浅析岸边集装箱起重机梯子平台栏杆制作问题及解决措施

 浅析岸边集装箱起重机梯子平台栏杆制作问题及解决措施

 ,何瑞

上海振华重工（集团）股份有限公司长兴分公司 上海崇明  201913

摘  要：梯子平台栏杆作为岸边集装箱起重机走道系统中承担防护、隔离、导向作用的重要部件，在车间生产制作过程中，由于受制作设备参数、设计图纸精度和操作人员技能熟练度等因素影响，长期以来一直存在着制作制作质量难控制、制作效率普遍低下等问题。本文主要依托公司岸桥梯子平台栏杆批量生产实践，对公司现有生产模式下影响栏杆制作质量、效率的一系列问题进行了研究分析，并提出了合理的解决措施。

关键词：梯子平台栏杆  质量  效率

1前言

栏杆在河道、桥梁、堤坝、绿化、市政等领域广泛应用，主要承担着防护、隔离、导向作用，依据现场使用需求普遍存在金属、木、石、玻璃等多种材质，板、框、网、杆等多种形式。在港口岸边集装箱起重机（以下简称“岸桥”）设备中，栏杆主要采用金属材质、杆式形式，是梯子平台系统重要构成部分，不但关系在设备上作业人员的生命健康安全，也直接影响着设备整体外观舒适度。解决梯子平台栏杆制作质量问题，对提高岸桥设备安全性、完整性、美观性，维护公司形象具有重要意义。

2 梯子平台栏杆特点

岸桥梯子平台栏杆由栏杆本体和栏杆立柱组成，主要依附安装在走道平台和需作为通道使用的主结构两侧。栏杆本体一般是由碳素、锌钢、铝合金钢管或铸造圆钢材料弯制制作，栏杆立柱通常采用与本体材质相同的角钢制作，以保证性能的统一。因岸桥结构复杂、空间狭小，大多数的走道平台无法以成规则的直线形式设置，而是根据主结构走向、空间面积和使用需求设置，导致其附属的平台栏杆在空间结构上呈现出连续的非直线形式。

3 梯子平台栏杆制作问题

3.1岸桥主结构及栏杆预焊件制作、安装尺寸普遍存在累计误差，在弯制栏杆前，施工人员需要参照各部位的栏杆安装图纸对主结构预焊件安装尺寸进行现场测量核对，再根据测量好的尺寸绘制栏杆制作图纸进行制作栏杆。使用此方法不但效率低下，而且现场环境复杂往往会导致测量精度存在较大误差，给栏杆安装中、安装后产生大量返工工作。

3.2现有的弯管设备大部分为老式液压弯管机并且零部件严重老化磨损。设备工作时需要操作人员手工送料、手工测量弯管距离、辨别弯管方向和手工测量角度，生产效率低下、出错率较高，弯制出的栏杆经常在圆弧处出现变形、皱褶等质量问题。

4 解决梯子平台栏杆制作问题目的

解决岸桥梯子平台栏杆制作问题的目的是一是为了提高梯子平台栏杆制作质量，减少现场返工导致的额外工作量，保证使用过程中人员生命健康安全；二是为了实现梯子平台栏杆批量化生产，提高工作效率、降低生产成本；三是解决因设计图纸表达不清，易导致的栏杆制作尺寸与现场安装尺寸不符造成的栏杆无法安装，需返工问题。

5梯子平台栏杆制作现状调查

5.1栏杆制作工序流程

5.1.1作业人员对主结构件及连接板预焊件定位尺寸进行现场测量，绘制出每一片栏杆制作简图，并结合设计图中提供的栏杆基础信息确定栏杆制作图。

5.1.2按照确定的栏杆制作图，使用弯管机弯制栏杆本体。

5.1.3栏杆本体弯制完成后，根据预先测量的栏杆预焊件连接板开档数据安装栏杆立柱。

5.1.4将制作好的栏杆组件按技术要求送外部镀锌或者进行冲砂油漆。

5.1.5将镀锌或油漆完成的栏杆安装到主结构对应位置。

5.2老式液压弯管设备问题

老式液压弯管机因设计性能过于落后，在弯制栏杆存在以下问题：

1）弯制的栏杆角度偏差大，水平弯制时靠操作人员手动扶正，角度难控制，影响弯制尺寸。

2）弯制栏杆时，形状尺寸现场需频繁目视和手动测量，容易出现尺寸误差，经常导致同规格尺寸的栏杆制作完成后规格尺寸不一致。

3）老式液压弯管机弯制栏杆作业需2人配合完成（图2），导致制作成本较高，加上弯管机因结构老化经常故障需频繁维修，且目前弯管模具使用年限过长，普遍磨损严重影响制作精度，产品的质量难以控制和固定。 

