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轮胎式集装箱龙门起重机大车疑难故障解决方案
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高学柳刘杨朱德平

轮胎式集装箱龙门起重机（以下简称“轮胎吊”）的主要工作机构包括起升机构、大车机构和小车机构，其中，大车机构的主要作用是实现工作场区轮胎吊大车方向的变换。大车机构故障会造成轮胎吊停止工作，从而导致集装箱积压，影响场区利用率，降低船舶作业效率。本文针对轮胎吊大车机构存在的起步困难和纠偏困难两种疑难故障，从机械原理和电气原理入手分析故障原因并提出故障解决方案，从而排除集装箱码头生产作业安全隐患。
1轮胎吊大车起步困难故障及其解决方案
1.1故障现象
在轮胎吊停机后再次起步的过程中，变频器报过电流故障，控制电源跳闸，司机须操作故障复位后才能再次起步。每次轮胎吊停机后，司机需要重复上述操作10次以上，起步时间一般超过20min，冬天超过30min，严重影响轮胎吊作业效率;此外，频繁过电流会缩短变频器和电机的使用寿命。通过DriveWindow软件监测变频器的电流、转矩和转速波形发现：在大车起步过程中，大车电流和转矩迅速升至最大值并持续短暂时间后，控制电源跳闸。
1.2故障解决
青岛前湾集装箱码头有限责任公司（以下简称“青岛前湾集装箱码头”）的8台RC40.5/60型轮胎吊自2002年投产后一直存在大车起步困难故障。该型号轮胎吊大车电控系统采用的可编程逻辑控制器型号、变频器型号、电机型号和控制方式均与公司另外8台LJ1000型轮胎吊相同，但LJ1000型轮胎吊却不存在大车起步困难的问题。为此，比较LJ1000型轮胎吊与RC40.5/60型轮胎吊的大车机械传动参数和电气传动参数，判断RC40.5/60型轮胎吊的机械传动和电气传动设计和调试数据是否合理。
1.2.1机械传动方面
轮胎吊大车电机过电流与机械传动参数中的减速箱速比、链条传动速比和总传动速比有关。从RC40.5/46型轮胎吊与LJ1000型轮胎吊大车主要机械传动参数比较（见表1）可见，前者的总传动速比比后者大9.623。根据功率=转矩捉撬俣龋诠β屎偷缁俨槐涞那榭鱿拢艽俦仍酱螅蚪撬俣仍叫。涑鲎卦酱蟆4踊荡慕嵌壤纯矗琑C40.5/46型轮胎吊比LJ1000型轮胎吊在大车起步方面更具优势;因此，判断RC40.5/46型轮胎吊在大车机械传动设计方面没有问题。
1.2.2电气传动方面
轮胎吊大车电机电流由变频器控制。从ACS600变频器控制功能图可知，与电机电流相关的控制参数主要有增益、积分时间、最大转矩和最小转矩等，其中：增益和积分时间参数主要影响电流随速度偏差变化的响应速度;最大转矩和最小转矩参数决定变频器输出的最大和最小转矩，间接影响电流的最大值和最小值。
从RC40.5/46型轮胎吊与LJ1000型轮胎吊大车主要电气传动参数比较（见表2）可见：RC40.5/46型轮胎吊的增益和积分时间设定参数值较小，最大转矩和最小转矩设定参数值偏大，而增大增益参数值可以加快电流响应速度，减小最大转矩和最小转矩参数值可以降低变频器输出电流。为此，将RC40.5/46型轮胎吊的增益、最大转矩和最小转矩参数值修改为与LJ1000型轮胎吊相应参数值相同。经司机试车验证，变频器过流跳闸现象消失，大车起步非常平稳。通过DriveWindow软件再次监测变频器的电流和转矩波形发现：大车起步时的电流很小，电机启动顺畅，不存在过流跳闸现象。
2轮胎吊大车纠偏困难故障及其解决方案
2.1大车纠偏原理
轮胎吊大车机构主要由海侧4个行走轮和陆侧4个行走轮组成，其中：陆左和海右第一个行走轮为主动轮，其他行走轮为从动轮。受场地平整度和两侧轮胎大小不同的影响，在变频器輸出转矩相同的情况下，大车在行走过程中因两侧行走轮的速度不一致而出现跑偏现象;此时，司机需要频繁纠偏，即给速度较慢一侧电机实施速度补偿，补偿值一般为给定速度的10%，直到大车跑正。如果被纠偏的电机速度与另一个电机速度无偏差，大车将向跑偏的方向继续行走，导致纠偏失败;此时，若司机不及时停车，易引发轮胎吊与箱垛碰撞事故。可见，大车纠偏对轮胎吊的安全运行至关重要。
2.2大车纠偏困难故障原因及解决方案
2.2.1机械原因及排除
导致轮胎吊大车纠偏困难的机械原因包括：（1）蛇形联轴器断裂，导致电机带不动负载;（2）大车链条过松，引起电机过流;（3）大车减速箱内部齿轮损坏，导致电机过载;（4）大车轮轴轴承损坏，导致电机过载;（5）大车制动器间隙过小，导致制动器不能完全打开，从而引起电机过载;（6）大车单侧4个轮胎未沿直线安装，尤其是主动轮安装不正，引起大车跑偏和纠偏困难。针对以上机械原因引起的大车纠偏困难，可以采取逐级排除的方式，即逐级机械分离电机和机械联结装置后，再次测量