某起重船工作錨搖臂滑輪導(dǎo)纜器優(yōu)化改造

陳遠(yuǎn)剛，黃向榮

（招商局重工（深圳）有限公司，深圳 518054）

1 前言

2 導(dǎo)纜器布置

工程船拋錨、收錨工作頻繁，并且在使用過程當(dāng)中會有瞬間猛烈沖擊，使鋼絲繩與導(dǎo)纜器搖臂前端的固定圓鋼產(chǎn)生硬摩擦，造成鋼絲繩損壞或磨損，甚至在錨地系泊防臺時出現(xiàn)危險，因此要經(jīng)常維修保養(yǎng)和更換鋼絲繩。

本文通過對工作錨搖臂滑輪導(dǎo)纜器進(jìn)行優(yōu)化改造，把導(dǎo)纜器導(dǎo)出鋼絲繩的前端固定圓鋼改為滾動套筒，并增加油嘴注油潤滑，起到潤滑保護(hù)鋼絲繩作用，延長鋼絲繩的使用壽命，節(jié)省成本。

本文簡述工作錨搖臂滑輪導(dǎo)纜器的優(yōu)化改造過程，分析設(shè)計、調(diào)試和實際使用過程中存在的主要問題，并提出具有針對性的優(yōu)化設(shè)計方案，以改善整個導(dǎo)纜器的使用性能，減少鋼絲繩的磨損。

某起重船共有8個工作錨，分別布置于首部左舷（2個），尾部左舷（2個）、首部右舷（2個），尾部右舷（2個），某起重船工作錨導(dǎo)纜器布置見圖1。每個錨配有一個導(dǎo)纜器，錨頭連接鋼絲繩，鋼絲繩經(jīng)過導(dǎo)纜器再到絞車艙里的導(dǎo)纜滾輪，鋼絲繩的末端跟絞車滾筒連接。當(dāng)收錨時，絞車滾筒轉(zhuǎn)動帶動鋼絲繩回收，鋼絲繩前端經(jīng)過導(dǎo)纜器引導(dǎo)回收；當(dāng)拋錨時，錨靠自身重量瞬間拉動與其連接的鋼絲繩，鋼絲繩沿著導(dǎo)纜器出繩。不論是收錨還是拋錨，鋼絲繩都跟導(dǎo)纜器有充分的接觸，從而會產(chǎn)生摩擦。

優(yōu)化前，每個工作錨搖臂滑輪導(dǎo)纜器只有上下兩個滑輪，其前端是實心固定圓鋼，當(dāng)錨拉動鋼絲繩運(yùn)動時，除了鋼絲繩正常上下擺動與導(dǎo)纜器上下滑輪滾動摩擦外，同時也會產(chǎn)生很大的側(cè)向力，導(dǎo)致鋼絲繩與導(dǎo)纜器搖臂前端的圓鋼產(chǎn)生劇烈摩擦，需要調(diào)整船的位置才能正常拉動，不僅會導(dǎo)致圓鋼磨損及變形，甚至?xí)斐蓴嗔选?/p>

每組鋼絲繩的長度達(dá)1 500 m以上，鋼絲繩的任何一處破損都會終結(jié)鋼絲繩的使用，需要全部換新，耗費(fèi)大量的人力、物力，因此需要對搖臂滑輪導(dǎo)纜器前端進(jìn)行優(yōu)化改造，延長鋼絲繩的使用壽命。

優(yōu)化后，是在導(dǎo)纜器的前端增加兩側(cè)豎向的可轉(zhuǎn)動的套筒及其連接支架、潤滑結(jié)構(gòu)，搖臂也重新設(shè)計。除了原來的上下兩個滑輪，在前端左右方向各增加有一個轉(zhuǎn)動滾柱，因此鋼絲繩不論是來自上下擺動還是側(cè)向擠壓時，都能夠保證鋼絲繩表面接觸點(diǎn)與其連接的機(jī)構(gòu)都產(chǎn)生滾動摩擦，減少套筒與鋼絲繩的硬摩擦，起到保護(hù)鋼絲繩的作用。

3 導(dǎo)纜器搖臂優(yōu)化方案

3.1 搖臂組成

導(dǎo)纜器搖臂除了本體以外，主要由4部分組成：

（1）前端防磨部分：防磨圓鋼及其連接板左右各一個，優(yōu)化后防磨圓鋼改為防磨滾筒、上下連接板及支架、潤滑油嘴；

（2）中端滑輪組部分：包括上下兩個滑輪及輪軸組成的滑輪組、上下蓋支架（由高強(qiáng)螺栓連接）、中間支架（與搖臂結(jié)構(gòu)連接）、及附屬連接高強(qiáng)螺栓組；

（3）搖臂：包括搖臂結(jié)構(gòu)及其連接螺栓等。搖臂前端與滑輪組支架焊接連接，保證強(qiáng)度；搖臂后端機(jī)加工軸孔，內(nèi)置賽龍布司，除了耐磨還能保證整個搖臂結(jié)構(gòu)與導(dǎo)纜器主導(dǎo)向輪軸精密配合連接，確保能跟隨導(dǎo)纜器轉(zhuǎn)動；

