双起升岸边集装箱起重机小车改造方案

侯 锐 龙 刚

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

1 项目背景

某国际码头共有岸边集装起重机16台，根据设计标准和规划，10台岸边起重机的起升高度为41 m，4#～7#岸边起重机的起升高度为43 m，2016年投入使用的15#～16#岸边起重机的起升高度为49 m，其中1#～3#泊位靠泊船舶为大型船舶，4#泊位靠泊船舶为小型船舶。

为了适应码头生产情况的变化，在对岸桥加高和侧面吊具开展充分调查的基础上，确定了初步改造方案。2#、3#泊位安装侧面吊具，将岸边集装起重机的起重高度提高3.7 m，考虑到1#泊位岸边集装起重机的起升实际高度，仅靠安装侧面吊具无法满足码头的生产需要，因此，选择对岸桥进行加高设计或直接更换较高起升高度的岸边集装起重机。

为了保证改造方案的科学性、合理性，施工单位反复核算技术图纸，并分析相关数据，若对双起升岸边集装箱小车实施改造，可将原来岸桥的起升高度升至44 m，小车改造配合安装侧面吊具，可适应码头当前的靠泊需要，保证1#泊位生产正常进行。经过对改造方案的充分讨论及检查改造效果可知，就小车改造方案对2台双起升岸桥进行改造，可增加岸边集装箱起重机的起升高度和伸前距，提升经济可行性、合理性，在提升岸桥性能的同时，减少了岸桥改造成本。

2 小车改造方案介绍

2.1 更换小车架总成

本码头工程双起升岸边集装箱小车改造方案的重点内容为更换小车架总成，将以往双起升的小车架更换为单起升的小车架，调整小车附属机构，更换司机室联动台，不拆除原司机室内，对相关程序进行改造。在对小车进行改造后，岸边集装箱起重机的起升高度升至44 m，前伸距提高至65 m。

2.2 起升卷筒绳槽核算

起升卷筒绳槽数量会影响小车改造的效果，经核算主起升机构卷筒直径1 480 mm，各角的绳槽32圈，预留安全圈数3圈，卷筒绳槽可使用起升高度满足改造要求，即67.4 m。

2.3 轮压及稳定性核算

经过科学测算后，确定改造后的小车轮压和稳定性均符号起重标准，岸桥整机的重量降低，每轮重量约降低3 t，共降低104 t，双起升吊具下重量降至65 t。

3 小车改造实施

3.1 小车机械改造步骤

（1）预制小车总成，将验收合格的预制小车总成转运到施工现场，开展改造作业。在展开小车改造时，应先编制科学合理的施工方案、施工进度，并设计应急预案，控制施工风险，降低小车改造作业对码头船舶装卸生产的影响。

（2）根据小车改造方案将原小车总成中附属技术、主副吊具上架等设备拆除，并贯彻海事报备流程，在设计好的海域安排浮吊辅助施工，浮吊就位后可将小车架和司机室吊装放置在预先准备好的地面胎架上。

（3）拆除原来小车上的备件，并将司机室、吊具电缆总成等备件安装到新小车车架上，利用浮吊辅助施工，开展新小车总成吊装作业。

3.2 小车电气改造

（1）拆除小车硬件。

根据电气改造规范，拆除小车电机，保留小车接触器柜和进线柜，并对小车进行改造，预留备用主副起升驱动器，用以应急。

（2）联动台改造。

按照联动台改造规范，拆除原联动台和指示灯，保留联动台中的主令手柄及底座等设施。

（3）主副起升接触器柜内部改造。

更新改造主副起升接触器内部的电机端子接线铜排和PLC反馈回路等，同时对其他柜内的相关线路、配线实施变更作业。

（4）辅助控制柜内改造。

变更辅助控制柜内部的互锁回路、PLC反馈回路，并对其他柜内相关线路、配线进行变更。

（5）PLC柜内改造。

PLC柜内改造应先增加柜内的主/副驱动器通信切换回路，变更驱动器回路、互锁保护回路等，再变更其他配柜线路、配线。

3.3 钢丝绳压板改造

某公司共有双起岸边集装箱起重机8台，自2016年起，岸桥的作业量约达到10万个TEU时，小车后牵引钢绳会发生断股问题，将造成牵引钢丝绳报废的情况。对岸桥进行充分调查，并将牵引钢丝绳拆解后，牵引钢丝绳断股的原因为钢丝绳压板的定位误差。

