保護停止；吊具傾轉(zhuǎn)位置極限保護限位等。

四、結(jié)論

綜合以上對岸橋起升機構(gòu)各功能保護的詳細介紹，使維修人員對岸橋的起升機構(gòu)的各類聯(lián)鎖和保護的各種工況都有一個系統(tǒng)的了解。提高了維修人員對設(shè)備控制系統(tǒng)的熟悉程度，從而在今后的維護和保養(yǎng)工作中知道側(cè)重點，能夠在搶修中快速的找到故障出在什么位置，能夠準確的判斷出需修復所花費的時間，為不影響船期提供強有力的保證。

（來源：港口電氣）