（4）沖洗裝置：包括不銹鋼沖洗管等附件，保證每次進(jìn)行拉錨過程當(dāng)中對鋼絲繩淤泥進(jìn)行及時清理，起到保護(hù)鋼絲繩作用。

導(dǎo)纜器優(yōu)化前結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

圖1 工作錨搖臂滑輪導(dǎo)纜器優(yōu)化前結(jié)構(gòu)圖

3.2 優(yōu)化方案

（1）首先把影響施工的零部件清除，比如移除原來的沖洗管、注油管、磨損鋼絲繩的圓鋼及其部分連接板等；

（2）沖洗管、潤滑油脂注入管，以及相應(yīng)的旋入螺紋接頭參照原樣換新；

（3）因為搖臂滑輪組原有大部分零部件需保留并回裝，故在拆卸原結(jié)構(gòu)時須做好編號標(biāo)記，并對其進(jìn)行妥善保管；

（4）原搖臂滑輪組零部件拆解后，須作除銹、涂漆、加注油脂等保養(yǎng)工作，部分零件要求做修復(fù)；

（5）滑輪堆焊彌補(bǔ)磨損的部分，堆焊完成進(jìn)行光車修復(fù)；更換銅布司，按加工圖紙加工并更換滑輪軸；

（6）清潔保留的零部件，加工完成換新零部件，購買高強(qiáng)緊固件。完成后開始組裝，先用高強(qiáng)螺栓將原有滑輪支架組裝完畢，然后將豎向套筒支撐架按圖安裝在原有滑輪支架上，并做適當(dāng)加強(qiáng)再焊接，最后整體上車床光車軸孔，軸孔加工精度滿足套筒配合尺寸；工作完成后，組裝滑輪組以及新增的豎向套筒；

（7）現(xiàn)場安裝滑輪組與搖臂，兩側(cè)搖臂之間的距離要根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，并根據(jù)該尺寸切割搖臂與滑輪組支架連接的槽口；搖臂與滑輪組安裝就位后，作適當(dāng)加強(qiáng)再焊接；

（8）安裝導(dǎo)纜器軸端限位板及其連接螺栓；

（9）做好涂裝工作；安裝沖洗管、潤滑油脂注入管及旋入螺紋接頭等，并加注潤滑油脂，保證套筒及搖臂能夠靈活轉(zhuǎn)動；

（10）進(jìn)行拉錨及收錨試驗。在拉、收錨試驗過程當(dāng)中，除了驗證搖臂的強(qiáng)度外，根據(jù)不同工況記錄鋼絲繩與套筒之間的摩擦及觀察鋼絲繩表面效果。

3.3 優(yōu)化后布置及結(jié)構(gòu)圖

優(yōu)化后布置及結(jié)構(gòu)圖，詳見圖2、圖3、圖4。

從圖2可知鋼絲繩的走向，搖臂滑輪組在鋼絲繩出繩前端，也就是錨鏈短節(jié)與鋼絲繩琵琶頭連接處附近，在10 t錨的重量下對鋼絲繩的拉力很大，會使鋼絲繩與套筒摩擦。由于套筒是可以滾動的，再加上潤滑系統(tǒng)，這在很大程度上減少了摩損。

圖2 搖臂滑輪導(dǎo)纜器布置圖（側(cè)視圖）

從圖3及圖4可知，搖臂滑輪導(dǎo)纜器增加了豎向套筒及其支架固定，支架由高強(qiáng)不銹鋼螺栓連接，保證連接可靠的同時也能夠為后續(xù)拆卸保養(yǎng)、維修帶來便利；豎向套筒固定支架（上端）和豎向套筒固定支架（下端），帶有旋入式螺紋接頭注油口給豎向套筒潤滑，使其更加轉(zhuǎn)動靈活，保證強(qiáng)度及使用。

圖3 搖臂滑輪導(dǎo)纜器結(jié)構(gòu)側(cè)視圖

圖4 搖臂滑輪導(dǎo)纜器結(jié)構(gòu)俯視圖

4 結(jié)論

搖臂滑輪導(dǎo)纜器優(yōu)化改造完成后，經(jīng)過一段時間的作業(yè)，在使用過程中鋼絲繩沒有出現(xiàn)磨損狀況，船東反饋此次改造應(yīng)用良好，值得推廣。具體好處體現(xiàn)在：

（1）套管與鋼絲繩摩擦改為滾動摩擦，比起圓鋼硬摩擦起到保護(hù)鋼絲繩作用，能夠很大程度上延長鋼絲繩使用壽命，節(jié)約成本；

（2）搖臂前端固定圓鋼優(yōu)化為可轉(zhuǎn)動的高強(qiáng)套筒，結(jié)構(gòu)合理，方便拆卸更換；

（3）套管有油嘴注油，轉(zhuǎn)動靈活，減少摩擦；

（4）套筒加工簡單，更換方便，經(jīng)濟(jì)實惠。