船舶克林吊作業(yè)優(yōu)化研究分析

江濤

摘 要：船用克林吊是我國船上廣泛使用的裝卸起吊設(shè)備。液壓克令吊已廣泛應(yīng)用，具有重起重承載能力、抗運(yùn)動沖擊性好、制動穩(wěn)定性能好以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。本文研究分析了克林吊安裝、運(yùn)行的優(yōu)化問題。

關(guān)鍵詞：船舶;克林吊作業(yè);優(yōu)化研究

1 案例分析

以揚(yáng)州中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司為例，介紹了64000DWT克林吊的裝配工藝優(yōu)化。

1.1 64000DWT散貨船克林吊特性

克林吊是采用電動泵液壓裝置齒輪驅(qū)動的電動懸吊起重機(jī)。有三個類型液壓馬達(dá)：一個主要用于高速提升與移動下降克林吊桿的鉤頭;一個變幅;另一個主要是高速旋轉(zhuǎn)。因此克林吊的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它具備貨物提起、變幅、回轉(zhuǎn)多種功能，貨物搬運(yùn)處理更加方便靈活[1]。

1.2 克林吊的一般組裝方法

工藝過程：（1）組裝過程中高空作業(yè)較多，作業(yè)在船舶的主甲板上進(jìn)行，空間有限，高空作業(yè)風(fēng)險較高。（2）由于高空作業(yè)的環(huán)境限制，無論是船舶使用舾裝工具還是舾裝工作人員的組裝工作都對環(huán)境嚴(yán)重受限，降低了舾裝業(yè)務(wù)工作效率。（3）在舾裝船舶的船體持續(xù)施工建造舾裝階段，由于需要安裝克林吊，碼頭的交叉舾裝作業(yè)周期可能延長，影響了舾裝碼頭的交叉舾裝作業(yè)周期。（4）船舶鋼絲繩舾裝作業(yè)時，應(yīng)在船舶艙蓋上方與舾裝吊臂之間直接建立交叉作業(yè)舾裝平臺。（5）船舶下水后艙蓋投入使用時，克林吊的交叉作業(yè)有時可能會限制上層甲板的油漆作業(yè)。（6）工作周期從船塢到碼頭不等，距離很遠(yuǎn)，工作人員人數(shù)波動很大。

1.3 克林吊裝配技術(shù)優(yōu)化

克林吊的高空裝配作業(yè)首先需要改為進(jìn)行地面裝配，然后搭載。組裝點(diǎn)如下：

（1）本體塢底地面坐墩。①在正確準(zhǔn)備配置盤木時，每個克林吊盤木需要八個圓形盤木;②盤木定位：根據(jù)克林吊底部法蘭半徑在盤木地面上預(yù)先繪制一個圓形，然后布置盤木呈米字形;③在正確配置每個盤木時，注意控制旋轉(zhuǎn)盤木齒輪的布置高度，并將盤木高度最小化;④克林吊主體放置在坐墩上。

（2）動臂安裝。安裝方法：首先用葫蘆將整個吊臂主體軸承座吊在吊臂機(jī)體上，使吊臂法蘭端部頂面朝正;清理吊臂軸承座頂部法蘭面和根部法蘭端面;用塢吊掛鉤調(diào)整短吊臂連接頭扣環(huán)，使主體吊臂左右縱向水平，然后在機(jī)體靠近整個主體吊臂軸承座的縱向水平傾斜方向緩慢上下移動;通過軸承起重機(jī)或軸承千斤頂?shù)淖詣游⒄{(diào)，將整個主體吊臂軸承座法蘭與臂架法蘭對準(zhǔn)。按設(shè)計圖紙要求插入吊桿螺栓，用超大扭矩電動扳手進(jìn)行擰緊，擰緊時的力矩為1 785 N·M，然后電動吊機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動放下整個吊桿，吊桿兩端處再墊上一層墊木，以防止其它重要部位造成損壞。

（3）油中加入少量液壓、齒輪和高壓牛油。①仔細(xì)檢查專用液壓、齒輪和少量牛油的細(xì)微差別查看是否完全符合設(shè)計圖紙;②仔細(xì)檢查液壓油箱、柜內(nèi)部部件是否清潔。

（4）臨時通電。①連接臨時電源線;②檢查絕緣電阻。

（5）液壓系統(tǒng)的啟動和排氣。啟動系統(tǒng)前，必須拆卸克林吊的控制桿和驅(qū)動液壓馬達(dá)，以免由于操作錯誤而導(dǎo)致克林吊傾倒。①點(diǎn)動主液壓泵馬達(dá)，確認(rèn)電機(jī)方向;②操作液壓泵，確認(rèn)主發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無異常噪音;③確認(rèn)無異常噪音后，繼續(xù)操作液壓泵，直至整個系統(tǒng)充滿油;④使用設(shè)備上的放氣旋塞將空氣排凈;⑤再次確認(rèn)油箱液面，如果油箱液面過低，應(yīng)把液壓油恢復(fù)至正常液面;⑥再次確認(rèn)所有設(shè)備相關(guān)的安全防護(hù)裝置，如發(fā)動機(jī)油液位自動報警、高溫液壓報警等，都應(yīng)該是正常和可靠的。

