作者：朱永剛
（營口新（xīn）世紀集裝箱碼頭）

　　摘　要：全國集裝箱碼頭公司都在努力節（jiē）能減排，對其中材料消耗設備大（dà）戶集裝箱輪胎門式起重機（RTG）進行一次次的技術改造：例如RTG“油改電”技術改造；RTG能量回饋改造；RTG減小發電機組功率和電（diàn）池組油（yóu）電混合改造（zào）等（děng）等，都取得了很大的（de）成果。大的改造項目基本如（rú）此，但是對設備的節能減排研（yán）究大家始終（zhōng）沒有放（fàng）鬆，為安全、綠色、低耗、高效率的碼頭建設貢（gòng）獻力量（liàng）。RTG起升/大（dà）車和小車三大機構的操作手柄是設備中使用頻率Z高的元（yuán）件了。一般經過3年的利用後就會出現（xiàn）磨損，間隙變大，故障不斷，而且一套（tào）新的手柄備件（jiàn）價格不菲，相信各位同行深（shēn）感同受。個人從事RTG維（wéi）護20年，對操作手柄陸續改造、維護已達（dá）5年之久，到目前為止算是比較滿意和（hé）徹底的。下文就是個人在操作手柄的使用（yòng）過程中不斷探索、改進、總結，取得（dé）了一定的維護經驗和技改成（chéng）果與大家共同分享。
　　關鍵詞：結構（gòu）；故障；維護；改造
　　操作手柄對於設備是極為重要部（bù）位之一，三大機構的指（zhǐ）令發源地（dì），一旦（dàn）發（fā）生故障將無法利（lì）用其它手段進行代（dài）替或者強製執行繼續進行生產作業。操作手柄是司機賴以工作的親密夥伴，它的可操（cāo）作性和舒適度直接（jiē）影響司機（jī）的操作效率（lǜ）和工作心情。所以為了保證操作（zuò）手柄操作（zuò）指令的可靠性、長使用（yòng）壽（shòu）命、靈活性和舒適（shì）度，就必須（xū）改變（biàn）原來操作（zuò）手柄的結構和操（cāo）作方式。
　　1、操作手柄故障匯總和原因分析
　　一副（fù）全新的操作手柄作業箱量達到30萬（wàn）TEU（2-3年）時（shí），防塵套就會破損脫落，頂部減（jiǎn）速按鈕就頻繁（fán）出（chū）現鬆動、脫落和誤動作的故障（zhàng）現象，但是這些（xiē）故障都不存在安全隱患，而且方便維護；但是作業（yè）箱量達到40萬TEU(4-5年)左右時，操作手柄在結構（gòu）上就會出現安全隱患問題，例如下表中的故障：

　　2、原操作手柄結構利弊剖析
　　手柄經過長時間的使用都會出現不同程度的磨損，關鍵是如下幾個部位，對操作的準確性和舒適度有著重（chóng）要影響。
　　2·1減速按鈕
　　見圖1，手柄底部有一個常開觸點，由手柄頂部的按鈕（niǔ）經過內部彈性導杆（gǎn）觸動觸點動作，功能是實現速度減速，即給PLC一個指令：鎖定10%的速度指令。但是由（yóu）於按鈕內（nèi）部由彈簧機械回位，再加上操作手柄的零位檔機械鎖解除方式是上提式，司機方便和省力的操作方（fāng）式是將手心順勢按壓在減速按鈕（niǔ）的位置，用食（shí）指和中指夾住手柄杆，隨（suí）時（shí）操作方便解除零位檔機械鎖。根據跟蹤（zōng）維修和司機（jī）交（jiāo）流，存在如下（xià）弊端：1、減速按鈕影響操作（zuò），而（ér）且減（jiǎn）速按鈕沒有實質性的作用；2、操作時兩臂始終處於懸空的（de）狀態，而且（qiě）隻要操作食指和中指就要發力保持操作杆處於解（jiě）鎖狀（zhuàng）態，極易產生疲勞感；3、工作中按鈕始終受力，頂部固（gù）定按鈕的塑料螺母易鬆（sōng）動，按鈕脫（tuō）落，尤（yóu）其是在司機工作中出（chū）現沒有防備的脫落，按鈕和彈簧彈飛，嚴重影響（xiǎng）司機操作，甚至存在安全隱患。

