岸邊集裝箱起重機托架鋼絲繩更換系統優化

時德強 田曉宇 王斌

大連港灣集裝箱碼頭有限公司和大連國際集裝箱碼頭有限公司的岸邊集裝箱起重機（以下簡稱岸橋）由上海振華重工生產，其額定起升質量，滿載起升速度/min，空載起升速度/min，小車速度/min，大車速度/min。托架鋼絲繩作為岸橋的重要組成部分，具有承載力大、撓性好、傳動平穩可靠、高速運動無噪聲等優點；其屬大宗消耗品，更換周期為20萬個工作循環。更換岸橋托架鋼絲繩是集裝箱碼頭的一項重要工作，如何在快速更換鋼絲繩的同時提高操作安全性是碼頭企業迫切需要解決的問題。在更換鋼絲繩時，除簡化操作流程外，合理利用自動化控制裝置也是核心工作內容之一。自動化控制裝置的合理使用不僅可以縮短維修時間，降低勞動強度，還能確保維修人員人身安全，延長鋼絲繩使用壽命。

1 傳統岸橋托架鋼絲繩更換流程

1.1 設備準備工作

上海振華重工生產的岸橋的托架機構由4根鋼絲繩牽引組成。更換鋼絲繩前需要固定大車位置，并設置有效隔離區域，將俯仰機構放至水平位置，吊具起升機構放至合適高度（離地面），小車運行至后大臂末端。

1.2 機械房內準備工作

（1）吊裝新鋼絲繩：在機械房內的開闊位置利用室內維修行車垂直起吊新鋼絲繩輥筒，解開鋼絲繩頭并預留適量長度，將新繩頭穿過起升鋼絲繩出繩孔并牽引至后大臂維修平臺。

（2）準備換繩工屬具（包括常用手持工屬具、電焊機、角磨機、接線排、鋼絲繩扣等）。

1.3 后大臂準備工作

（1）手動釋放后大臂操作站內張緊油缸壓力，使托架鋼絲繩松弛。

（2）預留適量長度的舊繩頭，利用鋼絲繩扣和手動葫蘆將張緊鋼絲繩封鎖固定，拆除托架小車上鋼絲繩頭固定裝置，取出舊繩頭。

（3）用電焊機將舊繩頭與新繩頭燒焊連接，然后解除鋼絲繩扣和手動葫蘆，機械房內操作人員配合放出適量新鋼絲繩，以便于拉拽前大臂鋼絲繩。

1.4 前大臂準備工作

（1）操作人員系掛高空作業安全帶，下至前托架小車維修平臺上。

（2）前端舊鋼絲繩頭預留適量長度，利用鋼絲繩扣和長棕繩將舊鋼絲繩封鎖固定；拽繩人員在步道平臺手動拉拽棕繩，使繩頭固定端松弛；托架小車上的操作人員拆除舊鋼絲繩頭固定裝置，取出繩頭。

1.5 更換鋼絲繩

（1）前大臂換繩人員（5～6人）輪流拉拽鋼絲繩，將舊鋼絲繩頭從大臂鉸點附近位置順下至地面（1人盤舊鋼絲繩）。

（2）機械房內操作人員（2人）配合前大臂操作人員在拉拽舊鋼絲繩的同時放出新鋼絲繩。

（3）當前大臂操作人員在拉拽鋼絲繩頭的過程中發現新舊繩頭連接處已到達預定位置時，在新繩端預留合適長度，并停止拉拽鋼絲繩。

（4）用鋼絲繩繩扣和長棕繩在新舊繩頭連接處的新鋼絲繩頭一側將鋼絲繩封鎖固定，并用電動角磨機將繩頭連接處切斷，利用長棕繩將舊繩緩慢順下至地面，然后將新鋼絲繩頭緩慢順下至托架小車預定位置。

（5）托架小車上的操作人員安裝新鋼絲繩頭及其固定裝置。

（6）維修人員在后大臂維修平臺拉拽調整鋼絲繩至合適長度后，安裝后托架鋼絲繩頭及其固定裝置。

（7）設備復位，測試張緊油缸壓力，觀察后大臂兩側張緊油缸位置是否一致以及鋼絲繩中點下垂量是否一致。

（8）調整鋼絲繩長度，割除余量。

1.6 收尾工作

（1）施工現場工完場清。

（2）調整托架張緊油缸超程限位并試車。

（3）做好檢查更換記錄。

2 傳統岸橋托架鋼絲繩更換操作中存在的問題

（1）換繩過程中，需要5～6人輪流拉拽鋼絲繩，不僅速度慢，人員體力消耗大，工作效率低，而且存在較大安全隱患。

（2）操作人員在機械房內放新鋼絲繩時無法掌控放繩速度，加之鋼絲繩輥筒外部鋼絲繩的自重牽引力較大，導致輥筒在放繩過程中劇烈晃動，對操作人員和機械房內設備構成較大安全隱患。

