电缆卷盘型电动轮胎式龙门吊轮胎使用寿命延长方案

章明峰

随着“绿色港口”的概念逐渐为我国港口企业所接受，港口码头陆续实施轮胎式龙门吊（以下简称“轮胎吊”）的“油改电”及流动机械的“油改气”等绿色环保项目。宁波梅山保税港区所在的宁波梅山岛从规划之初就以建设绿色休闲岛为发展目标，因此，梅山港区全部采购绿色能源设备，其中场桥设备全部采用电缆卷盘型电动轮胎吊。电缆卷盘型电动轮胎吊省去了大功率柴油机、发电机等组件，具有无污染、能耗小、故障率低等优点。从2009年至今，电缆卷盘型电动轮胎吊的平均故障间隔里程超过。在维修管理方面，电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎使用寿命波动较大且维修成本较高，延长轮胎使用寿命是有效降低维修成本的关键。本文分析电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎从出厂到报废的各个管理环节，结合轮胎使用寿命的影响因素，探讨电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎使用寿命延长方案。

1 电缆卷盘型电动轮胎吊轮胎管理

1.1 轮胎选型

轮胎的品牌及型号在一定程度上决定了电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎使用寿命。轮胎吊轮胎常规的轮毂尺寸（内径）为25英寸，主流胎面宽度有18英寸和21英寸2种。轮胎胎面越宽，胎面与地面的接触面积越大，单位胎面压强越小；因此，建议选用胎面宽度为21英寸的轮胎。轮胎胎体帘布有子午线钢丝和斜交人造丝2种形式，子午线钢丝轮胎与斜交人造丝轮胎的结构区别见图1。

实践表明，米其林子午线钢丝轮胎在集装箱码头实际作业中易出现以下问题：（1）虽然钢丝胎体强度大于人造丝胎体强度，但子午线排列的轮胎形变量较大，载重时感觉轮胎较软；（2）子午线钢丝轮胎载重时胎侧外鼓严重，导致轮胎吊在连续作业的情况下跳动加剧，稳定性较差，作业效率下降；（3）子午線钢丝轮胎的外鼓胎侧刮擦轮胎周边附属件，易磨破轮胎侧壁。因此，建议选用斜交人造丝轮胎，轮胎型号为21.00-25 40PR。

1.2 轮胎成分分析

电缆卷盘型电动轮胎吊轮胎的主要成分是天然橡胶，其因具有良好的机械性能而被广泛使用。天然橡胶除含有主要成分聚异戊二烯外，还含有少量蛋白质、脂肪酸、糖类等非橡胶物质。

引起天然橡胶老化的主要因素有：（1）空气中的氧气和臭氧对天然橡胶产生氧化作用；（2）天然橡胶的分子链在高能的紫外线照射下容易断裂，发生裂解反应，同时产生游离基，加速氧化反应；（3）酮、脂、酸类物质易对天然橡胶产生溶解作用；（4）天然橡胶中的蛋白质具有吸水性，在湿度超过75%且温度超过30℃的环境中易发生霉变。

轮胎中的天然橡胶经过化学调质处理后，其抗老化能力有所加强；但氧气、臭氧、紫外线、溶剂、湿度、温度等仍是导致轮胎老化、变质的主要因素，延长轮胎使用寿命必须从这些因素入手。

1.3 轮胎主要功能

（1）传递牵引力和制动力 电缆卷盘型电动轮胎吊在运行过程中，动力的传递全部通过8个轮胎来实现；因此，须在日常作业前确保每个主动轮的胎纹正常、轮面无油迹且气压均衡，并对轮胎摩擦力进行动平衡测试，从而确保轮胎吊平顺启动和有效制动。

（2）载重 电缆卷盘型电动轮胎吊自重约。载质量约。在起吊重箱时，轮胎吊总质量达，使得各轮胎分摊的载质量很大；因此，必须及时了解胎压，确保空载常温轮胎气压在1.0～范围内，此时轮胎的载重性能最佳。

（3）吸收缓冲 轮胎吊在起吊重箱和卸载重箱的瞬间产生的冲击力最大，冲击力通过轮胎内部气压变化而被吸收。轮胎生产厂家通过建模分析并计算因气体压缩而产生的轮胎形变量，从而保证标准气压值轮胎所受到的冲击形变量可控。长期超出设计范围的形变会导致胎体发热变形、胎唇钢丝断裂、胎体脱层、胎侧放射状开裂等情况。

2 电缆卷盘型电动轮胎吊轮胎使用寿命

延长措施

2.1 运输存储

轮胎出厂后就会逐渐老化，因此，应尽量避免采购库存轮胎（一般出厂1年以上）。轮胎应当存放在封闭仓库内，隔绝油、酸类物质，避免紫外线直接照射和高温、高湿度的环境。轮胎应当立放，避免平放和叠加。轮胎胎唇与原配密封圈应避免接触硬物，叉车搬运轮胎时禁止叉齿直接接触胎唇。叉车搬运轮胎示例见图2。

2.2 轮胎安装

轮胎安装前须全面检查轮胎和轮毂：（1）轮胎胎唇无磨损且钢丝无裸露；（2）轮胎胎内应干净、干燥，胎壁、胎面无油污；（3）轮胎钢圈表面应干净无毛刺；（4）轮胎表面应涂抹专用润滑脂；（5）轮胎密封圈和气门嘴连接密封垫完好。轮胎安装完成后，充气至安全气压；检测无漏气后安装至轮胎吊，并充气至工作气压。

2.3 日常检查维护

（1）每次作业前，应检查轮胎是否有鼓包、开裂等明显损伤，胎面、胎壁是否有明显油污，胎纹是否正常，并通过目测轮胎着地情况预判轮胎气压，从而避免轮胎“带病”作业。

（2）整机点检时，应对轮胎实施动态检查。将轮胎滚动1周，检查是否有鼓包、开裂等问题，并及时清除轮胎上的锂基脂。若胎压明显过低，须先用泡沫水喷洒气门芯、胎壁与轮毂结合面附近，确认漏气原因（常见原因有气门芯漏气、气门嘴密封圈漏气、轮胎密封圈漏气、轮胎工艺孔漏气等）并立即处理，再对轮胎充气。

（3）在体积一定的情况下，气压随温度变化而变化；因此，在季节交替、温度快速变化时，应及时对轮胎充气和放气，确保常温空载轮胎的气压值处于标准范围内。

（4）工程技术人员运用技术手段监测胎压。宁波梅山岛国际集装箱码头有限公司采用无线云端胎压监测系统。该系统能够实时远程监测胎压，并具有高低压报警功能。

2.4 更换轮胎

目前，电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎大多在胎面花纹磨损之前就出现破裂、鼓包、老化龟裂等问题；因此，应及时更换问题轮胎。更换轮胎的注意事项如下：（1）仔细拆装存胎，避免因损坏轮毂而影响新轮胎的使用寿命；（2）剥胎时，轻拿、轻放钢圈各部件，避免毛刺刮伤新轮胎的胎唇；（3）安装新轮胎时，避免工具、叉车叉齿等金属部件在轮胎胎壁上施力。

3 结束语

据不完全统计，我国港口电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎使用寿命普遍在4年左右（从动轮使用寿命稍长）。宁波梅山岛国际集装箱码头有限公司在成立之初就实施电缆卷盘型电动轮胎吊的轮胎全寿命跟踪及优化管理，使主动轮使用寿命达到6年以上，从动轮使用寿命达到8年以上，不仅降低轮胎消耗成本，减少停机修理时间，而且增强轮胎吊作业安全性。

（编辑：许玲 收稿日期：2017-09-30）endprint