　　2·2操作杆
　　主要功能是固定防（fáng）塵（chén）罩（zhào）和零位檔機械自鎖（見圖2），防止司機誤操作。零位檔（dàng）自鎖是由操作杆下端的螺母（mǔ）卡塊（kuài）和罩蓋組成（chéng），當操（cāo）作完成時，手（shǒu）柄在回位彈簧力的作用下回到零位，被提起（qǐ）的操作杆在按鈕彈簧（huáng）的作用下，螺母卡（kǎ）塊（kuài）進入（rù）罩蓋中間卡槽，完成自鎖功能。自（zì）鎖狀態下不（bú）能進行手柄操（cāo）作，沒有指令輸出，零位檔觸（chù）點接通，隻有在此狀態下（xià）才可以閉合操作電源進行下一步操作。
　　2·3一字（十字罩蓋）
　　見圖2，其主要功能一是和操作杆配合完（wán）成零位檔（dàng）自鎖；另一方麵就是有效控製（zhì）操作杆的操作角度（dù）和指令（lìng）編碼器輸出匹配；控製（zhì）操作杆在非操作方向的動作間（jiān）隙。
　　罩蓋的材質是銅合金，而操作杆的零位（wèi）螺母卡塊是鐵合（hé）金，質地較罩蓋硬度大，再加上上提式的解除自鎖方式，司機在操作時（shí）容易發生螺母卡塊和罩蓋卡槽兩側發生嚴重摩（mó）擦。時間（jiān）長久，罩蓋磨損（sǔn）嚴重，機械自（zì）鎖失去（qù）作用，易發生誤動作的安全隱患，而且司機習慣在操作完成後就鬆開手柄，讓手柄利用回位彈簧的（de）力量（liàng）自行回到零位，所以當手柄罩蓋出現磨損，內部機構間隙變大後，就經常出現手柄表麵（miàn）上是返回零位了，但是零位觸點沒有閉合，方向沒有斷開，小車或者起升會以極慢（màn）的速度延續司機當前的（de）操作，直至其他保護動作，發生重大安全隱（yǐn）患。
　　2·4主令開關固定壓板
　　見圖3，主令開關負責機構動作的方向選擇和零位選擇，它內部相應（yīng）的觸動點動作後把信號輸（shū）入到（dào）PLC。主令開關和固定壓板經（jīng）過尼龍軸套進行間隙配合，然（rán）後通過齒輪把操作杆的命令傳達給主令開關和開關同軸的編碼器。這部分易損元件就是主令開關和固定壓（yā）板之間的尼龍軸套，操作（zuò）手柄（bǐng）的靈活度就取決於配（pèi）合間隙大小。新軸套的厚度在0.8-1.0mm，組裝時要小心（xīn）翼（yì）翼，而且要塗抹潤滑（huá）油，減少摩擦係數，延長壽命。但是由於手柄的結構緊密，該軸套在使（shǐ）用過程中無（wú）法進行塗油（yóu）保養。一個新的軸套在作業完成30萬TEU左右就必須更換，自行加工維修的尼龍軸套隻能使用20萬TEU。軸套一旦發生（shēng）磨損（見圖4），主令開關齒輪就會發生徑向跳動，出現（xiàn）傳動誤（wù）差，引（yǐn）發各種操作、控（kòng）製故障。

　　2·5其他
　　主令開關在操作時會給司機一個換檔的操作感，就是檔位輪（見圖5）和主令（lìng）開（kāi）關塑料齒輪配合產生的。當檔（dàng）位輪發生磨損後（見圖（tú）6），出現和齒輪（lún）類似的齒輪狀，就會減弱司（sī）機操作時的檔位感，無法（fǎ）準確控製機構的速度，司機操作時間長（zhǎng）了就易出現疲勞感。

