大中型航標(biāo)吊機故障分析及使用管理要點

廖卓元

摘 要：航標(biāo)吊機是航標(biāo)船從事海上航標(biāo)作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。由于海況惡劣，航標(biāo)吊機作業(yè)時故障、問題不少。為此，本文對航標(biāo)吊機故障產(chǎn)生的原因進行探討、并提出5個使用管理上的要點。

關(guān)鍵詞：海上船舶 航標(biāo)吊機 故障分析 管理

1.航標(biāo)吊機簡介

大中型航標(biāo)船是從事沿?；蚪：絽^(qū)航標(biāo)業(yè)務(wù)的專門工程船，其職責(zé)是及時地保證海區(qū)水上航標(biāo)的標(biāo)位、結(jié)構(gòu)、燈質(zhì)、顏色處于良好使用狀態(tài)，保障船舶航行安全。為了完成職責(zé)，大中型航標(biāo)船配置了大中型吊機專供航標(biāo)作業(yè)（即負責(zé)浮標(biāo)、沉塊、錨鏈等的吊卸工作）用，由于是航標(biāo)船且專門從事航標(biāo)作業(yè)，因此通常被稱為航標(biāo)吊機。

航標(biāo)吊機早期多數(shù)為電動克令吊，少部分為液壓克令吊，隨著液壓吊機的普及目前航標(biāo)吊機絕大多數(shù)已經(jīng)換成或改成液壓克令吊，如廣州航標(biāo)處已把3艘大中型航標(biāo)船的航標(biāo)吊機全部換成了液壓克令吊。

根據(jù)航標(biāo)吊機起吊能力的不同，通常把8t左右的列為中型、而15t左右的列為大型。為此本文探討的對象為大中型航標(biāo)吊機（特指液壓克令吊）。

2.航標(biāo)吊機故障

2.1故障概述

自從電動改為液壓以來，航標(biāo)作業(yè)變得更方便、更輕松。但在日常作業(yè)中特別是海上航標(biāo)作業(yè)時航標(biāo)吊機也出現(xiàn)或發(fā)生了不少故障或問題，而且有些還比較嚴(yán)重；如有兩臺吊機發(fā)生吊臂軸軸承損壞、保險螺絲松脫、3臺吊機發(fā)生回轉(zhuǎn)機構(gòu)不同程度的損壞（其中兩臺因發(fā)生意外造成傳動軸斷損并導(dǎo)致吊臂碰撞到駕駛臺）等，給單位正常的航標(biāo)業(yè)務(wù)用船帶來了不少影響。

2.2故障表現(xiàn)

航標(biāo)吊機的故障表現(xiàn)主要如下：

液壓系統(tǒng)：高壓軟管老化、爆裂漏油；油泵工作壓力不足；主操縱閥不靈；閥門泄露等。

吊機結(jié)構(gòu)：

主鉤鋼絲繩：斷絲，如圖1 ；脫股或脫股又斷絲，如圖2；纏繞，如圖3；脫離滑輪槽（脫槽），如圖4（脫槽后，磨到滑輪軸及磨壞滑輪軸承邊）；繩氣；在鋼絲輪轂上排布不規(guī)則、壓繩等。

滑輪組：軸承嚴(yán)重腐蝕、銹蝕、損壞，如圖5；滑輪磨損、銹蝕、或損壞；滑輪軸磨損、異常，如圖4。

主鉤：主鉤結(jié)構(gòu)腐蝕、銹蝕；變形嚴(yán)重；滑輪磨損；滑輪軸磨損；主鉤鉤頭轉(zhuǎn)動銷不轉(zhuǎn)，如圖6。

吊臂軸及吊臂軸承：吊臂軸軸承發(fā)出異常聲響；吊臂軸軸承外側(cè)止轉(zhuǎn)螺栓松或剪斷；吊臂軸軸承失油，如圖7。

回轉(zhuǎn)齒輪：回轉(zhuǎn)大小齒輪磨損、配合間隙超、齒面異常；變速箱輸出軸斷損；變速箱內(nèi)星形齒輪傳動軸斷損，如圖8；回轉(zhuǎn)機構(gòu)箱體爆裂，如圖9。