（6）卷鋼絲繩。①將電動鉤頭、變幅箱的鋼絲繩以及包裝箱的絞盤設(shè)置放在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞴?jié)點(diǎn)位置，并用克林專用螺桿滾動機(jī)的支架進(jìn)行支撐;②用兩根鋼絲繩連接專用牽引繩的絞盤一端，另外的一端纏繞在筒上，啟動一臺電機(jī)，通過轉(zhuǎn)動手柄緩慢上下轉(zhuǎn)動克林吊的絞盤，讓專用鋼絲繩同時參與轉(zhuǎn)動滑輪吊車組和克林吊車組的絞盤體;③牛油卷入專用鋼絲繩時，應(yīng)立即安排專業(yè)工作人員在專用鋼絲繩上進(jìn)行涂抹。

（7）搭載整個克林吊。①清洗克林吊機(jī)頂端底座頂部的法蘭表面;②頂部設(shè)置安全警戒線，提醒非企業(yè)有關(guān)工作人員注意避讓;③用克林吊的頂部主副上端連接頭兩個連接頭掛起克林吊本體和下端吊臂上并進(jìn)行滑動掛鉤;④用克林吊的上端主副兩個連接頭相互聯(lián)動調(diào)整可使下端的法蘭表面本體保持一定水平滑動狀態(tài);⑤起動了升降式龍門吊的上端主、副鉤頭，使克林吊慢慢轉(zhuǎn)向靠近克林吊機(jī)頂部底座;⑥克林吊緩慢下降后回到法蘭底座上方，與定位支撐板之間保持2 cm的距離，然后首先開始徹底清理克林吊底部所有法蘭面，擰緊法蘭定位銷;⑦通過克林吊法蘭配合，將法蘭定位銷的兩個導(dǎo)向部分分別插入兩個相應(yīng)的法蘭螺栓孔中;⑧開始拆除臨時定位支撐銷底板上的木料，克林吊法蘭繼續(xù)緩慢下降，直至兩法蘭之間的連接間隙約長度為2 mm～3 mm;⑨同時插入所有法蘭定位螺栓并同時退出所有定位銷;克林吊法蘭繼續(xù)緩慢下降，使克林吊的兩個底部法蘭面完全擰緊吻合;先將法蘭螺栓完全擰緊放到法蘭上，用均勻扭矩驅(qū)動扳手將法蘭圓周上8個均勻扭矩分布點(diǎn)的法蘭螺栓完全擰緊，扭矩大約為2 210 N·M;然后降下克林吊法蘭本體上的鉤頭，擰緊法蘭螺栓銷并解開它[2]。

（8）放置動臂。①電機(jī)制造廠家所提供的手動液壓油泵與克林吊緊急液壓制動系統(tǒng)直接相連，通過緊急液壓操作強(qiáng)行自動打開一個用于驅(qū)動鎖定吊高速旋轉(zhuǎn)制動齒輪的電機(jī)制動器，使克林吊在各種外力的推動作用下自由轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn);②通過龍門吊使克林吊吊臂本體轉(zhuǎn)動，最后克林吊吊臂穩(wěn)定準(zhǔn)確地將其放置在鎖定吊臂上;③松開起重臂的吊鉤，復(fù)位并鎖定制動器。按順序擰緊所有安裝螺栓并完成所有安裝操作。

2 船舶克林吊故障現(xiàn)象

2.1 故障現(xiàn)象一

克林吊在懸吊活動停止時，吊鉤上可能產(chǎn)生應(yīng)力滑鉤，導(dǎo)致掛在吊鉤上的材料發(fā)生跌落、傾倒或發(fā)生碰撞。在緊急停車狀態(tài)下，只有電氣制動器和電磁閥的電氣制動能執(zhí)行制動指令和懸吊，因此在進(jìn)行故障發(fā)生原因排查分析時必須仔細(xì)分析制動電磁閥的制動接通閥和使用電氣電磁制動閥的電路。首先，必須明確所需要涉及的整個制動保護(hù)電路，然后還要檢查一下制動器和電磁閥。其次檢查外部液壓結(jié)構(gòu)部件是否出現(xiàn)磨損，然后檢查液壓電磁閥結(jié)構(gòu)中的液壓電磁閥結(jié)構(gòu)是否有液壓松動泄漏現(xiàn)象。及時檢查一下電磁閥自動保護(hù)開關(guān)電路元件中的自動限制開關(guān)繼電器并對控制開關(guān)觸頭進(jìn)行檢查，避免因為松動導(dǎo)致的開關(guān)操作參數(shù)錯誤從而造成的電路故障。

