摘要：随着港口装卸运输业的蓬勃发展，大型港机设备在港口现代化生产中发挥着越来越重要的作用。但由于其结构高大，迎风面积较大，故在台风或突发性阵风发生时很容易遭受风力的袭击。所以海港码头的大型机械防风工作，对于生产安全有着非常重要的作用，我们所说的港口大型机械一般是指：轨道式龙门起重机、装（卸）船机、门座起重机、岸边集装箱起重机、吸粮机、轮胎式集装箱龙门起重机、斗轮堆取料机、露天固定带式输送机、轮胎起重机（25吨级及以上）和输油臂等。近年来，沿海港口规模不断扩大，港口起重机械发展迅速，其特点是技术先进，设备大型化，造价高，速度快，效率高。由于沿海地区风力大，天气多变，因此，防风问题越来越为重要。本文主要论述了沿海港口大型机械的的防风装置，通过具体的实例对其进行探讨，可供同行借鉴参考。
关键词：大型机械 港口 防风装置 发展 技术 生产安全 预防措施
近年来，沿海港口规模不断扩大，港口起重机械发展迅速，其特点是技术先进，设备大型化，造价高，速度快，效率高。由于沿海地区风力大，天气多变，因此，大型机械的防风问题越来越为重要受到重视。每一年的夏天和秋天的时候，是海上热带风暴、强热带风暴和台风的泛滥时期，不仅如此，突发性阵风也会出现在海上，并且时常发生港口大型起重机械损毁的情况。由于海运船舶的不断向大型化方向发展，海港码头起重机也向大型化方向发展，因此大型起重机械的防风问题显得尤为重要。下面就此问题展开探讨。
1 大型起重机械工作状态下的常用防风装置
防风装置主要是用来避免起重机械在作业工程中受到突发性阵风的作用而沿轨道爬行。常见的有夹轨器、顶轨器、模块等。防爬装置是利用装置上与轨道接触的摩擦块在施加压力情况下产生的摩擦力，来抵抗吹向机械设备的风力，以免大型机械设备在风力作用下沿轨道滑移。它用来防止轨道式起重机在作业过程中受到突发性阵风的作用而沿轨道爬行。因此，防爬装置是大型机械设备在工作状态下使用的防风装置。以下为工作状态下的主要防风装置及其特点：
1．1 夹轨器
我们都了解，夹轨器是传统的防风装置之一。但是它有一个不可忽视的缺点，即夹轨器容易因钳体滑动而失效，也就是起重机在较大风力作用时容易产生振摆。这些因素导致其防风可靠性差。
1．2 顶(压)轨器
顶(压)轨器，这是目前使用较多的一种防风装置。之所以用的最多，是因为它的作用相对可靠，虽然轨道面上直接顶定着顶轨器，但轨道垂直方向挠曲对顶轨力会有影响。所以如何减少轨道挠曲对其影响非常重要。当然除了懂得改善轨道铺设质量外，还要明确安装位置，应做到使顶轨器两侧车轮支点之间的距离最短，所以最好安装在门腿下的主平衡梁下面，这也是实用的措施。
1．3 防风铁楔
大家都知道，防风铁楔构型简单，制作成本低，但防风能力弱且可靠性不高。通常在大型起重设备中，特别是在PLC控制的起重机中不宜采用，因为对大型自动控制的起重机而言，其运行故障很高。
若要加强对防风装置的安全管理，保证防风装置的可靠性，不仅要注重设计、制造和安装的环节，更应注重加强对防风装置的日常安全管理及定期检查防风装置的可靠性。例如，控制与行走控制实行电气联锁的有电动液压夹规器、电动液压顶轨器、电动锚定装置。若电器联锁失效或出现其他故障，在起重机行走停止的情况下，夹轨器对轨道夹住失败，轨道上没有出现顶轨器的模块，若此时再突然遇到阵风，就可能出现整机滑落。若当起重机行走时夹轨器没有松开或模块没有被顶轨器提起，将有可能烧毁行走电机。赃物有可能将锚定坑塞满，放下的锚定板或锚定抨没有进入铺定坑，模块系缆绳松弛等，同方向塞在轮子下，防风系缆绳的绳径没有达到要求，系缆绳松弛等，这些都是影响防风装置的有效性和可靠性的不利因素，应不断加强对防风装置管理，做好相关的预防工作。
2 液压轮边制动器的作用原理和作用特点
首先，我们对轮边制动器的作用原理进行一个介绍，当机构减速停车后。通过对车轮施加一个足够的制动力矩，使得起重机在风力的作用下，车轮的滚动阻力增大(直至车轮打滑)。从而产生与风力作用相反的滚动摩擦(静态或动态)阻力或滑动摩擦阻力(车轮打滑时变成滑动摩擦阻力)，达到抵抗风力的作用。当机构要起动(开车)时，轮边制动器通过PLC(或其它方式)控制提前进行驱动释放(开闸)，使制动器的制动衬垫脱离车轮制动覆面，消除制动力矩。轮边制动器一般只用于大车运行机构的被动车轮的制动。WB系列夹轮器具有结构刚强紧凑、功能齐全、少有维护的优点但须与液压系统配套使用。精密对中调节机构一无需两侧调节，能够对两侧微量间隙误差弹性适应，避免了以往机构容易由于调节不当而产生内应力的危险。该机构也能同时保证两侧松闸间隙对等。