回轉(zhuǎn)支承磨損、吊塔晃動大等。2.3故障特點

根據(jù)本單位之前故障發(fā)生的頻率及嚴(yán)重程度、我發(fā)現(xiàn)有如下規(guī)律：航標(biāo)吊機在液壓系統(tǒng)方面雖然也發(fā)生一些故障，但情況比較少且不太嚴(yán)重；但在吊機結(jié)構(gòu)方面發(fā)生的故障卻比較多且比較嚴(yán)重；在碼頭進行裝卸標(biāo)或過泊時發(fā)生的故障很少；而在海上進行吊卸標(biāo)作業(yè)時發(fā)生的故障或問題卻比較多且比較嚴(yán)重。

3.航標(biāo)船及吊機的作業(yè)環(huán)境

為了分析航標(biāo)吊機的故障，先看看航標(biāo)船及吊機的作業(yè)環(huán)境。航標(biāo)船主尺度及噸位比較?。ㄒ姳?），抗風(fēng)浪能力差，在海上作業(yè)時船舶搖擺、晃動大。航標(biāo)吊機由于經(jīng)常需要把吊臂伸到舷外進行作業(yè)，因此結(jié)構(gòu)上吊臂都比較長也比較重（見表2）。吊臂自身重量大，對主尺度及噸位比較小的船舶傾斜影響大，空載時吊機吊臂伸至舷外，就會引起航標(biāo)船傾斜2～3度。航標(biāo)器材的重量大（見表3）。當(dāng)航標(biāo)吊機吊起這些器材到舷外或從舷外吊到甲板時，航標(biāo)船馬上傾斜5～7度，甚至更大。本單位航標(biāo)船從事作業(yè)的海區(qū)是南海海區(qū)，該海區(qū)是全國三大海區(qū)海況最復(fù)雜、風(fēng)浪最大。作業(yè)時在風(fēng)浪的影響下航標(biāo)船搖擺傾斜劇烈，遠遠大于吊機設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)橫搖5～8度，導(dǎo)致吊機嚴(yán)重偏離平吊狀態(tài)。同時作業(yè)地點主要是主航道外、港口、碼頭，除了受風(fēng)浪影響外，還要受過往船舶、碼頭等的影響，危險因素多危險性大。作業(yè)期間一旦了望不詳或處里不當(dāng)就會出意外，出問題。另外，航標(biāo)船及吊機的作業(yè)環(huán)境還會受到海水、淋雨水、海上潮濕空氣的影響等。

綜上所述，通過作業(yè)環(huán)境可以看出，劇烈的船搖標(biāo)擺、吊機嚴(yán)重偏離平吊狀態(tài)是海上航標(biāo)作業(yè)的最大特點。

4.航標(biāo)吊機的故障分析

那么造成航標(biāo)吊機故障多的原因究竟有哪些？為什么航標(biāo)吊機在液壓系統(tǒng)方面的故障會比較少且輕，而在吊機結(jié)構(gòu)方面的故障又比較多且嚴(yán)重？為什么航標(biāo)吊機在碼頭裝卸標(biāo)或航標(biāo)過泊時很少發(fā)生故障或問題，而在海上吊卸標(biāo)作業(yè)時發(fā)生故障比較多且嚴(yán)重？

本人認為造成航標(biāo)吊機故障多的原因很多，除了欠缺維護保養(yǎng)、檢查不周、操作使用不當(dāng)、年舊失修、液壓油品質(zhì)等因素外，我認為還跟航標(biāo)船的作業(yè)地點海況、吊臂軸的結(jié)構(gòu)、吊點少、鋼絲繩品質(zhì)、吊機連續(xù)工作時間、吊機累積運轉(zhuǎn)時間、作業(yè)人員的風(fēng)險意識等因素有極大關(guān)系。

航標(biāo)船的作業(yè)地點海況惡劣。吊機吊臂長又重、航標(biāo)器材重量大、作業(yè)時船舶傾斜嚴(yán)重；加之航標(biāo)船主尺度較小、抗風(fēng)浪能力差；在風(fēng)浪作用下，船舶傾斜更加嚴(yán)重劇烈。其結(jié)果航標(biāo)吊機出現(xiàn)嚴(yán)重偏離平吊狀態(tài)，導(dǎo)致吊機承受額外附加力增加、吊臂軸受力嚴(yán)重不平衡、雙短軸式轉(zhuǎn)軸軸承容易出現(xiàn)故障或破壞、止轉(zhuǎn)螺絲也容易出現(xiàn)松脫；鋼絲繩與滑輪槽側(cè)面出現(xiàn)異常偏磨，甚至跳槽；浮標(biāo)容易與船體、吊臂及其它實施產(chǎn)生嚴(yán)重的撞擊【見圖10～12，從浮標(biāo)凹陷深度及標(biāo)架損壞數(shù)量（僅為近期收集）可見撞擊嚴(yán)重程度及碰撞的頻繁程度】，反過來又對吊機結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊等。幾次回轉(zhuǎn)機構(gòu)損壞，鋼絲繩跳槽，吊臂軸軸承異響、止轉(zhuǎn)螺栓剪斷或松開都是由此引起的?？梢姁毫雍r是導(dǎo)致航標(biāo)吊機故障或損壞多發(fā)的重要原因之一。endprint

