0 引言
隨著陸地資源的逐漸枯竭，人類已把眼光投入到廣闊的海洋，由此可見遠洋作業(yè)的大型浮吊已成為海洋工程不可或缺的設(shè)備。近年來浮式起重機（以下簡稱浮吊）市場呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展勢態(tài)，目前世界*大的浮吊起重重量達 12 000 t。隨著作業(yè)環(huán)境的需要，也逐漸演變出固定式和全回轉(zhuǎn)式兩種類型產(chǎn)品。其中，全回轉(zhuǎn)浮吊因自身的回轉(zhuǎn)特性，使其在復雜海洋作業(yè)環(huán)境中有更好的表現(xiàn)，備受用戶的青睞。另外，浮吊主要回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)支承架經(jīng)過一段時間使用后，需要定期進行維修保養(yǎng)，否則將造成整個回轉(zhuǎn)支承架結(jié)構(gòu)的物理損害。因此，對其進行安全、有效、快速的拆卸維修及保養(yǎng)顯得尤為重要。本文將以 1 600 t 全回轉(zhuǎn)浮吊為例，介紹其回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)的更換維修方案及過程。
1 維修難點分析
1 600 t 全回轉(zhuǎn)浮吊船全長 102 m，寬 36 m，起吊高度 86 m，起重機靜態(tài)*大載荷 1 600 t，旋轉(zhuǎn)狀態(tài)*大載荷 500 t。
1.1 組件自重大，吊裝困難
1 600 t 全回轉(zhuǎn)浮吊結(jié)構(gòu)可分為上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和下部固定結(jié)構(gòu)兩部分 , 上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)主要由臂架、人字架、桁框架、回轉(zhuǎn)底盤等組成，下固定結(jié)構(gòu)主要為圓筒體結(jié)構(gòu)（圖 1）。上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與下部固定結(jié)構(gòu)，通過回轉(zhuǎn)支承架與滾輪裝置進行連接，起到固定支撐作用。因此，回轉(zhuǎn)支承架結(jié)構(gòu)上方承載著臂架，人字架、桁框架、回轉(zhuǎn)底盤、電氣控制設(shè)備等所有鋼結(jié)構(gòu)和相關(guān)電氣設(shè)備的質(zhì)量，且各鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)部件自重較大，整體總重約 1 200 t。
如采用傳統(tǒng)的拆卸吊裝方法，將上部回轉(zhuǎn)部分全部拆除，然后對回轉(zhuǎn)支撐進行維修保養(yǎng)，則必須租賃大型浮吊進行多次吊裝，且維修周期至少 6 個月以上。
1.2 構(gòu)件繁多，拆卸復雜全回轉(zhuǎn)浮吊主要工作系統(tǒng)都集中在上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中，其主副鉤鋼絲繩纏繞系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及電力動力系統(tǒng)等都已全部貫通。如對其主結(jié)構(gòu)件進行拆卸，則需對所有系統(tǒng)連接處進行拆解，涉及多個系統(tǒng)交叉作業(yè)，拆卸任務(wù)繁重。拆解過程中容易造成部分電氣元件的損壞，后期系統(tǒng)復原恢復過程中則需要更換大量電氣元部件，且部分關(guān)鍵部位常為進口電氣元件，造成巨大的維護成本支出。
1.3 重復拆卸，結(jié)構(gòu)易變形
在主結(jié)構(gòu)件拆卸過程中，由于其尺寸和質(zhì)量都非常大，且水面吊裝作業(yè)穩(wěn)定性較差，構(gòu)件吊裝時會受到水流、天氣、船只等外部因素的影響，從而造成起吊后構(gòu)件晃動幅度過大，使其結(jié)構(gòu)件局部受力較大產(chǎn)生變形，導致尺寸偏差，無法裝配到位，大型構(gòu)件吊裝也存在較大的施工安全風險。
2 主要制造技術(shù)
2.1 整體思路
綜合考慮維修成本、制作周期及技術(shù)難度等因素，以確定維修方案思路。整個維修方案的設(shè)計應充分考慮低成本、短周期、施工簡易等三要素，*終形成的維護保養(yǎng)方案是以穩(wěn)定上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在整體固定的工況下利用回轉(zhuǎn)支承架結(jié)構(gòu)內(nèi)部活動間隙，將其與上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與下部固定結(jié)構(gòu)進行分離，并牽引滑移。
2.2 技術(shù)方案
根據(jù)以往浮吊的制作、總裝經(jīng)驗，結(jié)合 1 600 t 全回轉(zhuǎn)浮吊的實際自重載荷情況，對回轉(zhuǎn)上、下支承架連接形式進行分析，通過利用回轉(zhuǎn)支承架內(nèi)部空間，對其進行緊固件進行拆卸，采用液壓千斤頂同步頂升分離回轉(zhuǎn)支承架；然后，搭制安裝輔助滑行平臺工裝和牽引裝置將回轉(zhuǎn)支承架牽引出回轉(zhuǎn)底盤結(jié)構(gòu)，進行維護和保養(yǎng)。此方案要點有：1）臂架需擱置于臂架擱架上固定，錨好回轉(zhuǎn)錨定裝置，以防止浮吊上部結(jié)構(gòu)移動；2）軸承外圈支座上需加裝工藝輔助支座，用以液壓千斤頂擱置，以便于將軸承外圈支座從回轉(zhuǎn)底盤中頂出；3）圓筒體中部需搭制平臺，以便于采用千斤頂將回轉(zhuǎn)支撐從圓筒體中頂出；4）圓筒體結(jié)構(gòu)外側(cè)搭建輔助滑移平臺，便于從側(cè)面牽引回轉(zhuǎn)支承架結(jié)構(gòu)。
