可移式液压坞墩设计及其使用方法

郑亚中

(上海华润大东船务工程有限公司，上海 202155)

1 方案探索

在大型船舶修理过程中经常会遇到海损船舶首部的修理，其船舶首部修理主要面临两大难点：一是船舶线型复杂，制造有一定难度；二是在保证艏楼甲板及附属设备不动的情况下，新制的分段如何与老结构相连接，并保证其光滑过渡。针对问题一，一般大型修造船厂都能解决制作问题，有时间、有船体放样技术，再加技术过关，基本上能满足船东及规范要求。针对问题二，新制的分段(质量800 t左右)如何嵌入到船舶首部是一个值得探讨的技术问题。

现代化的修船，不仅要考虑修船周期，还要考虑船舶的线型不被破坏，艏楼没受损部分应保留，尽量不扩大工程量，否则，材料、人工成本会大幅度上升。海损船舶的修理工程，如果用大型浮吊吊装，不仅有穿绳难度，另外还要支付每天40～50万元的租用费，方案不可取。如果采用一种方法能将分段滑进，并能把质量800 t左右钢结构件能从下往上顶升到安装位置，那将是一个既省工又省时的好方法；新老结构装配前要修正，如果能将新分段进行三维定位，问题将得到解决，故产生了可移式液压坞墩的设计思路。

2 设计思路

可移式液压坞墩设计通过多组液压坞墩配合、自由分段，能将重型钢结构件从下往上顶升到安装位置。可移式液压坞墩由以下部件组成：固定支撑托架、上下移动托架、水平移动架、D90钢球保距器及行走轮组件等5大部分组成。如图1所示：①固定支撑托架的4个角上，分别外伸有1个包含行走轮的行走机构组件。② 4只液压油缸作为坞墩的4个支撑点，设置在固定支撑托架上的4个角上。③上下移动托架设置在4只液压油缸上部，水平移动架固定设置在上下移动托架上。④水平移动架与上下移动托架之间设置有钢球保距器，使得液压坞墩或水平移动架移动时保证钢球受力均匀，防止钢球打堆。⑤考虑到上下顶升时会产生滑移，在设计过程中加设了定位滑动导向装置，解决了油缸在工作时受力不均衡问题。

图1 设计示意图

顶升方案及机构介绍：分段起升质量850 t，可用4组支撑点将分段顶起，每组的顶升质量要达到320 t，考虑不平衡因素，每组按系数0.8计算，每组设计顶升质量要达到320 t。4只100 t液压油缸液压坞墩单次起升的最大高度为150 mm，前后最大位移量为600 mm，左右最大位移量为340 mm，基本能满足分段对中、接合要求。油缸的最高油压为20 MPa，每4只油缸为一组，最大顶力质量为400 t；单组对角油缸供油，防止受力不均；电、液换向阀远距离控制，可集中组合式控制，也可单组控制。组成1个坞墩支撑点，4组液压系统统一控制，分段落墩后，即能三维操作将分段调整到位。

3 工程应用

该可移式液压坞墩在实际修船使用过程中，达到了设计目的，为开辟海损船的修理，起到了不可替代的作用，仅1艘“威望”船的修理，就为公司节约了上百万元的修理费用，今后在坞内拼接上千吨的分段都可随时调用此设备，为修理大型船舶提供了工装保障。图2、图3、图4为可移式液压坞墩在工程中的应用情况。

图2 液压坞墩实效图

图3 液压坞墩工作状态图

图4 海损船修理后最终效果

4 使用方法

1)使用千斤顶将整个液压坞墩向上顶离支承面80～100 mm，打开行走机构组件，使得行走轮伸出；用千斤顶缓慢放下液压坞墩，使行走轮着力。

2)移动液压坞墩根据所需工作位置要求，加双点拉力拖拉液压坞墩，使其受力均匀，根据走向，先固定2只行走轮直向，2只行走轮为活动走向，将移动液压坞墩移动到指定位置。

3)将液压坞墩移动到指令位置后，用2只千斤顶将整个液压坞墩向上顶开20～30 mm，收起行走机构组件，使得行走轮缩进，再将千斤顶缓慢放下液压坞墩，使行走轮不着力。

4)液压坞墩的油缸接口为一组控制单元供两2只油缸，且对角布置，防止单边受力。电器操作可远程控制，一种模式为单控，另一种模式为集控。

5)液压坞墩工作时，用绞车或葫芦在水平位置将被顶物或分段固定好，防止滑移，将2只D50、长210 mm的固定销从移动托架与固定托架内的孔中拔出，工作结束后应将插销插入原位。

6)顶升时，应严格掌控油缸上升速度，4只油缸尽量做到均衡。多组液压坞墩同时作业时，水平高度差不应超过50 mm。

7)每只液压坞墩作业时，最大负荷目前暂定320 t，可事先设定好系统最高油压。

5 结束语

本文提出的可移式液压坞墩设计结构简单，承重力强，易于操作，能通过多组液压坞墩(优选4组)配合，分段滑进，将重型钢结构件从下到上顶升到安装位置，并能在水平方向作局部调整，能满足大型钢结构件的准确定位、修边焊接工作，省工省时，具有一定的实用性和可操作性，解决了海损船舶修理的典型难题。