雙短軸式吊臂軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計用于航標(biāo)吊機很不合理。目前大中型航標(biāo)船吊機吊臂軸主要有整體式和雙短軸式兩種；其特點：整體式吊臂軸由于受力面長、軸承又是滑動式、潤滑容易得到保障。而雙短軸式吊臂軸受力面小、對兩軸承受力平衡要求高、采用的是關(guān)節(jié)軸承，且位置又處于吊塔頂端、潤滑條件難以確保（手提黃油槍換成腳踏黃油槍還解決不了問題）。經(jīng)多年使用發(fā)現(xiàn)，整體式吊臂軸一直使用得很好、故障很少；而雙短軸式吊臂軸即故障多多，對本單位用船影響大，為此本單位還專門把一臺這種形式的吊機拉到吊機廠改成整體式吊臂軸?？梢姡活櫟鯔C嚴(yán)重偏離平吊狀態(tài)，仍把專業(yè)從事海上作業(yè)的航標(biāo)船吊機吊臂軸設(shè)計成雙短軸式是很不合理的，或者說是失誤。

起吊航標(biāo)時吊點少。通常情況下浮標(biāo)上表面四周會設(shè)置2～4個吊耳供起重之用。在這里重點只講浮標(biāo)的吊點。按本單位航標(biāo)作業(yè)的習(xí)慣，起重時吊鉤通常用1根吊繩套住1只吊耳（在這里稱為1個吊點）進行吊卸。本人認為這種起重法裝卸吊鉤很方便，但對起重過程影響很大。因為每個吊耳所處的位置都不是浮標(biāo)的平衡點，浮標(biāo)一經(jīng)被吊起它必然圍繞吊鉤位轉(zhuǎn)動和擺動。吊耳一邊是浮鼓浮筒共5～6米，另一邊是標(biāo)架頂標(biāo)共3米。吊機吊著這樣的浮標(biāo)在船舶劇烈傾斜、搖擺的情況下在舷邊或甲板面上轉(zhuǎn)動著擺動著，其結(jié)果很容易碰撞到船體、吊臂及其它實施，導(dǎo)致浮鼓浮筒碰凹陷、標(biāo)架燈器頂標(biāo)碰傷碰壞，同時還給吊機造成劇烈沖擊等?？梢娨粋€吊點的起重法是航標(biāo)容易碰傷碰壞原因之一，也是吊機被沖擊容易引起故障原因之一。

如果增加相鄰1個吊耳作為吊點以緩沖浮標(biāo)的轉(zhuǎn)動和擺動。即采用2根吊繩套住相鄰2個吊耳進行起重，這樣做雖然對平衡點改善不是很大，但卻可以利用2根吊繩受力后綁緊限制浮標(biāo)轉(zhuǎn)動和擺動的幅度，從而減少碰撞減少沖擊。

鋼絲繩品質(zhì)。鋼絲繩是吊機上重要設(shè)施之一，其狀態(tài)好壞，對吊機的影響很大。從多年的使用情況看，好的鋼絲繩能用7～8年，普通的用2～3年、差的1年不到。因此，鋼絲繩品質(zhì)對鋼絲繩的使用壽命關(guān)系重大。

吊機一次性連續(xù)工作時間。吊機一次性連續(xù)工作時間長短對吊機液壓系統(tǒng)的影響比較大。連續(xù)工作時間長會造成系統(tǒng)溫度升高、液壓油的粘度下降、系統(tǒng)工作壓力下降、運動件磨損加劇、系統(tǒng)密封性下降、油品也容易發(fā)生變質(zhì)等。航標(biāo)吊機一次性連續(xù)工作時間比較短，表現(xiàn)為海上航標(biāo)作業(yè)時一座航標(biāo)一般都在0.5～1小時，碼頭裝卸標(biāo)或過泊最多也就是2小時左右。

