SZ36-1CEP海上KENZ起重機箱體式吊臂頂升裝置設(shè)計

羅廷文

(中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)機械設(shè)備技術(shù)服務(wù)中心，天津 300452)

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SZ36-1CEP海上KENZ起重機箱體式吊臂頂升裝置設(shè)計

羅廷文

(中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)機械設(shè)備技術(shù)服務(wù)中心，天津 300452)

針對SZ36-1CEP海上KENZ起重機吊臂根部銷軸出現(xiàn)異常響聲和旋轉(zhuǎn)，存在安全隱患的問題，考慮針對起重機自身結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計一套箱體式吊臂頂升裝置并成功應(yīng)用，實現(xiàn)了替代浮吊進行銷軸拆檢的工作，可保證海洋平臺起重機的安全使用，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，可重復(fù)使用，降低了維修費用。

箱體式吊臂；頂升裝置；吊臂銷軸

海上平臺起重機是平臺上的一類關(guān)鍵性設(shè)備，其性能的好與壞直接影響到平臺的生產(chǎn)生活。SZ36-1CEP海上KENZ起重機為荷蘭KENZ公司1999年制造，為箱體式吊臂變幅液壓缸結(jié)構(gòu)，箱體式吊臂與基座連接處采用銷軸連接，銷軸及軸承的好壞將影響到起重機的安全使用，該類型起重機自2000年服役至今一直未對主臂銷軸及軸承進行過拆檢。自2012年以來陸續(xù)在主臂銷軸部位已出現(xiàn)了異常響聲，且部分銷軸的制動板出現(xiàn)了斷裂，銷軸已出現(xiàn)了轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，見圖1。

圖1　銷軸旋轉(zhuǎn)故障位置示意

一旦主臂銷軸竄出或軸承散架，后果不堪設(shè)想。為了消除起重機設(shè)備的安全隱患，迫切需要制定解決方案。由于箱體式吊臂重量大，長度超過25 m，重量接近12.5 t，吊臂水平狀態(tài)距離吊貨甲板高度接近9 m，且平臺甲板空間比較狹小，平臺上也沒有其他可用的大型起吊設(shè)備，要實施此項檢修工作，通常情況下必須借助浮吊作業(yè)來配合進行主臂銷軸的拆卸檢查，但是浮吊成本太高。為克服上述困難，通過分析起重機自身結(jié)構(gòu)特點，研制頂升裝置，主要包括運動機構(gòu)模塊、液壓系統(tǒng)模塊，該裝置能夠方便進行主軸拆檢工作，為起重機的關(guān)鍵性銷軸的預(yù)防性拆檢提供了技術(shù)保障。

1　頂升裝置設(shè)計

1.1運動機構(gòu)模塊設(shè)計

運動機構(gòu)見圖2，結(jié)合多年來形成的技術(shù)積累，計劃依托起重機塔身上自有的液壓缸下支撐點作為頂升裝置基點，采用兩個小型油缸鉸接頂升托盤，通過控制托盤下部油缸的升縮來實現(xiàn)頂升托盤的上下起升，由托盤將箱體式吊臂頂起設(shè)計[1-6]。

圖2　頂升裝置裝配示意

利用吊車原液壓缸2個下支撐點和塔身上的吊耳安裝頂升裝置，形成一個穩(wěn)定的三角支撐架，通過調(diào)整斜拉螺桿的長度，實現(xiàn)支撐架的前后姿態(tài)調(diào)整，見圖3。

圖3　頂升裝置示意示意

1.2液壓系統(tǒng)模塊設(shè)計

頂升裝置液壓系統(tǒng)比較簡單，頂升執(zhí)行元件采用2個小型液壓油缸，采用換向閥及節(jié)流閥共同實現(xiàn)對升降的方向及速度的控制；同時，吊臂重量比較大，采用平衡閥防止頂升油缸意外下降，發(fā)生危險。上述設(shè)計中液壓系統(tǒng)原理見圖4。同時為防止油缸內(nèi)泄等異常情況出現(xiàn)，消除吊臂更換作業(yè)的危險性，在頂升裝置托盤4個角上安裝4根強度滿足要求的頂升螺紋絲杠進行安全保護。