自动补偿功能-无需调整，精准可靠。补偿机构位于活塞端部，调节杆位于活塞内部，结构极其紧凑。由于夹轮器从活塞到制动靴的杠杆比，使得活塞行程对于摩擦片的磨损更为敏感，即使少量的磨损也会导致增加更多的活塞释放行程，制动力减少更多。如果不能及时调整，则容易产生潜在的危险。因此保证活塞的行程也就更为重要。而补偿机构非常的灵敏可靠，减少了时常检修调节的麻烦，也在某种意义上消除了这种隐患。
粉末冶金摩擦片-更加耐磨，寿命长久。间隙限位开关-基于对于稳定的松闸间隙的理解，增加了可选的间隙限位开关。监测松闸间隙的变化。一旦超出许可的范围即发出警报，以利于及时调整，增加了防风安全。
3 海港码头大型起重机械防风操作的注意事项
在防风抗台安全操作方面，海港码头大型机械设备主要有两个方面的内容：一是日常防风工作，作业中的防突发性阵风问题及作业后的防风安全操作是其主要内容。二是抵御台风对起重机的危害，即所说的大型机械设备的抗台问题。大型机械设备的防阵风和抗台风问题综合起来的基本要求主要有以下几点：
①为了保障安全，就要使各方面保持良好的技术状况和工作可靠性，为此，要勤于检查大型机械的行走制动、防爬（防滑）制动装置和锚定、系缆等防风抗台装置，并且，每次作业终结时，起重机械要开到指定地点停放，起重机械要锚定牢固，让防滑装置处于防滑制动状态。 ②大型机械在作业中，如果遇到设计级别以上阵风时，应停止作业，并根据规定做好防风工作，最好设立制度进行监督。
③在台风来临前，起重机械要开到指定位置停放，按要求做好抗台工作，此外，还要系好防风缆绳。对于单台门机，当其回转机构自由回转时，各门机之间的距离要大于50m。
④轨道式大型港机防风防台工作应当配备防滑和制动装置，其中选择防滑装置时，需保证设备在15米/秒到35米/秒的现场风力作用下不发生滑移；防止风的水平力和上拔力装置需保证设备在35米/秒到55米/秒的现场力作用下不发生倾覆。所在地区50年最大风速历史记录超出上述范围的使用单位，应当按照50年最大风速设防。
⑤大型机械设备行走轨道要平坦，轨道两端要与码头基础紧固在一起，并设置钢筋混凝土或钢板制成的挡块；还要进行技术测试以及配备防风预（警）报装置，来达到对设计风速警示预报的要求。
⑥作业中遇到设计级别以上阵风时，应停止作业，并做好防风工作。为提高防风设施的抗风能力，对那些防风设施简陋及防风能力不足的起重机要采取相应措施；台风中要随时巡检防风设施是否完好，如发现问题要迅速处理，保证安全。台风过后，对防风抗台设施进行全面检查，对遭损坏的设施要及时修复。
⑦我国现有海港码头的大型机械设备多数是80年代制造的，其防风设施简陋，达不到防风能力要求。即便是90年代设计制造的并且已装置了防爬器、锚定装置和防风系缆装置，其设计防风能力还是达不到的要求。对于这些大型机械设备，采取措施，提高其抗风能力。大型机械设备抗风能力的提高途径如下：为增强工作状态下的抗风能力需在机上增设防爬器，如自锁式防爬器和电动液压顶轨器；增设锚定装置和防风系缆装置，于码头上相应增设锚定坑和防风系缆地锚或系缆墩柱；为提高强度和结构稳定性，对机上金属结构簿弱环节予以加强；在台风来临，对大型机械进行防台安全技术操作时，对这些防风设施简陋的机械设备可采取一些相应措施来提高它们的抗风能力。如利用码头上的船用系缆墩柱，捆扎住系船墩柱与机械设备支腿下端；刚性连接没有铺定装置的机械设备及相邻有锚定装置的大型机械设备，实现连体抗台等。
4 防风防台工作的要求和措施
①要按照当地阵风或者台风的实际情况，来对大型港机作业的码头和场所设置足够的锚定装置，对没有防风防台能力的码头和大型港机要采取有效的改进措施，保证其具备防风防台能力。良好的整机机械性能是正常使用的大型港机应该具备的；要定期进行检查和维护大型港机的防风装置，保证其完好且具备防风防台能力。
