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海上KENZ起重機箱體式吊臂頂升裝置設計和應用實例

來源:愷德爾起重機安全監控管理系統專家 發表日期: 2016-06-29 17:44:00

摘 要:針對 SZ36-1CEP 海上 KENZ 起重機吊臂根部銷軸出現異常響聲和旋轉,存在安全隱患的問題,考慮針對起重機自身結構特點,設計一套箱體式吊臂頂升裝置并成功應用,實現了替代浮吊進行銷軸拆檢的工作,可保證海洋平臺起重機的安全使用,該裝置結構簡單,可重復使用,降低了維修費用。



海上平臺起重機是平臺上的一類關鍵性設備,其性能的好與壞直接影響到平臺的生產生活。SZ36-1CEP 海上 KENZ 起重機為荷蘭 KENZ 公司1999 年制造,為箱體式吊臂變幅液壓缸結構,箱體式吊臂與基座連接處采用銷軸連接,銷軸及軸承的好壞將影響到起重機的安全使用,該類型起重機自2000 年服役至今一直未對主臂銷軸及軸承進行過拆檢。 自 2012 年以來陸續在主臂銷軸部位已出現了異常響聲,且部分銷軸的制動板出現了斷裂,銷軸已出現了轉動現象,見圖1。



一旦主臂銷軸竄出或軸承散架,后果不堪設想。 為了消除起重機設備的安全隱患,起重機安全監控系統迫切需要制定解決方案。 由于箱體式吊臂重量大,長度超過25 m,重量接近12.5 t,吊臂水平狀態距離吊貨甲板高度接近9 m,且平臺甲板空間比較狹小,平臺上也沒有其他可用的大型起吊設備,要實施此項檢修工作,通常情況下必須借助浮吊作業來配合進行主臂銷軸的拆卸檢查,但是浮吊成本太高。為克服上述困難,通過分析起重機自身結構特點,研制頂升裝置,主要包括運動機構模塊、液壓系統模塊,該裝置能夠方便進行主軸拆檢工作,為起重機的關鍵性銷軸的預防性拆檢提供了技術保障。

吊臂銷軸旋轉故障




1頂升裝置設計


1.1 運動機構模塊設計

運動機構見圖2,結合多年來形成的技術積累,計劃依托起重機塔身上自有的液壓缸下支撐點作為頂升裝置基點,起重機安全監控系統采用兩個小型油缸鉸接頂升托盤,通過控制托盤下部油缸的升縮來實現頂升托盤的上下起升,由托盤將箱體式吊臂頂起設計[1-6] 。


利用吊車原液壓缸2 個下支撐點和塔身上的吊耳安裝頂升裝置,形成一個穩定的三角支撐架,通過調整斜拉螺桿的長度,實現支撐架的前后姿態調整,見圖3。

頂升裝置裝配示意

頂升裝置示意示意




1.2 液壓系統模塊設計

頂升裝置液壓系統比較簡單,頂升執行元件采用2 個小型液壓油缸,采用換向閥及節流閥共同實現對升降的方向及速度的控制;同時,吊臂重量比較大,采用平衡閥防止頂升油缸意外下降,發生危險。 上述設計中液壓系統原理見圖4。 同時為防止油缸內泄等異常情況出現,消除吊臂更換作業的危險性,在頂升裝置托盤4 個角上安裝 4根強度滿足要求的頂升螺紋絲杠進行安全保護。




2 應用實例

該裝置在SZ36-1G 平臺的吊臂銷軸及軸承的拆檢更換中進行了實際應用,達到了預期的設計效果。 起重機安全監控系統通過拆檢發現軸承及銷軸磨損嚴重,并成功實現了對故障銷軸及軸承的更換工作。 及時消除了吊車由于吊臂銷軸旋轉而產生的安全隱患,保證了起重機在最短的時間恢復了正常使用。 頂升裝置、施工圖片及新舊軸承銷軸對比見圖 5、6及圖7。


頂升裝置安裝現場




3結束語


本套裝置在SZ36-1G 平臺的吊臂銷軸及軸承的拆檢更換中進行了成功應用,裝置達到了預期的設計效果,成功實現了對故障銷軸及軸承的更換工作。在全程施工過程中,業主完全肯定了該套裝置的安全可靠性,同時也及時為業主消除了吊車由于吊臂銷軸旋轉而產生的安全隱患,保證了吊機在最短的時間恢復了正常使用。 直接替代浮吊作業,單臺車主臂銷軸及軸承拆檢更換可直接為作業公司節省浮吊費用近90 萬元(按浮吊3天理想狀下作業計算),目前KENZ 同類型吊機在渤海灣內還有6 臺,其使用的吊臂軸承均為免維護軸承,經過近13年的使用,軸承的免維護涂層已出現大面積脫落,自潤滑效果降低,需要陸續對軸承進行全部更換。 該裝置的成功使用,為后續其余6 臺KENZ 吊機的銷軸預防性拆檢提供了技術保障。


針對箱體式吊臂結構相似,只是吊臂重量,液壓缸擋距,起升高度不同,通過對本套裝置優化升級,可實現系列化產品, 繼而推廣應用到類似KENZ起重機的其他箱體式吊臂變幅液壓缸結構的起重機上,從而實現對起重機關鍵銷軸的預防性拆檢維護保養工作,實現起重機完整性管理方面對關鍵銷軸的定期拆檢的技術要求,可保證起重機設備的安全。


吊臂新舊軸承圖片

吊臂新舊銷軸對比



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