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(guó)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(dòng)沖擊性好、制動(dòng)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(wèn)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(dòng)泵液壓裝置齒輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)懸吊起重機(jī)。有三個(gè)類(lèi)型液壓馬達(dá)：一個(gè)主要用于高速提升與移動(dòng)下降克林吊桿的鉤頭;一個(gè)變幅;另一個(gè)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(guò)程：（1）組裝過(guò)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(xiǎn)較高。（2）由于高空作業(yè)的環(huán)境限制，無(wú)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(duì)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(zhǎng)，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(shí)，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(tái)。（5）船舶下水后艙蓋投入使用時(shí)，克林吊的交叉作業(yè)有時(shí)可能會(huì)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(dòng)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(pán)木時(shí)，每個(gè)克林吊盤(pán)木需要八個(gè)圓形盤(pán)木;②盤(pán)木定位：根據(jù)克林吊底部法蘭半徑在盤(pán)木地面上預(yù)先繪制一個(gè)圓形，然后布置盤(pán)木呈米字形;③在正確配置每個(gè)盤(pán)木時(shí)，注意控制旋轉(zhuǎn)盤(pán)木齒輪的布置高度，并將盤(pán)木高度最小化;④克林吊主體放置在坐墩上。

（2）動(dòng)臂安裝。安裝方法：首先用葫蘆將整個(gè)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(gè)主體吊臂軸承座的縱向水平傾斜方向緩慢上下移動(dòng);通過(guò)軸承起重機(jī)或軸承千斤頂?shù)淖詣?dòng)微調(diào)，將整個(gè)主體吊臂軸承座法蘭與臂架法蘭對(duì)準(zhǔn)。按設(shè)計(jì)圖紙要求插入吊桿螺栓，用超大扭矩電動(dòng)扳手進(jìn)行擰緊，擰緊時(shí)的力矩為1 785 N·M，然后電動(dòng)吊機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)放下整個(gè)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(zhuān)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(jì)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(shí)通電。①連接臨時(shí)電源線;②檢查絕緣電阻。

（5）液壓系統(tǒng)的啟動(dòng)和排氣。啟動(dòng)系統(tǒng)前，必須拆卸克林吊的控制桿和驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，以免由于操作錯(cuò)誤而導(dǎo)致克林吊傾倒。①點(diǎn)動(dòng)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(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)異常噪音;③確認(rèn)無(wú)異常噪音后，繼續(xù)操作液壓泵，直至整個(gè)系統(tǒng)充滿(mǎn)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(guò)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(dòng)機(jī)油液位自動(dòng)報(bào)警、高溫液壓報(bào)警等，都應(yīng)該是正常和可靠的。

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

（7）搭載整個(gè)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(gè)連接頭掛起克林吊本體和下端吊臂上并進(jìn)行滑動(dòng)掛鉤;④用克林吊的上端主副兩個(gè)連接頭相互聯(lián)動(dòng)調(diào)整可使下端的法蘭表面本體保持一定水平滑動(dòng)狀態(tài);⑤起動(dòng)了升降式龍門(mén)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(kāi)始徹底清理克林吊底部所有法蘭面，擰緊法蘭定位銷(xiāo);⑦通過(guò)克林吊法蘭配合，將法蘭定位銷(xiāo)的兩個(gè)導(dǎo)向部分分別插入兩個(gè)相應(yīng)的法蘭螺栓孔中;⑧開(kāi)始拆除臨時(shí)定位支撐銷(xiāo)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(zhǎng)度為2 mm～3 mm;⑨同時(shí)插入所有法蘭定位螺栓并同時(shí)退出所有定位銷(xiāo);克林吊法蘭繼續(xù)緩慢下降，使克林吊的兩個(gè)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(dòng)扳手將法蘭圓周上8個(gè)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(xiāo)并解開(kāi)它[2]。