吊機累積運轉(zhuǎn)時間。吊機累積運轉(zhuǎn)時間越長，即意味著累積磨損量就越大、老化嚴(yán)重、發(fā)生故障的機率就大。本單位航標(biāo)吊機累積運轉(zhuǎn)時間比較長。表現(xiàn)為廣州航標(biāo)處成立之初才400多座浮標(biāo)，而今已1000多座浮標(biāo)，任務(wù)增多；隨著港珠澳大橋、深中隧道的建設(shè)，橋涵標(biāo)數(shù)量增加；全球氣候越來越差，海上強風(fēng)、臺風(fēng)的數(shù)量越來越多、而且強度越來越強大，影響面越來越廣，其結(jié)果是海上浮標(biāo)損壞情況不斷增加、損失增大、無形中造成了航標(biāo)的維護保養(yǎng)、巡檢、搶修、檢修工作也將相應(yīng)增加；被船舶碰壞、致?lián)p的浮標(biāo)數(shù)量增加，由于船舶的噸位、尺度越來越大，船舶的慣性加大、了望及操控難度的加大，航標(biāo)被撞、壓到、帶移等情況越來越嚴(yán)重。液壓系統(tǒng)油泵、主操作閥等就是由于長年使用，導(dǎo)致壓力下降、操作失靈。

作業(yè)人員的風(fēng)險意識。從航標(biāo)船作業(yè)海域、作業(yè)地點主要是主航道、港口、碼頭，除了受風(fēng)浪影響外，還要受過往船舶、碼頭等的影響，作業(yè)過程危險因素多危險性大。作業(yè)期間一旦了望不詳或處里不當(dāng)就會出意外、出問題，導(dǎo)致船舶和吊機損壞。

從上述分析可以看出一次性連續(xù)工作時間短是航標(biāo)吊機在液壓系統(tǒng)方面的故障比較少且輕的主要原因；而劇烈的船搖標(biāo)擺、沖擊、吊機嚴(yán)重偏離平吊狀態(tài)是航標(biāo)吊機在吊機結(jié)構(gòu)方面故障比較多且嚴(yán)重的主要原因。而碼頭作業(yè)由于風(fēng)浪很小、船搖標(biāo)擺情況輕、航標(biāo)器材重量偏?。ㄎ唇M裝），因而航標(biāo)吊機故障很少。

5.談?wù)労綐?biāo)吊機在日常使用管理的若干要點

為了提高航標(biāo)吊機的完好率，確保航標(biāo)吊機的正常安全。本人認為航標(biāo)吊機在日常使用管理中要注意的事項比較多，除了要嚴(yán)格按吊機使用說明書要求、《航標(biāo)作業(yè)12條規(guī)定》進行定期或不定期維護、保養(yǎng)、檢查、操作外，還需要做到以下幾點：

對引起航標(biāo)吊機故障原因要有一定的認識，對海上作業(yè)的風(fēng)險性要有足夠的認識和預(yù)防措施。作業(yè)海況的是現(xiàn)擺著、作業(yè)狀態(tài)也是現(xiàn)擺著，逃避不了只能正確面對，在防范上下功夫。

吊卸浮標(biāo)特別是海上作業(yè)時建議增加1個吊點，以改善標(biāo)轉(zhuǎn)標(biāo)擺，減少磕磕碰碰、減少沖擊。這樣既可以減少對吊機的沖擊減少故障，也可減少航標(biāo)的損傷。

條件成熟的建議把雙短軸吊臂軸改成整體式吊臂軸；條件不成熟的無法改的，在操作中要加以留意并確保軸承的潤滑。

對高壓軟管、主操縱閥、油泵、主鉤鋼絲繩、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等備配件及材料一定要配備有若干品種和數(shù)量，以確保吊機的正常運轉(zhuǎn)、確保生產(chǎn)。因為上述備配件及材料有部分是需進口的、有部分是要定做加工的，不是想買就能馬上買到的，有些甚至需要幾個月才能到貨的。

經(jīng)常在惡劣的環(huán)境下作業(yè)，航標(biāo)吊機發(fā)生故障或出些問題是很難避免的，關(guān)鍵是要把發(fā)生的故障或問題的原因找到并修復(fù)處里好。而找原因處理問題，除依靠本單位管理人員外，還必須借助維修廠商的力量。因此必須慎重地選擇有維修資質(zhì)、比較專業(yè)、比較規(guī)范、最好是有吊機維修經(jīng)歷經(jīng)驗且質(zhì)量比較好的維修廠商。最后是做好維修質(zhì)量的驗收。endprint