（1）钢丝绳缠绕形式。

现阶段，小车钢丝绳压板数量为2块，具体包括底板、面板，底板被焊接固定在小车架上，面板在变更完钢丝绳后，被螺栓固定在小车架上，面板固定应保证其可充分夹紧钢丝。

钢丝绳缠绕形式需要保持压板绳槽和改向滑轮1、2的绳槽的一致性，使其完全处于同一直线上，若压板绳槽和改向滑轮的方向未完全处在存在同一直线上，小车在起升作业过程中钢丝绳无法保持稳定，钢丝绳的松紧情况会使钢丝绳在固定点上多次弯折，导致钢丝绳疲劳断股。钢丝绳缠绕方式存在不足，在盖板压紧钢丝绳时，钢丝绳会发生倾斜，在小车起升作业和小车启动、关闭过程中，均会影响钢丝绳的稳定性，进而导致钢丝绳出现断股问题。经过相关人员的核算，牵引钢丝绳在张紧状态下与钢丝绳压板底板的间隙具体为8～10 mm。

（2）钢丝绳压板形式改进。

为了解决钢丝绳在小车起升作业时无法与改向滑轮槽、钢丝绳压板保持在同一直线上的问题，对钢丝绳压板形式进行改造，选择使用活动压板替换原来的固定压板，并设计挡块，避免活动压板出现左右移位的情况。改进钢丝绳压板可保护钢丝绳，并解决钢丝绳和压板、滑轮绳槽不完全在同一直线上的问题，有效避免钢丝绳出现断股问题[1]。

4 小车改造效果分析

勘测码头实际的生产情况可知，原设计投入使用的双起升岸桥未充分发挥作用，大部分情况下均用到单起升功能，闲置的起升机构存在老化问题。

小车经过改造，提高了双起升岸边集装箱向小车和起升结构的操作性、可行性，实现了提高起升高度的目标，降低了小车架和吊具上架的重量，控制了设备故障出现的频率，提升了起升作业的经济效益。

4.1 改造成本对比

比较改造双起升岸桥改造+安装侧面吊具（方案1）、加高岸桥（方案2）、采购新岸桥（方案3）三种小车改造增高方案的应满足的施工条件、施工工期、加高范围、费用及适用性，经对比发现，双起升岸桥小车改造+安装侧面吊具小车改造增高方式，方案1改造成本较低，适用性高。

小车改造增高与其他改造方式对如表1所示。

表1 小车改造增高与其他方式对比

综合考虑船舶类型、经济性，选择使用双起升岸桥小车改造+安装侧面吊具，可使岸桥起升高度达到47.7 m，侧面吊具可灵活搭配使用，适应于现阶段码头起升作业的需求，对码头船舶装卸作业较小。

4.2 小车改造后的节能分析

对双起升岸桥小车进行改造后，小车的整机重量降低了42 t，且运行节能1.484 kWh。实施小车改造方案后即2016年后，2台双起升岸桥开展起升作业的数量为262 072次，按照当前0.64 元/kWh的电价进计算，2016年2台双起升岸桥节约电费约为248 905.5元。

4.3 改造后节约维保成本

经测算，应用双起升岸桥小车改造+安装侧面吊具岸桥改造方案后，每台岸桥每年节约金额64 680.335元，具体如表2所示。

表2 实施小车改造后每台岸桥减少的维保费用

5 结语

综上所述，实施小车改造可充分发挥双起升岸桥限制机构的应用，可增加岸桥的起升高度和前伸距，提升起升作业效率，降低运行维护成本，提高码头运营的经济效益，可在类似工程中广泛应用。