“海巡160”輪克令吊吊重鐘擺及液壓油泄漏問題研究

摘 要：液壓克令吊因其起重能力大、調速范圍廣、性能可靠、操縱方便而被廣泛應用于各類工程船舶。以上海航標處大型航標船“海巡160”輪為例，該船液壓克令吊在起吊航標浮筒時存在吊重鐘擺及液壓油泄漏的問題，亟須解決。本文針對“海巡160”輪航標吊機在實際應用中遇到的問題進行原因分析，并提出相應的改進措施，進一步保障作業安全。

關鍵詞：液壓克令吊；鐘擺；液壓油泄漏

0" 引 言

大型航標船在進行航標起吊作業時，吊重擺動產生的沖擊和振動會降低吊機的工作效率和安全性能。吊重的擺動一方面使得水手難以控制住浮筒，另一方面浮筒受擺動的影響容易撞擊船舶上的部件，不利于航標作業的安全。除此之外，液壓克令吊相應部位止動裝置的設計缺陷和部件松脫導致了液壓油泄漏問題的產生。因此，本文針對實際問題，圍繞液壓克令吊在作業方式、作業工具、設備維護改進的角度給出相應的解決方案。

1" 液壓克令吊概況介紹

1.1 液壓克令吊工作原理

液壓克令吊通過液壓泵將液壓油傳輸到各個工作單元，采用指令控制的方式實現各部件正常運轉。當吊機工作時，起升、旋轉、變幅機構承擔各自的工作職能。起升機構通過卷揚機轉動實現吊鉤繩索的上下移動，旋轉機構通過液壓系統驅動中心轉盤轉動實現吊臂的左右旋轉，變幅機構通過指令控制液壓單元實現吊臂的前后伸展，3個機構的相互配合可以實現吊機吊臂全向自由度運動，為工程作業提供技術支撐。

1.2 液壓克令吊的優勢

液壓克令吊的優勢有很多，主要表現在以下幾個方面：承載能力強，能夠承載大量重物并進行穩定升降操作；可操作性強，通過下達控制指令的方式實現各個工作機構運轉；安全性能高，限重器、防傾斜裝置等多項安全保護措施確保設備使用過程中的安全可靠；控制精度高，控制系統對升降高度、速度等進行高精度控制，確保運輸作業過程中的精度和穩定性。

1.3 液壓克令吊的劣勢

液壓克令吊的缺陷也是無法忽視的，主要包括以下幾點：一是吊機自身重量較大，需要硬性實體支撐，在一些特殊場合使用受限；二是駕駛室采用人機界面控制，相當于整個設備的大腦，當指令系統出現故障將導致各個機構無法正常工作。除此之外，設計缺陷、密封件老化、操作不當等原因會導致液壓克令吊液壓系統漏油，液壓系統作為整個設備的核心，一旦出現問題則會對船舶人員及作業安全構成威脅。

2" “海巡160”輪吊機應用問題的原因分析

2.1 吊重鐘擺

鐘擺效應是在運動過程中懸掛在鋼絲繩上的貨物不受控制進行振蕩。這種現象與位于懸臂端部的滑輪以及懸掛在其上貨物之間的鋼絲繩的長度成比例地增加。“海巡160”輪吊機在對浮筒進行起吊作業時，懸掛在吊鉤上的浮筒在空中會有一定幅度的左右搖擺，特別在風浪大的作業環境中鐘擺現象更加明顯。通過觀察分析后，發現鐘擺問題主要由以下幾個原因造成：一是吊機在對浮筒進行起吊作業時，作業裝置中心很難完全與浮筒重心重合，導致吊機將浮筒從初始位置起吊后，出現初始擺動情況，并且初始擺動的存在將使二次擺動和大振幅擺動的可能性增加；二是吊機在起吊作業過程中會受到諸如風浪載荷、摩擦載荷、振動等外部載荷的影響，這些因素將加劇浮筒擺動的幅度；三是吊臂吊鉤和動滑輪的自身重量較大，間接地增加了吊臂的負載重量，從而加大了吊重的擺動。

2.2 液壓油冷卻器內部銅管爆裂導致液壓油泄漏

2020年4月22日，“海巡160”輪在漕涇西航道附近水域執行金保1-8號燈浮新設任務時液壓油冷卻器內部銅管爆裂導致液壓油泄漏（見圖1）。經過觀察分析后認定銅管爆裂是由于回轉機構運轉時的機構振動導致中心墊滑環止動板螺絲松脫（見圖2），從而造成中心滑環跟轉，連接在其上的液壓油管扭轉纏繞（見圖3）導致液壓系統（開式系統）出口堵住，最終導致爆裂發生在最薄弱環節處（即冷卻器的內部銅管）。

3" “海巡160”輪吊重鐘擺及液壓油泄漏問題的改進措施

3.1 針對鐘擺問題的改進措施

“海巡160”輪吊機在風浪較大的海況下起吊浮筒時擺動幅度過大屬于設計結構性問題，在不改變吊車位置和高度的前提下無法從根本上解決，但可以通過對現有作業方式及作業工具的增加與改變來緩解、減少吊鉤及浮筒的擺動幅度與擺動時間。

3.1.1 作業工具的改進

（1）使用可以直接吊浮筒的新吊鉤與配套短鋼絲；

（2）減輕吊機自帶吊鉤與動滑輪的重量；

（3）吊鉤上增加轉環用以防止浮筒旋轉；

（4）動滑輪上焊接金屬圓環，用于海況惡劣情況下通過拉白棕繩來控制擺動；

（5）對靠船尾部棄鏈鯊魚鉗進行改造并重新選擇位置；

（6）常備2根50 m（或更長）白棕繩。

3.1.2 作業方式的改進

（1）在海況惡劣情況下根據浮筒擺放位置選擇作業鯊魚鉗，減少起吊距離；

（2）浮筒起吊時可以不離地，在甲板拖行，但對鋼制甲板有損傷；

（3）浮筒下水時前后各帶一根來回邊繩；

（4）必須用絞車提升浮筒，并使其盡可能靠近起重機頭部，以便在起重臂頭部和浮筒之間具有較少的鋼絲繩，以此減小鐘擺的影響。

3.2 針對液壓油泄漏問題的改進措施

此次液壓油泄漏的起因是長期的震動使中心墊滑環止動板螺絲松脫，針對這一問題可以通過加強日常的檢查和維護保養來解決。可以定期對中心墊滑環止動板進行檢查，一旦發現螺絲有松動情況應及時加以緊固；同時要加強對液壓系統中容易產生爆裂泄露的液壓管路進行定期檢查，并做好檢查記錄和定期保養。設備運轉時，特別需要留意各種異響聲和異常震動，這些異常可能來源于液壓閥件松脫導致液壓油漏泄，或者各類管路、緊固件老化松脫等，若發現此類異常應當立即查明原因并及時排除故障。

4" 結 語

作為航標作業船舶的核心設備，液壓克令吊的優勢有很多，其良好的操作性和穩定性在很大程度上提高了作業效率。但是在液壓克令吊的實際應用中也存在一些工作難點，本文針對實際存在的問題進行分析并提出合理化的改進建議，目的是希望通過起吊作業方式的改進及設備維護管理的升級消除安全隱患，進一步提升航標作業的安全性及設備運行的穩定性，為航海保障事業提供有力的支撐。

參考文獻

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作者簡介：

瞿敏康，（E-mail）quminkang@126.com，13816471083

胥祺，（E-mail）304261569@qq.com，18379501459