②根据我们的经验，在防风工作中，仅仅给大型机械配备防滑和制动装置是不够的，一般我们的设置都是保证设备在15米/秒到35米/秒的现场风力作用下不发生滑移；但是在实际的防风设备的配置中，我们一定要保证设备在35米/秒到55米/秒的现场风力作用下不发生倾覆。另外，大型设备的行走轨道要平坦，轨道两端要与码头基础紧固在一起，还要设置上钢筋混凝土或者钢板制成的挡块。除此之外，还要预防突发性阵风的措施。
③为了港口大型机械设备在大风中的安全，我们要抓住设计制造的源头，对有关起重机械防风设计风速的技术规格书内容的审定及设计审查要加强。应使起重机械在任何工况下的稳定力矩始终大于倾覆力矩，要满足欧洲机械搬运协会FEM1.001―1998《起重机械设计规范》、GB／T3811―2008《起重机械设计规范》和JT／T90―2008《港口装卸机械风载荷计算及防风安全要求》的要求。
④我们一定要切忌将防风系固缆(杆)系固在起重机械的大车台车或大车平衡梁上，这是非常危险的，我们应该防止大车台车与起重机械整机脱节，所以要将防风系固缆（杆）在起重机械的门框或门腿上直接系固，且系固的夹角要尽可能与地面接近90°。一旦抗强风指令发出后，为防止起重机械在强风冲击下，因起重机械窜动绷断防风系固缆(杆)，使稳定力矩骤减，最终致使起重机械就地倾覆，要将防风系固缆（杆）系牢并收紧，使其具有一定的预紧力。
⑤很多的案例表明，港口大型起重机械在溜车迅跑中被绊倒，或撞到其它相邻的起重机械的几率，要比其自身稳定力矩小于倾覆力矩而被强风原地直接吹到要高。若要采取不同的预防措施，应针对不同的溜车起因。如：防风锚定座的间隙应与起重机械的锚定销（钩）不宜过大，车轮锲块的塞填要到位，大车制动器和顶轨器(或夹轮器)的制动要有效，要防止防风系固缆(杆)在强风力冲击下发生起重机械窜动，因此需使其系牢收紧，具有一定的预紧力。同时还应防止因绷断防风系固缆(杆)、撞断锚定销、起重机械溜车后撞倒其它相邻的起重机械或在迅跑中被车挡绊倒。
⑥在实际工作中，会有突发性的阵风突然临至，这时候，如果当作业中的机械设备正在运行移动时，那么它就会处在极其危险的状况，如果风很大，大型机械设备极有可能被强劲的阵风吹动，一旦其被风吹动后，大型机械将顺大车轨道方向溜车加速，迅跑中的大型机械极难制止，一路直下，容易撞倒相邻的其它机械，或被码头车挡绊倒。针对此种情况，我们应经常性检修大车机构制动器和顶轨器(或大车夹轮器)，对顶轨器(或夹轮器)上闸的延时时间进行合理调整，使其延时时间尽量缩短，以免影响防突风的效能。
⑦很多时候，事故的发生都是思想上的松懈，一些防风操作马虎行为，也会造成起重机防风失效，造成严重的后果。如作业结束后，工作人员未在规定的锚定位置停放起重机械，未将它锚定好；锚定板放下后，又没认真检查是否将锚定板塞入锚定坑，要在行走轮下相向塞铁模塞，单向塞或少塞和漏塞模块是操作者易犯的错误；我们的防台措施在台风即将到来时不及时或不到位等都可能造成对起重机的破坏。
5 结束语
我们都知道，防风工作对大型起重机械有着非常重要的作用，尤其是突发性大风对工作状态下的起重机具有极大的破坏性，防护不当可能造成非常大的损失，因此对于大型的港口装卸机械的安全，起着极其重要保护作用的是有效的工作状态下的防风装置，通过在工作状态下岸桥各种防风装置的比较表明，目前最可靠和效果良好的防风装置是采用轮边制动器，它对起重机的全部车轮进行有效的制动，可确保每个车轮不会发生滚动。这样，我们需要根据本单位的具体情况，制定并组织实施符合实际情况的防风防台措施和工作规程；在实施预防工作时应加强与气象部门和其他相关部门的联系和协调，及时掌握气象信息；对生产人员加强港口培训，提高安全素质和意识。以笔者近几年来设备安全工作的体会是：抓设备管理，安全这根弦决不能放松。制度是根本，落实是关键。只有这样，才能保证我们的设备安全、高效、平稳运行，为港口生产提供保障。
参考文献:
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[4]港口大型机械防台管理规定（暂行）.中华人民共和国交通部（交水发C1997）619号）.
[5]中华人民共和国交通部(交基发C1996)1041号).
[6]GB3811-83起重机设计规范.