（3）岸橋托架張緊鋼絲由2根鋼絲繩組成，每次只能更換1根，導致更換時間長，工作效率低。

3 岸橋托架鋼絲繩更換系統優化

3.1 優化原理

傳統岸橋托架鋼絲繩纏繞原理如圖1所示，優化后的岸橋托架鋼絲繩纏繞原理如圖2所示。

3.2 優化后的更換流程

3.2.1 機械房內準備工作

（1）吊裝新鋼絲繩：在機械房內的開闊位置利用維修行車垂直起吊新鋼絲繩輥筒并將其固定于放繩機之上，解開新鋼絲繩頭，預留適量長度，將新鋼絲繩頭穿過起升鋼絲繩出繩孔并牽引至后大臂維修平臺。

（2）準備換繩工屬具（包括常用手持工屬具、電焊機、角磨機、接線排、鋼絲繩扣等）。

3.2.2 后大臂準備工作

（1）手動釋放后大臂操作站內張緊油缸壓力，使托架鋼絲繩松弛。

（2）預留適量長度的舊繩頭，利用鋼絲繩扣和手動葫蘆將張緊鋼絲繩封鎖固定，拆除托架小車上鋼絲繩頭固定裝置，取出舊繩頭。

（3）使用電焊機將舊繩頭與新繩頭燒焊連接，然后解除鋼絲繩扣和手動葫蘆，機械房內操作人員配合放出適量新繩，以便于拉拽前大臂鋼絲繩。

3.2.3 前大臂準備工作

（1）操作人員系掛高空作業安全帶，下至前托架小車機構維修平臺上。

（2）前端舊鋼絲繩預留適量長度，利用鋼絲繩扣和長棕繩將舊鋼絲繩封鎖固定；維修人員在步道平臺拉拽棕繩，使舊繩頭固定端松弛；托架小車上的操作人員拆除舊鋼絲繩頭固定裝置，取出繩頭，將其纏繞至卷揚機上3圈并留余量。

3.2.4 更換鋼絲繩

（1）前大臂換繩人員（1人操作，1人監護）操作卷揚機牽引鋼絲繩，將舊鋼絲繩頭從大臂鉸點附近位置順下至地面。

（2）機械房內操作人員配合前大臂操作人員在牽引舊鋼絲繩的同時操作放繩機放出新繩。

（3）當前大臂換繩人員發現新舊繩頭連接處到達預定位置時，在新繩端預留適量長度，并關停卷揚機。

（4）用鋼絲繩扣和長棕繩在繩頭連接處的新繩一側將鋼絲繩封鎖固定，并用電動角磨機將繩頭連接處切斷，利用長棕繩將舊鋼絲繩順下至地面舊繩回收籠內，然后將新繩頭緩慢順下至托架小車預定位置。

（5）托架小車上的操作人員安裝新鋼絲繩頭及其固定裝置。

（6）維修人員在后大臂維修平臺拉拽調整鋼絲繩至合適長度后，安裝后托架鋼絲繩頭及其固定裝置。

（7）設備復位，測試張緊油缸壓力，觀察后大臂兩側張緊油缸位置是否一致以及鋼絲繩中點下垂量是否一致。

（8）調整鋼絲繩長度，割除余量。

3.2.5 收尾工作

（1）施工現場工完場清。

（2）調整托架鋼絲繩張緊油缸超程限位并試車。

（3）做好檢查更換記錄。

4 結束語

岸橋托架鋼絲繩更換系統優化后，不僅能確保鋼絲繩更換后的完好性，還能節省維修成本和人力成本，使操作人員從原來的7～8人減少至5～6人，有效縮短更換時間，減輕勞動強度，大幅提高工作效率，確保人身安全和設備安全，實現碼頭公司和技術公司雙贏的目標。用于岸橋托架鋼絲繩更換系統的自動卷揚機、自動放繩機和舊繩卷盤裝置可推廣應用于其他碼頭的岸橋設備技術改造。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2016-05-11）