集裝箱岸橋換繩裝置改造分析

吳亮，劉小暉

（上海振華重工(集團)股份有限公司，上海 200125）

集裝箱岸橋工作效率對碼頭經濟發展具有重要影響，其作為主要生產設備，必須要保證其可以始終維持在最佳運行狀態，提高工作效率。而對于集裝箱岸橋來講起升鋼絲繩與俯仰鋼絲繩為其關鍵工作部件，但是因為工作性質要求，更容易受損，需要經常進行更換，但是就其特點來看，換繩工藝難度比較高，且具有一定風險性，完全依賴于專業換繩裝置。為提高換繩操作的可行性與便利性，需要在原有基礎上來對換繩裝置進行改造。

1 集裝箱岸橋換繩特點分析

1.1 岸橋換繩特點

集裝箱岸橋起升鋼絲繩與俯仰鋼絲繩在實際應用中很容易被損壞，為維持正常使用需要定期更換，但是因為其卷繞線路比較長，并且反復完全角度大、位置多，再加上受自重影響，鋼絲繩具有非常大的牽引阻力，無法利用人工或者簡易工藝完成更換操作，需要利用專業換繩裝置操作。為保證岸橋可以維持在最佳運行狀態，必須要定期對損壞的鋼絲繩進行更換，這樣就需要基于換繩工作原理，對存在的各類問題進行分析，以提高換繩操作便利性、安全性為根本目的，對換繩裝置以及工藝進行改造優化，爭取提高換繩工作綜合效率。

1.2 岸橋換繩問題

為滿足實際生產需求，集裝箱岸橋在結構設計上不斷更新，以求進一步提高作業效率。但是對于換繩裝置來講，因為工作原理的特殊性，在設計上還存在一定缺陷，例如比較常見的卷筒較小，以及未設置牽引鋼絲繩等，在進行換繩操作時，無論是起升還是俯仰鋼絲繩，均需要將鋼絲繩在牽引卷筒上纏繞3圈，并將其中一端與需要更換的鋼絲繩進行連接，另一端則需要通過人力或者工具進行配合完成收放工作。另外，部分岸橋比較落后，未設置制動器，需要及時斷電，且停止收放繩后，另一個去拿墊木將卷筒塞住，避免因為慣性作用出現轉動問題。對集裝墻岸橋換繩裝置進行改造，其中一個要點就是要提高換繩工作效率，解決牽引卷筒小、收放速度低以及排繞導向功能缺失等問題。另外，對于未設置制動器的岸橋換繩裝置，在兩條鋼絲繩接頭通過滑輪罩時進行降速或者停住的難度非常高，假如在換繩過程中，出現接頭被卡無法及時收放繩的問題，將存在很大可能造成斷繩、墜繩，對在場換繩工作人員造成安全威脅。面對集裝箱岸橋換繩裝置存在的各類問題，應基于實際生產需求，對各缺陷進行分析，爭取通過改造來達到最好換繩效率，并消除安全隱患。

2 岸橋換繩作業原理

2.1 換繩工藝流程

想要實現集裝箱岸橋換繩裝置改造以及工藝優化，首先需要確定換繩工作原理，然后對整個工藝流程進行分析，尋找并確定存在的問題，將其作為優化分析的要點。以PHB40．5t岸橋為例，對起升機構鋼絲繩更換原理進行分析。

（1）機械房準備。將吊具降到放置到地面，使得鋼絲繩處于松弛狀態，然后將傾轉機構歸零設置處理，對起升機構凸輪限位進行拆卸。起升卷筒上剩余的3圈鋼絲繩需要利用鋼絲繩夾與麻繩進行固定封牢處理，并將起升卷筒鋼絲繩端部拆卸掉。一般還需要在機械房內比較寬闊的位置來通過維修行車，將待更換的新鋼絲繩輥筒吊起，解開繩頭放出適當長度，對新舊繩頭進行焊接處理，最后將輥筒放下即可。

（2）前端準備。前伸梁位置需要利用長麻繩來將卷揚機上直徑為8mm的細鋼絲繩牽引到舊鋼絲繩端部固定位置，便于將其與新鋼絲繩頭的焊接處理。并且前端還需要利用鋼絲繩繩扣來固定1個定滑輪，將細鋼絲繩繞過定滑輪，并用鋼絲繩夾進行固定。最后需要通過電焊方式來將前端舊鋼絲繩切斷，利用細鋼絲繩將舊鋼絲繩牽引到地面。

（3）更換鋼絲繩。一切準備就緒后，將鋼絲繩夾拆除，并吊起輥筒，將新鋼絲繩放出。地面位置工作人員需要用力下拉舊鋼絲繩，待新鋼絲繩被拉到地面位置后，將舊鋼絲繩切斷，并通過叉車將新鋼絲繩送到海側橫梁外側。對于新舊鋼絲繩的固定，一般可選擇卷揚機細鋼絲繩牽引新鋼絲繩到前伸梁鋼絲繩頭固定端處理。完成新鋼絲繩頭固定處理后，拉下細牽引鋼絲繩，并對鋼絲繩長度進行適當調整，切除多余部分，完成換繩作業。

