岸桥机房机构底座筋板错位研究分析

岸桥机房机构底座筋板错位研究分析

蔡成高振兴

上海振华重工（集团）股份有限公司长兴分公司上海201913

摘要：岸桥是岸边集装箱装卸机器，岸桥机房是整个岸桥的心脏，是整个岸桥的动力来源。机房内最核心的组成部分就是岸桥的驱动机构。一般岸桥机房内主要由三大机构组成，俯仰机构、起升机构、小车牵引机构。每个机构都由变速箱、电机、卷筒、高低速制动器组成。每个机构的安装必须要确保机构支座与机房底盘结构筋板对劲，否则机构运转过程，无法将产生的冲击力正常传递到底盘结构上，导致机构运转时部件产生震动，严重影响机构正常运转，降低了部件的使用寿命，为改善岸桥机房机构底座普遍存在大量筋板错位的现状，本文通过分析底盘筋板设计的基准选取，以及底盘制作的现场施工，结构制作以及机构排装划线的偏差，得出了机构底座筋板错位的主要原因，提出了相应的改进措施。

关键词：岸桥，机构底座，筋板错位

引言：在钢结构中筋板的作用主要有2点。1、在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以节约材料用量，减轻重量，降低成本。2、可克服制品因壁厚差别带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。所以钢结构在制作中筋板对筋是重中之重，筋板错位结构件的受拉或者受压将大打折扣，对于机房机构底座而言，如果机构底座的筋板与机房底盘下的筋板错位，在机构运转过程中产生的冲击力就难以正常传递，就可能产生震动，从而影响机构的使用寿命。严重的可能会造成机毁人亡。因此每台岸桥的机房机构安装定位排装完成后，都必须对机房机构的筋板错位情况进行检查，对于筋板错位之处，则需要通过计算补加筋板，以确保机构支座与底盘结构筋板对筋。据不完全统计目前正常情况下每台岸桥机构排装完成后，一般筋板需要需补加60-90块左右，对于双起升形式的岸桥则需要补加百余块。如果能够找到筋板错位的主要原因，再采取行之有效的措施，减少甚至避免筋板错位，无疑将进一步节省人力、物力、财力以及时间和材料等成本，不但真正的做到降本增效，而且还提升产品品质，是质的飞跃。

一、造成岸桥机房机构底座筋板错位因素及其分析

1、机房底盘上机构底座对应的筋板的设计基准是以底盘结构就近的主梁为基准定位安装，岸桥机房机构的安装定位是以机房底盘的十字中线为基准安装定位，两者在基准上存在差异。机房底盘结构在制作时海陆侧方向的主梁安装方法是以机房底盘最海侧边框主梁为第一个基准，然后以相邻海侧主梁为基准逐级安装陆侧主梁。副量也是以就近主梁为基准安装定位。机构支座对应的筋板多是以就近的主副梁为基准标注尺寸（图1-1）。整个机房底盘在制作过程中只有机房海陆侧方向一条中心线，底盘左右侧方向没有中心线。而机房内各机构定位安装都是以机房底盘十字中心线为基准定位安装以及排装。底盘结构制作与机房机构安装基准未能统一，导致筋板从源头就已注定错位。

2、机房底盘结构在制作时，主副工字梁是以相邻海侧工字梁为基准安装陆侧工字梁（如图1-3所示，以第一阶主梁为基准定位第二阶主梁，再以第二阶主梁为基准定位第三阶主梁。以此类推），结构制作时考虑到主梁与主梁焊接收缩，一般两根相邻的主梁都会放置5-8mm焊接收缩余量。然后再以主副粱为基准安装各筋板。显然这样就很容易造成各阶主副梁之间都存在累计误差，而根据存在累计误差的主副粱再定位的筋板，错位量就会因累积误差进一步放大。结构在制作机房底盘时，海陆侧各阶主梁产生的累计误差，最后通过修割底盘海陆侧边框保证。如下图1-2、图1-3所示。