（8）放置動(dòng)臂。①電機(jī)制造廠家所提供的手動(dòng)液壓油泵與克林吊緊急液壓制動(dòng)系統(tǒng)直接相連，通過(guò)緊急液壓操作強(qiáng)行自動(dòng)打開(kāi)一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)鎖定吊高速旋轉(zhuǎn)制動(dòng)齒輪的電機(jī)制動(dòng)器，使克林吊在各種外力的推動(dòng)作用下自由轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn);②通過(guò)龍門(mén)吊使克林吊吊臂本體轉(zhuǎn)動(dòng)，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(kāi)起重臂的吊鉤，復(fù)位并鎖定制動(dòng)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(dòng)停止時(shí)，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(chē)狀態(tài)下，只有電氣制動(dòng)器和電磁閥的電氣制動(dòng)能執(zhí)行制動(dòng)指令和懸吊，因此在進(jìn)行故障發(fā)生原因排查分析時(shí)必須仔細(xì)分析制動(dòng)電磁閥的制動(dòng)接通閥和使用電氣電磁制動(dòng)閥的電路。首先，必須明確所需要涉及的整個(gè)制動(dòng)保護(hù)電路，然后還要檢查一下制動(dòng)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(dòng)泄漏現(xiàn)象。及時(shí)檢查一下電磁閥自動(dòng)保護(hù)開(kāi)關(guān)電路元件中的自動(dòng)限制開(kāi)關(guān)繼電器并對(duì)控制開(kāi)關(guān)觸頭進(jìn)行檢查，避免因?yàn)樗蓜?dòng)導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)操作參數(shù)錯(cuò)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(guò)程中，突然出現(xiàn)低壓報(bào)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(wú)法承受每個(gè)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(yàn)證系統(tǒng)檢查系統(tǒng)中的壓力繼電器，看信號(hào)接收裝置是否對(duì)其產(chǎn)生影響，導(dǎo)致壓力繼電器錯(cuò)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(shí)繼電器和控制API以及壓力繼電器和電動(dòng)伺服閥。為了保證故障分析的準(zhǔn)確性，不能盲目測(cè)量和推測(cè)，對(duì)于這種起重機(jī)，當(dāng)發(fā)生電氣故障時(shí)，電氣部件通常會(huì)發(fā)出火花并停止工作。如果繼續(xù)工作噪音會(huì)很大，并且部件溫度會(huì)升高。這些問(wèn)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(shí)，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(xiàng)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(guò)程中工作人員應(yīng)從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的地方開(kāi)始，然后維修復(fù)雜的部件;控制啟動(dòng)、速度、制動(dòng)回路時(shí)，首先控制起動(dòng)、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(shí)，必須了解可用的控制方法，以便盡早發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)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(cè)開(kāi)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(kāi)來(lái)，以檢測(cè)該級(jí)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(jí)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(lái)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(dòng)器更換它們，然后驗(yàn)證故障是否仍然存在?？梢允褂么朔椒▉?lái)診斷系統(tǒng)中某些老化或損壞的部件。（4）參數(shù)比較法。測(cè)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有無(wú)法像通用電氣那樣有效相對(duì)應(yīng)的各種故障原因檢測(cè)技術(shù)設(shè)備，故障原因檢測(cè)和技術(shù)解決問(wèn)題變得更加困難。常見(jiàn)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)故障一般分為四大故障類(lèi)：人為造成故障、機(jī)械故障、液壓系統(tǒng)故障和動(dòng)力設(shè)備啟動(dòng)故障。液壓系統(tǒng)故障診斷檢修時(shí)，應(yīng)充分學(xué)習(xí)了解常用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及其相關(guān)故障檢修知識(shí)。

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(wú)級(jí)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(wàn)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(yǔ)

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(duì)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)：

[1]李浩.船舶克赫吊作業(yè)優(yōu)化研究[J].百科論壇，2019（6）：

362.

[2]鐘偉懷，張春永，劉歡.某鋪管船克林吊基座改裝項(xiàng)目的施工方案[J].廣東造船，2020（4）：60-63.

[3]趙勇平.鉆井輔助船400 t克林吊基座設(shè)計(jì)[J].航海工程，2015（11）：47-49.