2.3 現(xiàn)場施工
1）拆除前準備工作
首先，將浮吊起重臂架運行至非工作狀態(tài)角度，通過變幅系統(tǒng)將臂架整體擱置在船體臂架擱座上，以減少臂架自重導致回轉(zhuǎn)底盤結(jié)構(gòu)偏心的影響。其次，鎖緊固定回轉(zhuǎn)錨定裝置，防止由于船體晃動造成上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在維修過程中發(fā)生偏移旋轉(zhuǎn)。在前部反傾結(jié)構(gòu)與圓筒體結(jié)構(gòu)軌道之間，采用鋼質(zhì)鍥塊墊實，以增強上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2）中心集電器及電纜等電氣設(shè)備的拆卸
①上部回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與中心集電器上的連接電纜拆除，并將電纜端從上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中，全部牽引至下部固定圓筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，并采用柔性繩索將其纏繞固定于中心橫梁上，然后用三防布將電纜包裹覆蓋，做好相應的防護措施，防止施工過程中造成電纜損傷。
②中心集電器中連接管拆卸（見圖 2），拆卸時先將連接管與回轉(zhuǎn)底盤連接處現(xiàn)場用火焰割刀對其做分段處理，切割作業(yè)前需做好對其周圍電氣元件的保護工作。同時，控制火焰切割深度，不得傷及回轉(zhuǎn)底盤結(jié)構(gòu)母材；連接管切割分離后，將連接管與聯(lián)軸器連接螺栓拆除。連接管法蘭座需放到中心集電器支架上，并用繩索固定好。
③現(xiàn)場拆卸的中心集電器、電纜端部等電氣元件過程中，均需做好防火、防撞等安全措施。同時，所有拆卸的電氣元件都要用防護材料進行包裹保存，避免電氣設(shè)備受潮或磕碰損壞。
3）斜梯、滾輪及滾輪支架拆除
根據(jù)前期規(guī)劃的回轉(zhuǎn)支承架拆卸移位路線（見圖3），先將移位路線上所有干涉的滾輪、滾輪支架以及外部機器房斜梯設(shè)施進行拆卸、分離，然后用繩索、抱箍等緊固件，將其與周圍結(jié)構(gòu)進行臨時固定，做好保護與防墜措施，待回轉(zhuǎn)支承架更換完畢后恢復到位。
4）輔助滑軌平臺搭制
為了確?；剞D(zhuǎn)支承架的順利移出，在規(guī)劃的移位路徑上安裝專用滑軌平臺（見圖 4），該滑軌平臺主結(jié)構(gòu)采用 H 形鋼，按井字形進行搭制，并與圓筒體結(jié)構(gòu)進行焊接固定。同時，平臺上表面安裝簡易滑軌，以降低回轉(zhuǎn)支承架牽引過程中與輔助平臺表面的摩擦阻力。
5）回轉(zhuǎn)支承架拆卸與更換
①現(xiàn)場拆除回轉(zhuǎn)支承架上的油槽、潤滑管路等附屬件；
②拆除回轉(zhuǎn)支承架與上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)連接緊固螺栓。回轉(zhuǎn)支承架四周均布焊接固定輔助頂升支座，并布置相應數(shù)量的液壓千斤頂，所有千斤頂為并聯(lián)連接，可實現(xiàn)同步頂升，使回轉(zhuǎn)支承架與上回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)分離（見圖 5）；
③拆除回轉(zhuǎn)支承架與下部固定圓筒體中心軸連接板之間的固定螺栓，并在回轉(zhuǎn)支承架下方布置液壓千斤頂，施壓頂升將整個回轉(zhuǎn)支承架從中心軸連接板凹槽內(nèi)整體頂出（見圖 6）；
④在中心軸凹槽上方架設(shè)臨時滑軌，與滑軌平臺軌道進行貫通固定。回轉(zhuǎn)支承架下方液壓千斤頂緩慢泄壓，確?；剞D(zhuǎn)支承架穩(wěn)固擱置在滑軌上，通過繩索
和牽引裝置將回轉(zhuǎn)支承架整體牽引到滑軌平臺上，并引導移至平臺外側(cè)（見圖 7），*后通過汽車起重機將其吊裝到地面；
⑤將用于更換的新回轉(zhuǎn)支承架吊裝到滑軌平臺上，牽引到安裝位置，逆向重復上述工藝流程，將其安裝到位，并鎖緊所有相關(guān)緊固件，安裝相關(guān)附屬件。
6）電氣、機械拆卸件的恢復與調(diào)試在回轉(zhuǎn)支承架安裝到位后，恢復中心集電器內(nèi)部電纜連接，并逐一拆除所有輔助平臺及輔佐頂升支座，恢復安裝滾輪、滾輪支架及外部機器房斜梯等設(shè)施，*后去除前部反傾結(jié)構(gòu)鍥塊，整機恢復通電，按起重機試車大綱對其進行試車，以檢測維護后效果。
3 結(jié)束語
通過該方案，成功地實現(xiàn)了 1 600 t 全回轉(zhuǎn)浮吊回轉(zhuǎn)支承架結(jié)構(gòu)的超短周期更換工作，積累了浮吊維修經(jīng)驗，證實其制造工藝方案的科學性、可行性和適用性，也為后續(xù)同類產(chǎn)品的維修提供了參考依據(jù)和新思路。