3、机房底盘制作时，划线员在机房底盘下平面海侧、陆侧两端敲出底盘海陆侧方向的中心线洋冲眼。机构排装划线时，是以机房底盘下平面划线员敲出的洋冲为基准，采用吊线垂的方式，将机房底盘下平面的中心线引到机房底盘上平面。然后再以引到机房底盘上平面的洋冲眼为基准，定位以海陆侧中心为基准的各机构底座。理论上此种操作方案是为了确保基准统一，但往往会被忽略一个重要环节，那就是机房整体水平状态不同，将底盘下平面的洋冲眼引到底盘上平面会产生位移。举个例子：底盘结构在制作划线敲海陆侧洋冲眼时，机房水平要求≤10mm。机房机构在排装阶段，机房底盘的水平要求≤5mm。结构划线时，洋冲眼敲击在底盘下平面，机构排装时将底盘下平面的洋冲眼再引到上平面。底盘的上下平面高度相差700mm以上。如图1-4图1、图2所示假如机房底盘在结构制作划线敲洋冲眼时，机房左侧比右侧高8mm。此状态符合划线要求。结构划线敲好洋冲眼。待机房底盘进入排装阶段时，机房底盘右侧比左侧高4mm。符合排装要求。排装员将机房底盘结构下平面已经敲出的洋冲眼引至底盘上平面进行划线排装。虽然两个环节的水平状态要求都符合各自环节的施工要求，但是实际上两个环节的水平状态已经发生了12mm的偏差，此时，机房底盘由下平面引至底盘上平面的的洋冲眼实际已经发生了近20mm的位移。如图1-4图3所示。如果按照此时存在偏差的洋冲眼定位安装机房各机构支座，那么就会造成了以机房海陆侧为中心的基准筋板左右错位，也就是机构底座左右侧筋板与机房底盘筋板错位。这就是导致机房机构支座与底盘结构筋板左右侧筋板错位的主要原因。机房底盘在制作时，底盘左右侧方向的中心划线员没有划出。底盘结构都是以各阶的主副梁为基准安装机构支座对应的辅筋板。由于各阶主副梁在拼装过程中都有考虑焊接收缩问题，每阶量都有5-8mm的余量在其中。这么多主副梁拼接后预留的焊接收缩余量会产生累计误差，造成底盘外框架尺寸超标。为此每个底盘焊接完成后为保证底盘边框尺寸都会对底盘边框进行抽边修割。而机房各机构在定位排装时，机房底盘左右侧中心线只能通过测量底盘左右两端的海陆侧边框分中找取。此时机房底盘海陆侧主梁边框已经被修割，此种方式找出的机房底盘左右侧中线洋冲眼，实际上已经和结构底盘筋板发生了错位。如果机房机构支座按照此洋冲眼安装定位机构支座，那么机构支座将会与底盘筋板发生海陆侧方向错位。这就是导致机构支座与底盘结构筋板海陆侧错位的原因。机房机构支座与底盘筋板左右侧错位的原因是机房底盘水平不统一导致中心线位移。机房机构支座与底盘筋板海陆侧错位的原因有2点，1是底盘结构制作没有敲出中心线，并且没阶主副梁有焊接余量，出现了累计误差。2是图纸给出的筋板尺寸都是以就近主梁为基准，没有以机房底盘十字中心线为基准，这也是左右侧筋板错位原因之一。

二、产生的问题

由于图纸尺寸的基准选择和施工累计误差以及机构排装定位等基准尺寸的不统一和累计偏差，导致机房机构支座与机房底盘筋板存在大量的错位现象。随机抽取2017年10台机机构支座与底盘筋板错位统计，最少每台机错位61块，最多每台机错位136块。具体见表2-1所示。

三、基于机构底座筋板错位的原因提出的改进措施

1：设计层面上，海陆侧工字梁的基准可以以海侧（或陆侧）边框工字梁为唯一基准，然后标注其余工字梁的尺寸，副筋板则可以以以机房十字中心线为基准标注尺寸。

2：机房底盘制作过程中，工字梁拼接时严格按照技术部门下发的相关指导工艺性文件操作。存在的问题第一时间反馈技术部门，以便于采取合理措施减小甚至避免焊接收缩余量。

3：机房底盘结构制作完成后，分别在底盘四周边上下表面各敲一个中心洋冲眼，四周共8个洋冲眼，机房机构在排装时，只需将机房底盘顶水调整到要求范围内，直接按照结构已经敲的洋冲划出机房中心线，然后以机房中心线为基准排装机构底座。如图：3-1所示。这样就能够减少甚至是避免筋板错位问题了。

结语

综上所述，岸桥机房机构底座筋板错位的问题主要产生于基准的选取、施工的方法等，而这些问题都可以通过采取合理的措施加以改善或者避免。本文立足公司现状，提出了相应的改进措施，如可结合工程实际，在设计层面、机房底盘制作层面以及在机房底盘结构制作完成后这三个阶段上采取有效措施控制岸桥机房机构筋板错位问题，并为错位问题的后期改进与完善奠定了基础。

参考文献：

[1]F.E.M标准《欧式起重机设计标准》第三版修订版

[2]振华重工长兴基地质量监督部2014-10《岸边集装箱起重机制造全过程质量检验》

[3]振华重工长兴基地质量监督部2015-5《岸边集装箱起重机制造标准流程》

[4]振华重工质检公司2001-01-01《钢构机械和大型钢结构制作与验收标准》

[5]起重机设计规范GB3811

附录部分参数的选择表

图1-1图纸上各筋板安装定位的基准选择

图1-底盘主梁制作流程

图1-3底盘主梁制作流程及机构排装定位基准

图1-4机房底盘两种水平状态下，基准点引至上平面存在的偏差

表2-1随机抽取10台机机构支座与底盘筋板错位数量

图3-1建议底盘划线基准标记形式，确保所有基准统一