集装箱岸桥换绳装置改造分析

吴亮，刘小晖

（上海振华重工(集团)股份有限公司，上海 200125）

集装箱岸桥工作效率对码头经济发展具有重要影响，其作为主要生产设备，必须要保证其可以始终维持在最佳运行状态，提高工作效率。而对于集装箱岸桥来讲起升钢丝绳与俯仰钢丝绳为其关键工作部件，但是因为工作性质要求，更容易受损，需要经常进行更换，但是就其特点来看，换绳工艺难度比较高，且具有一定风险性，完全依赖于专业换绳装置。为提高换绳操作的可行性与便利性，需要在原有基础上来对换绳装置进行改造。

1 集装箱岸桥换绳特点分析

1.1 岸桥换绳特点

集装箱岸桥起升钢丝绳与俯仰钢丝绳在实际应用中很容易被损坏，为维持正常使用需要定期更换，但是因为其卷绕线路比较长，并且反复完全角度大、位置多，再加上受自重影响，钢丝绳具有非常大的牵引阻力，无法利用人工或者简易工艺完成更换操作，需要利用专业换绳装置操作。为保证岸桥可以维持在最佳运行状态，必须要定期对损坏的钢丝绳进行更换，这样就需要基于换绳工作原理，对存在的各类问题进行分析，以提高换绳操作便利性、安全性为根本目的，对换绳装置以及工艺进行改造优化，争取提高换绳工作综合效率。

1.2 岸桥换绳问题

为满足实际生产需求，集装箱岸桥在结构设计上不断更新，以求进一步提高作业效率。但是对于换绳装置来讲，因为工作原理的特殊性，在设计上还存在一定缺陷，例如比较常见的卷筒较小，以及未设置牵引钢丝绳等，在进行换绳操作时，无论是起升还是俯仰钢丝绳，均需要将钢丝绳在牵引卷筒上缠绕3圈，并将其中一端与需要更换的钢丝绳进行连接，另一端则需要通过人力或者工具进行配合完成收放工作。另外，部分岸桥比较落后，未设置制动器，需要及时断电，且停止收放绳后，另一个去拿垫木将卷筒塞住，避免因为惯性作用出现转动问题。对集装墙岸桥换绳装置进行改造，其中一个要点就是要提高换绳工作效率，解决牵引卷筒小、收放速度低以及排绕导向功能缺失等问题。另外，对于未设置制动器的岸桥换绳装置，在两条钢丝绳接头通过滑轮罩时进行降速或者停住的难度非常高，假如在换绳过程中，出现接头被卡无法及时收放绳的问题，将存在很大可能造成断绳、坠绳，对在场换绳工作人员造成安全威胁。面对集装箱岸桥换绳装置存在的各类问题，应基于实际生产需求，对各缺陷进行分析，争取通过改造来达到最好换绳效率，并消除安全隐患。

2 岸桥换绳作业原理

2.1 换绳工艺流程

想要实现集装箱岸桥换绳装置改造以及工艺优化，首先需要确定换绳工作原理，然后对整个工艺流程进行分析，寻找并确定存在的问题，将其作为优化分析的要点。以PHB40．5t岸桥为例，对起升机构钢丝绳更换原理进行分析。

（1）机械房准备。将吊具降到放置到地面，使得钢丝绳处于松弛状态，然后将倾转机构归零设置处理，对起升机构凸轮限位进行拆卸。起升卷筒上剩余的3圈钢丝绳需要利用钢丝绳夹与麻绳进行固定封牢处理，并将起升卷筒钢丝绳端部拆卸掉。一般还需要在机械房内比较宽阔的位置来通过维修行车，将待更换的新钢丝绳辊筒吊起，解开绳头放出适当长度，对新旧绳头进行焊接处理，最后将辊筒放下即可。

（2）前端准备。前伸梁位置需要利用长麻绳来将卷扬机上直径为8mm的细钢丝绳牵引到旧钢丝绳端部固定位置，便于将其与新钢丝绳头的焊接处理。并且前端还需要利用钢丝绳绳扣来固定1个定滑轮，将细钢丝绳绕过定滑轮，并用钢丝绳夹进行固定。最后需要通过电焊方式来将前端旧钢丝绳切断，利用细钢丝绳将旧钢丝绳牵引到地面。

（3）更换钢丝绳。一切准备就绪后，将钢丝绳夹拆除，并吊起辊筒，将新钢丝绳放出。地面位置工作人员需要用力下拉旧钢丝绳，待新钢丝绳被拉到地面位置后，将旧钢丝绳切断，并通过叉车将新钢丝绳送到海侧横梁外侧。对于新旧钢丝绳的固定，一般可选择卷扬机细钢丝绳牵引新钢丝绳到前伸梁钢丝绳头固定端处理。完成新钢丝绳头固定处理后，拉下细牵引钢丝绳，并对钢丝绳长度进行适当调整，切除多余部分，完成换绳作业。

