港口裝船機臂架鉸點維修技術

魏慶賀

河北港口集團港口機械有限公司 河北 秦皇島 066000

1 裝船機的分類、特點與工作原理

船舶體系的大型化讓裝船機各個部分的尺寸都產生了變化,而且其本身復雜的設計結構也導致了應力的分布狀況復雜等問題,所以當在能夠滿足穩定性與強度等設計條件時,應該盡可能的使自重減輕。按照裝船機的特點,可以將其分為浮式、固定式與移動式；按照性能則可以將其分為直線擺動式、轉盤式與弧線擺動式等等。

裝船機有尾車、司機室、小車、門框、機房、臂架、運行纏繞與俯仰纏繞和溜筒等系統。其工作的原理是：通過尾車的傳送將裝船機在裝船是所需裝的物料運送到帶式的輸送機上,之后再由帶式的輸送機將其傳遞至頭部的罩殼位置,最后經過溜筒落入到船艙當中。此類轉船機的伸縮帶式的輸送機和大車可能移動到整個船艙的任何位置。

2 項目施工難點

2.1 裝船機臂架連接方式僅由臂架鉸點進行剛性連接,由俯仰鋼絲繩進行俯仰操作,臂架鉸點必須拆下后方可進行維修。

2.2 因裝船機鉸點處空間限制,臂架需抬高一定空間后,鉸座才能拆下。此時又因為平衡臂架及配重的布置,結構存在失穩的可能性。

2.3 臂架的抬高方案選擇：若用浮吊,租用成本很高,且吊裝日期不能確定,嚴重制約施工周期；若用汽車吊,整個臂架組件總重～100t,考慮大型汽車吊場地布置及碼頭承載,此方案不可取；臂架拆下后,若考慮使用龍門高胎架擱置后再進行頂升,此方案成本低,施工周期不受制約,但抬升施工工序復雜、施工要求高,現場施工必須統一指揮。

2.4 若采用龍門高胎架布置方案,高胎架及龍門胎架的外形尺寸受碼頭現場限制,運輸轉運存在很大問題；另外高胎架、龍門胎架場地布置到位時需使用的吊裝設備的選擇也嚴重受限。

2.5 因碼頭場地有承載要求,胎架布置及吊車停放位置都必須在碼頭承載梁上,若胎架布置在碼頭軌道和基座上時,必須將胎架下方墊平,并對場地局部加強后方可施工。

3 裝船機載荷的組合

3.1 裝船機的工作狀態 裝船機的工作狀態可以分為以下四種類型：

(1)當臂架水平放置時,溜筒位于最小的外伸距離和最大的外伸距離。

(2)當臂架進行上仰且行至最大角度時,溜筒處位于最小的外伸距離和最大的外伸距離。

(3)當臂架進行下俯且行至最低角度時,溜筒處位于最小的外伸距離和最大的外伸距離。

(4)當臂架進行上仰且行至安全鉤的掛鉤位置時,小車錨定且轉船機在非工作狀態下。

3.2 工況的組合工作狀況的組合可以分為無風的工作狀況、有風的工作狀況和暴風的工作狀況(或稱為非工作的工作狀況)。在計算的過程中,應選取載荷組合中最危險的情況：暴風的工作工況與有風的工作工況。其計算公式如下：

(1)暴風的工作工況

(2)有風的工作工況

需要注意的是,上述公式中的風載荷Wi可以分為沿大車方向與小車方向,而移動的載荷Ka可以劃分為小車處于最小外伸距離與最大外伸距離兩個位置。

4 臂架及胎架布置

4.1 要求將臂架旋轉至碼頭皮帶機上方,兩中心線需重合；

4.2 利用8m高胎架、1.5m/1m圓筒胎架、改制的軌道吊龍門胎架、頂升豆腐塊及千斤頂按圖1所示位置及要求,將臂架組件擱置水平,擱置位置需對準臂架支撐隔板處。

注意：(1)為保護碼頭,胎架位置需布置在碼頭承載梁位置,胎架底部需布置約30mm厚余料板；(2)為避免與軌道及基座干涉,胎架需利用廢鋼板鋪平后放置到位,胎架與底部鋼板需焊接牢固；同時,上部胎架與胎架之間也要按施工要求將焊縫焊接牢固；(3)在臂架與鉸軸松開前,要求先將轉臺結構及平衡臂架上的配重塊1、2一一吊下,確保上部組件重心與回轉中心重合。

5 鉸點拆除

5.1 臂架組件處于水平狀態后,先將鉸座墊板位置焊接好定位卡馬,方便安裝時快速定位,然后拆除鉸點外端蓋,將鉸軸中心移植到鉸座外端面,并用洋沖眼對此十字中心線處做好標記。

5.2 做好各種標記后,要求先拆除一側壓蓋上的螺栓,再拆除另一側的螺栓,最后取下壓蓋,此過程要求密切觀察立柱組件與關節軸承是否有明顯變化,否則需立刻停止拆除,重新裝回壓蓋或擰緊螺栓。

6 鉸點維修、維護

6.1 壓蓋取下后,利用胎架上32T千斤頂及豆腐塊將臂架頂高680mm,見圖3所示；

6.2 拆除關節軸承,去除油污,將壓蓋拆除后分別對此處超差軸孔進行堆焊修補,焊前預熱溫度及層間溫度要求控制在110～150℃,軸孔半徑方向需堆焊出～3mm厚度,堆焊過程需嚴格按照修補焊接工藝進行；

6.3 堆焊完成后,將軸孔上下結合處需打磨平整,確保壓蓋安裝到位,根據洋沖標記確定鏜孔中心,機加工確保軸孔尺寸達到圖紙要求,兩鉸座分別做好明顯標記；

6.4 拆除的關節軸承需進行清洗,去除油污,確保內外圈軸承轉動自如。

7 鉸點安裝、測量、調試

7.1 軸孔機加工完成后,將兩鉸座現場安裝到位,安裝前需現場測量立柱架上鉸座安裝處墊板的平面度及高低差,并做好相應記錄；

7.2 鉸座安裝到位后,需復測鉸座高低差、同心度等相關尺寸,各尺寸檢查無誤后安裝好臂架,依次吊裝好轉臺結構、平衡臂架上的配重塊,做好俯仰調試前的準備。

結束語

裝船機臂架鉸點維修項目,因現場施工條件嚴重受限,且需在短時間內完成項目維修工作,方案中涉及各環節、各工序都需考慮完善,統一協調到位。