浅谈岸边集装箱起重机小车轨道更换
2018-06-17贾聪
贾聪
摘要:本文针对马士基摩洛哥丹吉尔码头8台桥吊改造项目中涉及的小车轨道整体更换内容进行近一步的阐述,根据新设计方案需更换长轨、短轨、橡胶垫、钢垫、压板盖板及螺栓、抗剪块等等。小车轨道更换方案有多种:可以采用大吨位汽车吊(或浮吊)吊装,也可以利用桥吊机房自身的维修行车进行吊装,但是选取一种最经济、安全、高效的更换方式是我们需要考虑的话题
关键词:维修行车;轨道分段;轨道对接;小车架中转
引言
随着港口业务的发展,港机产品在历史的进程中也已经走了很长的一段路,伴随时间的流逝,全球范围内各码头的港机设备或多或少的呈现出老化的特征,其中一些老桥吊在使用过程中小车轨道的磨损、断裂问题尤为突出。而老设备轨道问题的出现往往比较难以修复,用户普遍会选择整体更换的方式,这样比较彻底,并且无安全隐患。
1、新旧方案的对比
传统上的小车轨道更换主要依赖于汽车吊吊装,优点是操作简单,工作量相对较小,施工周期短些,但是也存在着很大的缺点:首先在高空中起吊小车轨道,选取的汽车吊吨位比较高,价格非常昂贵,其次,汽车吊作业需占用用户码头场地,影响码头吊箱作业,最后,大梁上有些部位的小车轨道还会存在干涉问题(例如平台、机房底部的轨道等),汽车吊无法吊装。
此次摩洛哥项目中采用的是机房维修行车起吊小车轨道的方式,其相比汽车吊吊装的方式来说只需将桥吊停至维修区域,无需多余占用码头场地;成本较低,主要体现在人工成本上;通过小车移动、转运的方式逐步更换新旧轨道别出心裁,大大降低了施工难度。
如下针对机房维修行车起吊小车轨道的方式进行一个简单的说明。
2、小车轨道更换难点和思路
难点介绍:1、小车轨道总长约为130米,由于整根上下吊装难度大,必须分段进行;2、承轨梁距离码头面约高50米,高空转运风险大;3、新旧轨道间替换困难;4、空中轨道对接作业难度大。
更换思路:将新轨道分批吊装至老轨道旁,并固定在大梁内侧,将原有轨道压板拆开、拆出轨道并割断,换上新轨道后焊接,老轨道运回地面。考虑到小车架的停放位置,故先换好前大梁轨道;然后将小车移至前大梁,再更换后大梁的轨道。
3、工作原理
摆放新轨道至在机房维修吊装孔下方,利用维修行车吊装新轨道至接近机房底部,小车行至轨道处,将新轨道置于小车架上,由于小车架呈凹型状,中间部分是下凹的,因此需要行至后大梁尾部,借助尾部的维修架将中间放置的轨道转移到两侧。而后行至前大梁头部,做好固定支架,借助手拉葫芦对新旧轨道进行更换,完成后用同一方法将旧轨道下放至地面。采取这种方式逐一的对小车轨道进行换新。如图1、图2、图3、图4所示。
图1 室内维修行车吊装新轨道 图2 小车转运轨道
图3 后大梁尾部维修架转移轨道 图4 新旧轨道换位
4、现场施工方案
4.1 准备工作
一个项目成功的前提是最好做充足的准备,从设计、下料、制作、采购物资等各个环节都需要按照如下内容做严格的把控:
1、重新设计、制作小车轨道短轨、轨道挡块、钢衬垫等;2、根据图纸要求,进行短轨下料,机加工轨道一端安装抗剪块的槽口,并打磨去除毛刺;3、按图纸要求准备轨道衬垫,轨道压板,压板底座及螺栓组件需根据情况准备;4、准备吊装所需的相应吊索具等起重工具;5、桥吊停至指定维修位置,大梁放平,下方划定安全区域;6、对小车轨道的轨距、高低差等进行测量,作为数据记录;
4.2 吊装新轨道
利用机房室内维修行车将新轨道分批吊装至大梁内侧(通过小车转运);在大梁上事先安装好固定架,利用手拉葫芦及钢丝绳将新轨道固定在大梁内侧(旧轨道的上方),以不影响小车运行为准;(新轨道要注意做好绑扎,以免出现高空坠物事件)
4.3拆除旧轨道
将小车停至在需更换轨道段的后方,根据上一步骤,新轨道已绑扎在旧轨道上方,此时解除需更换段旧轨道上的压板,将该段的轨道割开,利用手拉葫芦抬起至一定高度后绑扎固定好。
4.4铺设前大梁新轨道