（4）后期清理。待完成换绳工艺后，需要对现场进行全面清理，安装凸轮限位并试车，且要对换绳结果进行检查和详细记录，作为后期维护管理的依据。

2.2 工艺所存问题

将新钢丝绳下拉到达地面位置时，地面会平铺很长一段新钢丝绳，现场管理不到位，会导致钢丝绳润滑脂粘附地面存在的泥沙以及小石块，在未处理的情况直接更换，在经过滑轮以及后期正常运行时，将会对钢丝绳产生较大磨损，出现跳丝、断丝等问题。另外，利用叉车将新钢丝绳送往海侧横梁外时，钢丝绳会与海侧横梁之间产生较大摩擦力，造成横梁与钢丝绳产生损伤。如果在日常工作中遇到海水涨潮的情况，新钢丝绳向上牵引，便会存在部分钢丝绳被浸泡在海水内，加速钢丝绳的腐蚀，缩短其使用寿命。

对于新钢丝绳的更换，放绳时需要人员在地面向下拉钢丝绳，整个过程速度非常快，对工作人员会存在较大安全威胁，出现人被钢丝绳绊倒或者刮伤等问题。并且，下拉钢丝绳需要一个很大的作用力，一般需要1～2个人起跳后抓紧钢丝绳身体悬挂下拉，很容易造成肌肉拉伤，且无法保证人身安全。假如岸桥配备多根钢丝绳，但是每次只能更换1根，完成更换需要花费大量时间，且工作量较大，安全系数低。

3 集装箱岸桥换绳装置改造

3.1 换绳装置改造

为提高集装箱岸桥换绳综合效率，基于上述各类问题进行分析，在尽心改造优化时，确定“整体更换、全新设计”基本要求，在原装置结构基础上进行调整，争取在提高换绳质量的同时，确保工作人员人身安全。将两根同捻向钢丝绳在前伸梁端进行焊接处理，成为一根连续钢丝绳，并利用两个定向滑轮组进行导向，来完成机械房控制放新绳与卷旧绳的功能，这样便可以完全避免新钢丝绳对地面砂石的吸附，同时也可以完全规避海水浸泡的可能，保证钢丝绳性能不会受外部因素影响出现质量问题。同时，还在机械房内增设了辅助卷绳机、放绳机以及旧绳卷盘装置等，真正实现钢丝绳更换的自动化，根据实际需求还可以实现两根钢丝绳的同时更换，相比以往更换装置来讲，具有更高工作效率。其中，通过应用卷扬机作业，可避免利用人力下拉钢丝绳的情况，工作强度大大降低，且换绳安全性更高。与地面设置的旧绳卷盘装置配合作业，能够实现对地面旧钢丝绳的盘放，避免人工作业的同时，提高人员作业安全性。

3.2 改造后更换流程

与改造前换绳工艺流程进行比较，可以发现区别主要体现在现场换绳程序，依然按照要求完成前期准备工作，待正式更换钢丝绳时，将起升卷筒位置的钢丝绳夹拆除，并启动放绳机，机器来自主释放新钢丝绳。然后开启卷扬机，对旧钢丝绳进行卷放处理，对于放置地面的旧钢丝绳会主动进入卷盘装置。待完成换绳工作后，需要将前伸梁前端钢丝绳切断，且要对钢丝绳头进行固定处理，并对钢丝绳长度进行适当调节，将多余部分切除，最后对各钢丝绳头固定螺栓进行紧固处理。待完成所有换绳工序后，进行现场全面清理，且进行实际运行效果检查，并对整个换绳以及运行状态进行如实记录。

3.3 改造后使用效果

（1）性能参数升级。对集装箱岸桥换绳装置进行改造后，整个装置的性能参数得到进一步升级，技术状态具有更高保障。无论是拉力、卷筒规格、牵引速度，还是作业安全性等方面均具有更大优势，并且通过设置辅助卷绳机、放绳机以及旧绳卷盘装置，使得整个换绳过程自动化效果更佳，实际操作效率得到大幅度提高。

（2）工艺简单效率高。新型设备在换绳工艺中的应用，使得牵引钢丝绳在配置上可以直接实现起升钢丝绳与俯仰钢丝绳的自动更换，并且可排除更换过程中，新钢丝绳在地面上对小石子等的吸附，大大降低了钢丝绳与滑轮之间的摩擦，有效避免了钢丝绳开线、断裂等问题的发生。并且换绳工艺改造优化后，整个换绳工程可控性增强，即便是在换绳过程中遇到问题，也可以随时停止更换，且不会对工作人员以及岸桥设备造成不良影响。从整体上来看，装置改造后换绳工艺更为简单，工作效率也更高。在保证钢丝绳更换后完好性的同时，可大量节省维修所需费用，并且自动化程度的提高，可大幅度减少人员的数量，维修工作量也会减少，降低劳动强度的同时，保证较高作业效率。

4 结语

老旧集装箱岸桥换绳装置在实际应用中存在较多问题，不仅换绳工艺复杂，并且无法保证换绳后运行状态，还会对工作人员带来一定安全威胁，对岸桥换绳装置进行改造优化势在必行。从换绳工艺基本要求出发，对存在的缺陷与不足进行改造，并积极应用自动化设备，来提高换绳综合效率，最大程度上来排除外部因素对新钢丝绳造成的不良影响，确保其可以处于最佳工作状态。

参考文献：

[1]张卫,王培山,王延春,张鹏．集装箱岸桥吊具挂舱的原因分析及应对措施[J]．港口装卸,2016,(02):43-45．

[2]侯艳芬．服务台可变的集装箱岸桥调度建模与仿真[D]．北京交通大学,2016．