轮胎式龙门吊的自动 / 半自动功能是提升作业效率与安全性的核心技术,其性能直接影响集装箱堆码、大件吊装等场景的适用性。目前主流机型通过多传感器融合与 PLC 控制技术,实现起升、行走、对位等关键动作的自动化执行,同时保留人工干预接口以适应复杂工况。
关键设计与制造工艺
自动功能以 PLC 为核心(如西门子 S7-400H 双冗余架构),通过 Profibus-DP 总线连接分布式 I/O 模块,实现起升、大车、小车机构的协同控制。起升机构采用变频电机(功率 190kW)与行星减速器(传动比 53.56:1),配合激光测距仪(误差≤3mm),可在满载 24m/min 速度下实现 ±2mm 的精准定位。大车行走系统集成 “三合一” 驱动装置(电机、减速器、制动器),通过电动转向机构(90° 转向时间≤45 秒)与 UWB 超宽带定位技术(精度≤10cm),确保满载时行走同步性偏差≤5cm。半自动模式支持远程遥控,操作员可通过 5G 网络在中央控制室同时管理 2-3 台设备,显著降低人工干预频率。
维护要点与安全检测
日常需重点检查激光雷达透镜污染(每周用无水乙醇擦拭)、编码器零点漂移(允许偏差≤0.1%)及 PLC 程序逻辑覆盖率(≥95%)。防摇系统需每月测试摆动幅度,确保满载时控制在 ±5cm 以内;每季度对超声波传感器进行反射平面平整度校验,信号衰减需≤3dB。安全联锁装置采用双通道冗余设计,急停按钮响应时间≤0.1 秒,超载保护动作值误差≤5%,符合 ISO 13849-1 性能等级 PLd 要求。
经济性与可靠性保障
模块化设计使控制系统可拆解为传感器、控制器、执行器 3 个单元,运输成本降低 30%,现场组装周期控制在 8 小时以内。实际应用中,天津港采用视觉与北斗融合系统,在日均 60 次吊装强度下稳定运行 8 年无需大修,年节省维护费用约 1.8 万元。三一重工 H-Move 2.0 系统通过数字孪生技术优化着箱轨迹,动态着箱时间从 30 秒缩短至 20 秒,人工介入率降至 2.78%,设备事故率为零。严格执行 GB/T 3811-2019 等行业标准,可确保设备在 - 25℃至 45℃环境中持续可靠运行,数据传输丢包率≤0.01%。采用变频调速技术后,系统能耗较传统方案降低 18%,单台设备年节省电费约 1.5 万元。