圖4　液壓原理示意

2　應(yīng)用實例

該裝置在SZ36-1G平臺的吊臂銷軸及軸承的拆檢更換中進行了實際應(yīng)用，達到了預(yù)期的設(shè)計效果。通過拆檢發(fā)現(xiàn)軸承及銷軸磨損嚴重，并成功實現(xiàn)了對故障銷軸及軸承的更換工作。及時消除了吊車由于吊臂銷軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的安全隱患，保證了起重機在最短的時間恢復(fù)了正常使用。頂升裝置、施工圖片及新舊軸承銷軸對比見圖5、6及圖7。

圖5　頂升裝置及施工現(xiàn)場

圖6　吊臂新舊軸承對比

圖7　吊臂新舊銷軸對比

3　結(jié)束語

本套裝置在SZ36-1G平臺的吊臂銷軸及軸承的拆檢更換中進行了成功應(yīng)用，裝置達到了預(yù)期的設(shè)計效果，成功實現(xiàn)了對故障銷軸及軸承的更換工作。在全程施工過程中，業(yè)主完全肯定了該套裝置的安全可靠性，同時也及時為業(yè)主消除了吊車由于吊臂銷軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的安全隱患，保證了吊機在最短的時間恢復(fù)了正常使用。直接替代浮吊作業(yè)，單臺車主臂銷軸及軸承拆檢更換可直接為作業(yè)公司節(jié)省浮吊費用近90萬元(按浮吊3天理想狀態(tài)下作業(yè)計算)，目前KENZ同類型吊機在渤海灣內(nèi)還有6臺，其使用的吊臂軸承均為免維護軸承，經(jīng)過近13年的使用，軸承的免維護涂層已出現(xiàn)大面積脫落，自潤滑效果降低，需要陸續(xù)對軸承進行全部更換。該裝置的成功使用，為后續(xù)其余6臺KENZ吊機的銷軸預(yù)防性拆檢提供了技術(shù)保障。

針對箱體式吊臂結(jié)構(gòu)相似，只是吊臂重量，液壓缸擋距，起升高度不同，通過對本套裝置優(yōu)化升級，可實現(xiàn)系列化產(chǎn)品，繼而推廣應(yīng)用到類似KENZ起重機的其他箱體式吊臂變幅液壓缸結(jié)構(gòu)的起重機上，從而實現(xiàn)對起重機關(guān)鍵銷軸的預(yù)防性拆檢維護保養(yǎng)工作，實現(xiàn)起重機完整性管理方面對關(guān)鍵銷軸的定期拆檢的技術(shù)要求，可保證起重機設(shè)備的安全。

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[2] 呂濤,劉永福,劉俊峰.同步頂升支座更換技術(shù)[J].山西建筑,2010(12):319-320.

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SZ36-1 CEP Kenz Crane Box Boom Lifting Device Design

LUO Ting-wen

(Mechanical Equipment Service Center, COOEC, Tianjin 300452, China)

For SZ36-1CEP KENZ crane lifting arm root pin shaft appear abnormal noise and rotation, pose a safety hazard, considering of the crane's own structural characteristics, a box type hanging arm lifting device is designed and applied successfully in the sea. The lifting device realizes the pin shaft overhaul job instead of floating crane, which can guarantee the safe use of offshore cranes. The device has the advantages of simple structure, repeated use, greatly reduces the maintenance cost.

box boom; lifting device; boom pin

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.01.032

2015-09-30

2015-10-09

羅廷文(1980-)，男，大學(xué)，工程師

U664.4

A

1671-7953(2016)01-0155-03

研究方向:海上起重機的檢驗及維修

E-mail:ltw_cnooc@163.com