　　手柄（bǐng）回位（wèi）彈簧通過回位撥片作用到（dào）手柄波動齒延（yán）長軸的軸套上（shàng），帶動手柄操作杆自動回零位。全新（xīn）手柄操作杆完美得沒有任何活動間隙，但是當軸套（tào）出現磨損時，操作杆就會（huì）出（chū）現（xiàn）活動間隙（見圖7），隨著磨損的（de）加（jiā）劇，Z後導致手柄操作角度和編碼器輸出不匹配，設備就出現沒有高速的操作故障。
　　3、對操作手柄的改進
　　3·1減速按鈕的簡化
　　經過反複論證和對所有場橋司機（jī）的調研，得出如下結論：減速按鈕是手柄（bǐng）易損元件之一，而且司機基本棄用。這種情況下減（jiǎn）速按鈕的存在就顯得多餘和礙手，所以就拆除手柄內（nèi）部彈性減速按鈕傳（chuán）動杆和按鈕，手柄（bǐng）上端直接固定，見圖8：這樣司機操（cāo）作時可以放心的將手掌按壓在操作手柄（bǐng）上，司機可以借助手柄節省一部分體力。

　　3·2操作（zuò）方式（shì）的改變
　　既然沒有減速按鈕的配置，司（sī）機操作（zuò）時還（hái）需要借助手指的力量在操作時時刻上提操作杆，以（yǐ）解除手（shǒu）柄空檔機械自鎖。這正是一字（十字）罩蓋被操（cāo）作杆磨損嚴重，以至於出現沒有空檔機（jī）械保護的重大安全隱患的原因。經（jīng）過反複試（shì）驗，並與手柄廠家溝通，決定：重新更換新式的一（yī）字（zì）（十字）罩蓋，然後配合新的操作杆機械自鎖擋塊，將解除空檔自鎖的方式由上提式改成下壓式，見圖（tú）9和圖（tú）10。這樣司機在操作（zuò）時就可（kě）以放鬆的（de）將雙手自然撘按在操作手（shǒu）柄上端，利用（yòng）手臂的自重就可將手柄按下解除手柄空檔自（zì）鎖，然後隨意操作。但是有一點必須明確（què），在沒有集裝箱（xiāng）作業（yè）指令時，雙手（shǒu）一（yī）定要（yào）離開操（cāo）作手柄，防（fáng）止誤操作；或者關斷控製電源，還可以在一定程度上減少電量的消耗和設備（bèi）空（kōng）轉的（de）磨損。
　　3·3主令開關傳動（dòng）齒輪傳動方式的改變
　　主令開關旋轉（zhuǎn）軸的尼（ní）龍軸（zhóu）套在磨損後，旋（xuán）轉軸就會在徑向上發生跳（tiào）動，再加上主令（lìng）開關本身的間（jiān）隙，固定在主令開關旋轉軸輸入端的齒輪就會出現傳動（dòng）誤差，手柄出現操作故障。為了減少軸套的磨損，延長軸套的使（shǐ）用時間，費了不少腦細胞，但是效果甚微（wēi）。後來腦洞大開，毅然放棄使用軸套，利用和軸套內徑相差無幾（jǐ）的（de）優質密封軸承代替（tì）。通（tōng）過手冊【I】和網絡找到（dào）內徑相近的密封軸承，然後向機械加工表達了我的想（xiǎng）法：，利（lì）用銑床以主令（lìng）開關壓（yā）板安軸套的中心為中心，重新銑一個孔；第二，在銑好的孔上焊接固定一（yī）個內徑和（hé）軸承過盈配合，壁厚（hòu）1.5-2mm，高（gāo）度和原軸套高度一致的鐵環；第三，將壓板外（wài）側靠近鐵環的（de）一個凸（tū）起利用角磨機將其打磨平整。見圖11。