2.2 故障現(xiàn)象二

實(shí)際運(yùn)行過程中，突然出現(xiàn)低壓報警迫使起重機(jī)停止運(yùn)行。故障排除：首先應(yīng)檢查所有電路中是否存在電路故障，以查看是否斷電。在這種情況下，電源插座可能無法承受每個閥回路組件中的線圈電流，從而導(dǎo)致焊縫斷裂;然后需要驗證系統(tǒng)檢查系統(tǒng)中的壓力繼電器，看信號接收裝置是否對其產(chǎn)生影響，導(dǎo)致壓力繼電器錯誤，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力損失。如果故障是壓力繼電器造成的則需要更換。

3 故障原因分析與排除

3.1 電氣故障

克林吊涉及許多電氣部件，包括電磁閥、伺服、定時繼電器和控制API以及壓力繼電器和電動伺服閥。為了保證故障分析的準(zhǔn)確性，不能盲目測量和推測，對于這種起重機(jī)，當(dāng)發(fā)生電氣故障時，電氣部件通常會發(fā)出火花并停止工作。如果繼續(xù)工作噪音會很大，并且部件溫度會升高。這些問題可能是電路短路或電氣零件結(jié)構(gòu)損壞造成的，從而導(dǎo)致電網(wǎng)故障。起重機(jī)發(fā)生電氣故障時，工作人員必須首先切斷電源以停止故障。工作人員還必須遵守幾項原則：首先檢查電源，然后再檢查負(fù)荷運(yùn)行情況;其次在維修過程中工作人員應(yīng)從結(jié)構(gòu)簡單的地方開始，然后維修復(fù)雜的部件;控制啟動、速度、制動回路時，首先控制起動、啟?；芈罚刂浦骰芈非?，先控制控制回路。在遵守這些維護(hù)原則的同時，必須了解可用的控制方法，以便盡早發(fā)現(xiàn)并解決問題。（1）短路法。此方法用于連接可能存在故障的點(diǎn)，這需要使用連接線并檢測開路。此方法可用于檢查電氣故障是否是電路斷路引起的。（2）斷路法。此方法將目標(biāo)設(shè)備與其負(fù)荷和設(shè)備隔離開來，以檢測該級別回路的電壓和電阻參數(shù)。如果故障現(xiàn)象消失了，就意味著后級電路故障了，如果多故障電路發(fā)生故障，可以使用此檢查方法來減少故障的程度。（3）替代法。更換可能有故障的部件，使用普通部件和驅(qū)動器更換它們，然后驗證故障是否仍然存在。可以使用此方法來診斷系統(tǒng)中某些老化或損壞的部件。（4）參數(shù)比較法。測量故障部件，檢查其運(yùn)行參數(shù)并將其與正常情況進(jìn)行比較。如果差距很大，則零件或設(shè)備有故障。

3.2 液壓系統(tǒng)故障

由于目前液壓傳動系統(tǒng)故障各種原因的相互重疊和各種故障源的相互交叉，以及由于液壓傳動系統(tǒng)沒有無法像通用電氣那樣有效相對應(yīng)的各種故障原因檢測技術(shù)設(shè)備，故障原因檢測和技術(shù)解決問題變得更加困難。常見的液壓傳動系統(tǒng)故障一般分為四大故障類：人為造成故障、機(jī)械故障、液壓系統(tǒng)故障和動力設(shè)備啟動故障。液壓系統(tǒng)故障診斷檢修時，應(yīng)充分學(xué)習(xí)了解常用液壓傳動系統(tǒng)及其相關(guān)故障檢修知識。

3.3 漏油事件

液壓克林吊有許多優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下方面：第一，在控制系統(tǒng)中，液壓克林吊重量輕，體積小，操作更加方便;第二種是更可靠的性能和更高的工作效率;第三，液壓克林吊的速度范圍很廣，還可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，在一定程度上提高效率，降低維護(hù)成本。但液壓起重機(jī)的缺陷不容忽視，萬一漏油或液壓泵損壞，起重機(jī)的整體工作將受到非常嚴(yán)重的影響[3]。

4 結(jié)語

克林吊是船上最常用的起重設(shè)備之一，便于貨物裝卸。本文介紹了64KBC克林吊的主要裝配工藝，并對其工藝進(jìn)行了分析和優(yōu)化。按照現(xiàn)代中間體造船概念，推進(jìn)了舾裝建設(shè)，提高了延誤率，節(jié)省了整艘船舶的延誤周期，減少了延誤困難，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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