放下事先固定在大梁内侧的新轨道,使其靠在承轨梁内侧;将已经割断的轨道固定到大梁內侧;清理大梁承轨面板,打磨去除浮锈等,然后做防锈处理;将新轨道放置到承轨梁轨道安装位置;焊接连接这部分轨道,焊接前需在对接位置加好衬垫,调整好间隙及直线度(可用靠尺检查)后两侧各用两组临时压板组件压住,但不可以压的太紧。然后严格按照轨道焊接工艺进行预热,控制层间温度,焊后热处理及保温。
注:轨道的对接焊接:A、预热,轨道接头两侧150mm,预热温度为350~400℃。B、焊接,参照轨道焊接的通用工艺,轨道焊接一般分三层进行。分别如下:第I部分用CHE50或J507焊条焊接,I部分焊接完成后迅速进行清渣,以保证足够的层间温度;第II部分仍用CHE50或J507进行焊接,运条手法是不间断地转小圈,使焊渣从两侧流出,焊接过程中要注意保证轨道两侧焊缝饱满;第III部分用J107Cr焊条进行施焊,要求焊缝饱满,打磨后熔合线处无可见的下凹;C、焊后热处理与保温。焊接结束时立即用火焰加热,对接头焊缝部位进行焊后热处理,温度为650~750℃,时间为15~30分钟,之后对接头区域进行保温缓冷。D、打磨与NDT。E、硬度与磁粉检查。必须使轨道的踏面硬度达到图纸设计要求的硬度,不允许硬度太高或太低,同时必须保证母材的表面和接头无裂纹产生。)
6、焊缝检查合格后将新轨道及轨道垫板安装到位。并安装轨道压板组件,螺栓的预紧力矩为250Nm。注意事项:轨道端部定位需按图纸要求,避免轨道纵向调整。新轨对接时需尺寸控制,避免再另外加接头,增加工作量。焊接工作完成后要及时做好油漆修补工作,特别是安装后不可见的面需提前做好油漆。
4.5更换剩下部分的轨道
1、在焊接后大梁轨道前,需将小车架移至前大梁。2、按更换前大梁轨道的步骤继续更换后大梁轨道。3、前后大梁的轨道全部更换完毕后,小车行至每一段的新轨道上,把旧轨道放置在小车架上。最后通过室内维修行车将固定在大梁内侧的旧轨道一一运至地面。
4.6轨道测量检验
1)接头间隙、错位的检查与控制。根据一般图纸要求,间隙控制在3mm,短轨对接高度、左右错位应为≤0.5mm。2)轨道直线度的检查与控制。根据FEM标准要求,整根轨道直线度要求为≤10mm,但2m范围内不能超过1mm,如果超差须进行调整。3)轨道高度差的检查与控制。轨道高低差为两侧轨道在垂直方向的相对高度差,根据FEM标准规定,一般要求为0.0015S,但最大为10mm(S:为规矩)。4)轨距的检查与控制。根据FEM标准,规矩偏差在+/-3mm范围。5)轨道中心与承轨梁腹板中心偏差。一般情况下,对此项偏差不做要求。但根据FEM标准要求,错位偏差为≤0.5t(t为承轨梁腹板厚度)。6)压板螺栓的检验。当长腰形螺钉装入底板后,必须旋转螺栓90度,螺栓定位线呈八字形。后拧紧螺栓。六角头螺栓连接的轨道压板不需要检查角度。
5、未来的改进方向
该方案很好的完成了改造任务并且在经济效益上得到了很大的提升,但是在转移新旧轨道上效率还是偏低了一些,未来拟在小车上设计安装一个新旧轨道转换工装,使得换轨的工作变得更加快捷。小车在大梁上具备移动特性,能达到每一个需要更换轨道的位置,因此工装加装在小车上会更为有效。
6、结语
桥吊小车轨道更换技术是码头设备老化所必然面对的问题,如何采取最经济最有效的方式去进行更换是本文的主旨所在。解决的方案有多种,但是利用桥吊固有设备去更换会达到事半功倍的效果。此方案涉及的工作量小,方法簡单易于操作,安全性高,在起重机有偿业务蓬勃发展的今天,该方案在节省公司成本的基础上完美完成用户的既定目标,没有过多的占用用户码头场地,具有很强的市场竞争力,市场前景广阔。
参考文献
[1] AWSD1.1:2000《钢结构焊接规范》
[2] ZP/TSF01-02-04《港口机械和大型钢结构制造与验收标准》
[3]JQ/GJD03.01-92《港机标准》
[4]FEM《欧洲起重机设计规范》
(作者单位:上海振华重工(集团)股份有限公司)