　　4、安裝（zhuāng）時的注意事項
　　各（gè）個關鍵部（bù）位改造完成後，就要對整個操作手柄進行組裝，在組裝時要注意各個機構之間的間隙和安裝順序，否則就會影響操作手柄正常使用，或者就需要全部解體重新安裝。
　　4·1操作杆的組裝
　　先直接緊固操作杆上端的固定螺（luó）母（mǔ），操作（zuò）杆兩端的螺紋長短不一樣，短的（de）一端（duān）為上端，長的一端為下端，方便檔塊螺母的調節（jiē）。然後將（jiāng）操作杆回位彈簧安裝固（gù）定，內部固定螺（luó）母一定要用鎖片鎖住，否（fǒu）則回位彈簧不能安裝到位，見圖12。
　　從下端安裝防塵套和防塵套擋（dǎng）塊，防塵套擋塊建議在設備上安裝完成後Z後定位固定（dìng）。
　　空檔鎖螺母安裝（zhuāng）旋轉到一（yī）半螺紋即可，然後再調整檔塊和罩蓋位置時進行調整，調整試驗正常後，在螺紋上滴加（jiā）螺紋（wén）膠固（gù）定住檔塊螺（luó）母。
　　操作杆組裝完（wán）成後，安裝手柄（bǐng）對應的一字（十字（zì））罩（zhào）蓋，然（rán）後按順序安裝好手柄壓板但是不（bú）要扣（kòu）壓在一起，在手柄到設備上固定（dìng）時還需要打開安裝（zhuāng）固定（dìng）螺絲。
　　通過一字（十字）罩蓋調節操作杆空檔鎖塊螺母的具體固定高度，要求就是按下操作杆進行前後操作時檔塊（kuài）和（hé）罩蓋不能發生摩擦，手柄自動回（huí）位後，擋塊剛（gāng）好卡在罩蓋的中（zhōng）間位置，保證有效自鎖。見圖9和圖10。
　　4·2主（zhǔ）令（lìng）開關壓板（bǎn）和旋轉齒輪的安裝
　　改造完成的主令開關（guān）壓板再安裝（zhuāng）時要注（zhù）意正麵（miàn）朝上，這（zhè）個可以參照固定螺孔（kǒng）來判斷。關鍵一點要保（bǎo）證軸承和主令開關旋轉軸的過盈（yíng）配合，保證傳動的可靠性。見圖11。
　　齒輪（lún）的安裝要注意一個細節，已圖13的安裝（zhuāng）方式為準，否則安裝時會差1/2齒，就是因為這半個（gè）齒的咬合誤差，會導致手柄零（líng）位不正確。一旦出現（xiàn）安裝位置錯誤，將齒輪拆下旋轉90°後重新安裝就可以（yǐ）解決。
　　4·3其他部位
　　組裝手柄時注意對檔位輪的更換，增強司機操作時的檔位感；檢查手柄波動齒延長軸的軸套，一旦手（shǒu）柄杆在操作方向上出現活動間隙，那麽手柄波動齒（chǐ）延長軸的軸套就需要更換，如果沒有現成的備件，就可以將軸套拆卸下來，翻轉安裝（zhuāng）就（jiù）可以。
　　在轉動部位，安（ān）裝時必須要注油潤滑，可以（yǐ）減少傳動（dòng）元件的（de）磨損，有效延長（zhǎng）手柄的使用（yòng）壽命（mìng）。
　　5、對（duì）操作手柄的維護
　　通過對手柄的維修和改造，再參照新手柄（bǐng）的特點，個人認為在手柄的使用過程（chéng）中要注意一下幾點，這（zhè）樣可以有效延長手柄的使用（yòng）壽命和保證手柄的操作性。
　　5·1對使（shǐ）用（yòng）中的操作手柄，要利用設備換季保養的時機對手柄的各個傳動部位進行潤（rùn）滑維護（hù），每年檢查兩次即可。
　　5·2手柄防塵罩一旦（dàn）發生破損就要進行更換，可以有效阻擋外部（bù）灰塵的進入。
　　5·3手柄在操作中（zhōng）要檢查零位自鎖檔塊是否發生竄位，和一字（zì）（十字）罩蓋是否發生磨損，一旦（dàn）發生磨損要適當調整自鎖（suǒ）擋塊的固定位置。
　　5·4設備承包的電（diàn）氣工作人員要保持和司機的緊密聯係，一（yī）旦手（shǒu）柄在操作中產生什麽異樣的（de）感（gǎn）覺，要及時檢修，防止故障擴大，產生（shēng）重大安全隱患。
　　5·5由於操作手柄的操作方式發生改變，要求司機在沒有指（zhǐ）令作業時斷開控製電源（yuán），防止誤操作。另一方麵斷開控製電源（yuán）在節能減排上會有不小收獲。
　　參考文獻：
　　【I】作者:祝燮權，《實（shí）用滾動軸（zhóu）承手冊（cè）》，上（shàng）海科（kē）技，2002-04-01 

來源：《港口設備（bèi）》2018年第7期