6 梯子平台栏杆制作改进措施

梯子平台栏杆制作中存在的问题，需要从优化图纸、改进生产工艺、引进先进制作设备和提高管理水平四方面进行统一提升，做好每一环节优化，最终实现降本增效的目的。

6.1设计图纸优化

结合公司生产模式对图纸进行优化，由设计部门在编制栏杆制作基础信息时就完成每一片栏杆的制作图纸绘制，消除现场人员非专业的多次测量和核对作业，方便作业人员进行制作。

6.2生产工艺改进

在遵守公司工艺生产纪律的前提下对现有的栏杆生产工艺流程进行改进，以提高效率、降低成本。工作主要包括：按制作步骤优化场地布局，通过二次规划建立流程化作业模式以压缩制作周期、减少制作过程中的无序交叉作业，通过实施人员定点单一作业提高人员专业化制作水平；完成技术文件优化，对需要预制的栏杆按规格尺寸进行分类，编制预制清单，制定合理的工艺路线并形成工艺卡片（流程、外形、位置、尺寸、技术及质量要求等信息）在对应制作区域固定挂放，方便作业人员快速掌握制作参数和技术要求。

6.3栏杆折弯质量改善

经统计，目前公司岸桥产品上广泛使用的栏杆为Q235碳素钢材质，管径42.3mm、壁厚2.75mm，这类材质管材折弯后，在圆角内侧管壁普遍出现严重褶皱问题。成因在于Q235管材为有缝焊接钢管，公司采用的弯管方式又为冷态无芯弯制，在弯制时因管材焊缝不规则、壁厚不均匀，导致局部应力集中造成褶皱问题出现。如改用冷态有芯弯管，虽然可解决问题，但因栏杆数量多，需增加芯棒频繁抽塞工序，且抽芯模具规格难控制，会导致制作成本上升3倍，故不考虑。经过研究和现场试验，最终提出了改善弯管内壁皱褶问题的三种解决方案，优劣分析如下：

6.3.1加大栏杆弯曲半径

岸桥栏杆设计图纸中，要求栏杆弯曲半径为R=100mm，半径过小，现有设备难以达到此尺寸要求，经现场试验，将栏杆的弯曲半径扩大为R=140mm可有效的消除管壁皱褶问题。但是栏杆弯曲半径加大的设计形式，不适用于斜梯栏杆以及部分特殊平台结构栏杆折弯要求，所以无法在较大范围内推广使用。

6.3.2更换栏杆管材

目前梯子平台栏杆圆管使用Q235碳素钢材质，管径42.3mm、壁厚2.75mm。经验证，增加管材壁厚可有效避免弯制过程中出现的内壁皱褶问题。但是管材壁厚增加会直接增加岸桥整体重量和材料费用，与当前行业岸桥轻量化设计趋势不符，故仅可在有限产品上进行使用。

6.3.3引进自动化弯管设备

引进专业行业较为常见的全自动数控弯管机，此类弯管机自动化程度高，操作人员只需要输入需要弯制的栏杆数据就设备可以自动完成栏杆弯制，不但可有效减少弯管内壁皱褶问题，还能提高工作效率，压缩制作周期。与老式液压弯管机相比，全自动数控弯管机在岸桥梯子平台栏杆制作中具有以下优势：1.弯制栏杆时角度控制好，水平弯制时机械控制性能好，能消除栏杆弯头在在三维空间上不水平问题；2.可通过预设方式输入整机栏杆弯制尺寸（可储存1000类以上栏杆电子尺寸）。在弯制栏杆时通过直接调用预输的栏杆弯制数据即可进行弯制作业，减少人员介入，能有效提高栏杆弯制尺寸精度。

7  结语

本文基于生产实践，对公司岸桥梯子平台栏杆制作方式进行了研究和分析，针对设计图纸、工艺流程、制作质量等具体问题提出了应对改进措施，为提高岸桥梯子平台制作质量和效率提供了借鉴，并已在生产中批量推广和应用，并取得了良好的经济和社会效益。通过对此问题的研究，我也充分认识到，在制造业在生产过程中，质量、工艺、生产三者是相辅相成的，任何一项生产或技术问题的出现都不是孤立和单一的，必须综合设计、工艺、安全、生产、质量、效率、成本等因素进行全面研究和分析，再分清主要主因副因逐一进行优化解决，如遇到主因副因无法同时解决的情况，要优先解决主因允许副因存在，以实现改进优化获得最大效益。

参 考 文 献

[1]姚阳,张炜.桥梁栏杆造型设计剖析[J].重庆交通学院学报,2005,24(02):22-25.

[2]徐丹,林建茂.钢管式桥梁栏杆的结构性能分析[J].三明学院学报,2020(02):94-100.

[3]齐玉军,冯鹏等.栏杆结构的受力性能及设计方法研究[J].工业建筑,2011,4(05):71-79

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