（4）后期清理。待完成換繩工藝后，需要對現場進行全面清理，安裝凸輪限位并試車，且要對換繩結果進行檢查和詳細記錄，作為后期維護管理的依據。

2.2 工藝所存問題

將新鋼絲繩下拉到達地面位置時，地面會平鋪很長一段新鋼絲繩，現場管理不到位，會導致鋼絲繩潤滑脂粘附地面存在的泥沙以及小石塊，在未處理的情況直接更換，在經過滑輪以及后期正常運行時，將會對鋼絲繩產生較大磨損，出現跳絲、斷絲等問題。另外，利用叉車將新鋼絲繩送往海側橫梁外時，鋼絲繩會與海側橫梁之間產生較大摩擦力，造成橫梁與鋼絲繩產生損傷。如果在日常工作中遇到海水漲潮的情況，新鋼絲繩向上牽引，便會存在部分鋼絲繩被浸泡在海水內，加速鋼絲繩的腐蝕，縮短其使用壽命。

對于新鋼絲繩的更換，放繩時需要人員在地面向下拉鋼絲繩，整個過程速度非常快，對工作人員會存在較大安全威脅，出現人被鋼絲繩絆倒或者刮傷等問題。并且，下拉鋼絲繩需要一個很大的作用力，一般需要1～2個人起跳后抓緊鋼絲繩身體懸掛下拉，很容易造成肌肉拉傷，且無法保證人身安全。假如岸橋配備多根鋼絲繩，但是每次只能更換1根，完成更換需要花費大量時間，且工作量較大，安全系數低。

3 集裝箱岸橋換繩裝置改造

3.1 換繩裝置改造

為提高集裝箱岸橋換繩綜合效率，基于上述各類問題進行分析，在盡心改造優化時，確定“整體更換、全新設計”基本要求，在原裝置結構基礎上進行調整，爭取在提高換繩質量的同時，確保工作人員人身安全。將兩根同捻向鋼絲繩在前伸梁端進行焊接處理，成為一根連續鋼絲繩，并利用兩個定向滑輪組進行導向，來完成機械房控制放新繩與卷舊繩的功能，這樣便可以完全避免新鋼絲繩對地面砂石的吸附，同時也可以完全規避海水浸泡的可能，保證鋼絲繩性能不會受外部因素影響出現質量問題。同時，還在機械房內增設了輔助卷繩機、放繩機以及舊繩卷盤裝置等，真正實現鋼絲繩更換的自動化，根據實際需求還可以實現兩根鋼絲繩的同時更換，相比以往更換裝置來講，具有更高工作效率。其中，通過應用卷揚機作業，可避免利用人力下拉鋼絲繩的情況，工作強度大大降低，且換繩安全性更高。與地面設置的舊繩卷盤裝置配合作業，能夠實現對地面舊鋼絲繩的盤放，避免人工作業的同時，提高人員作業安全性。

3.2 改造后更換流程

與改造前換繩工藝流程進行比較，可以發現區別主要體現在現場換繩程序，依然按照要求完成前期準備工作，待正式更換鋼絲繩時，將起升卷筒位置的鋼絲繩夾拆除，并啟動放繩機，機器來自主釋放新鋼絲繩。然后開啟卷揚機，對舊鋼絲繩進行卷放處理，對于放置地面的舊鋼絲繩會主動進入卷盤裝置。待完成換繩工作后，需要將前伸梁前端鋼絲繩切斷，且要對鋼絲繩頭進行固定處理，并對鋼絲繩長度進行適當調節，將多余部分切除，最后對各鋼絲繩頭固定螺栓進行緊固處理。待完成所有換繩工序后，進行現場全面清理，且進行實際運行效果檢查，并對整個換繩以及運行狀態進行如實記錄。

3.3 改造后使用效果

（1）性能參數升級。對集裝箱岸橋換繩裝置進行改造后，整個裝置的性能參數得到進一步升級，技術狀態具有更高保障。無論是拉力、卷筒規格、牽引速度，還是作業安全性等方面均具有更大優勢，并且通過設置輔助卷繩機、放繩機以及舊繩卷盤裝置，使得整個換繩過程自動化效果更佳，實際操作效率得到大幅度提高。

（2）工藝簡單效率高。新型設備在換繩工藝中的應用，使得牽引鋼絲繩在配置上可以直接實現起升鋼絲繩與俯仰鋼絲繩的自動更換，并且可排除更換過程中，新鋼絲繩在地面上對小石子等的吸附，大大降低了鋼絲繩與滑輪之間的摩擦，有效避免了鋼絲繩開線、斷裂等問題的發生。并且換繩工藝改造優化后，整個換繩工程可控性增強，即便是在換繩過程中遇到問題，也可以隨時停止更換，且不會對工作人員以及岸橋設備造成不良影響。從整體上來看，裝置改造后換繩工藝更為簡單，工作效率也更高。在保證鋼絲繩更換后完好性的同時，可大量節省維修所需費用，并且自動化程度的提高，可大幅度減少人員的數量，維修工作量也會減少，降低勞動強度的同時，保證較高作業效率。

4 結語

老舊集裝箱岸橋換繩裝置在實際應用中存在較多問題，不僅換繩工藝復雜，并且無法保證換繩后運行狀態，還會對工作人員帶來一定安全威脅，對岸橋換繩裝置進行改造優化勢在必行。從換繩工藝基本要求出發，對存在的缺陷與不足進行改造，并積極應用自動化設備，來提高換繩綜合效率，最大程度上來排除外部因素對新鋼絲繩造成的不良影響，確保其可以處于最佳工作狀態。

參考文獻：

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