船用起重机用户指南

船用起重机用户指南一、设备基本构成与工作原理船用起重机是船舶装卸货物、设备维护及海上作业的核心设备，主要由机械结构、液压系统、电气控制系统及安全保护装置四部分组成。其工作原理基于杠杆平衡与液压传动技术，通过动力单元驱动液压泵产生压力油，控制变幅油缸、伸缩油缸及回转马达的协同动作，实现吊臂的升降、伸缩与旋转，最终完成重物的起吊与转运。（一）核心结构组件吊臂系统采用多节伸缩式设计，常见有2-5节主臂，部分型号配备副臂以扩展作业半径。吊臂材质为高强度低合金钢，屈服强度不低于590MPa，确保在重载与海浪冲击下的结构稳定性。关键参数：最大起升高度（含副臂）可达35米，基本臂最大作业半径12米，全伸臂最大作业半径28米。回转机构由回转支承、液压马达及行星齿轮减速器组成，实现360度连续回转，回转速度0-2.5转/分钟可调。内置多片式制动器，在断电或液压故障时自动锁止，防止吊臂意外转动。液压系统采用闭式液压回路设计，主泵为轴向柱塞泵，额定工作压力25MPa，流量120L/min。系统配备双级过滤装置（吸油过滤精度100μm，回油过滤精度25μm）及油温控制单元（工作温度范围-20℃~80℃）。安全保护装置包含超载限制器（精度±3%）、幅度指示器（实时显示吊臂角度与作业半径）、高度限位器（防止吊臂过卷）、紧急停止按钮（分布于操作室及地面控制站）及防风锚定装置。二、操作前准备与检查流程在启动起重机前，必须执行严格的检查程序，确保设备处于安全工作状态，适应船舶摇晃、海风等复杂作业环境。（一）环境与基础检查作业环境评估测量风速：使用风速仪确认瞬时风速≤15m/s（蒲福风级7级），当风速超过12m/s时应停止吊装作业。观察海况：船舶横摇角应≤5°，纵摇角≤3°，波浪高度≤1.5米，避免在涌浪周期与船舶自振周期接近时作业。确认作业半径：清除吊装区域内障碍物，划定警戒区（半径为最大作业半径+2米），设置警示标识与监护人。基础结构检查检查起重机固定螺栓：连接基座的高强度螺栓（M30×1.5）扭矩应达到1200N·m，使用扭矩扳手复紧，确保无松动或锈蚀。锚定装置：在非作业状态时，需将回转机构与船体刚性连接，防风缆绳张紧力保持在8-10kN。（二）系统功能检查液压系统检查液位检查：液压油箱油位应在液位计上下刻度线之间，油液颜色为淡黄色透明状，若出现乳化（乳白色）或发黑现象需更换液压油（推荐使用ISOVG46抗磨液压油）。压力测试：启动液压泵，空载操作各动作，观察压力表读数：变幅油缸工作压力≤18MPa，伸缩油缸≤20MPa，回转系统≤12MPa。泄漏检查：检查液压管路接头、油缸活塞杆是否有渗漏，重点关注高压软管（使用年限≤4年）有无鼓包、龟裂或老化。电气与控制系统检查操作装置：测试操作手柄（控制精度±1°）、脚踏开关及触摸屏，确认动作响应延迟≤0.5秒，各按钮指示灯正常显示。安全装置模拟测试：超载测试：通过超载限制器测试装置施加110%额定载荷，系统应立即切断起升动作并发出声光报警（报警声压级≥85dB）。限位测试：操作吊臂至最大仰角（80°）及最小俯角（-3°），高度限位器应触发停止信号，吊臂无法继续动作。三、标准操作流程根据货物重量、尺寸及吊装要求，选择合适的吊具与操作模式，严格遵循“吊具选择—参数设置—试吊—正式吊装—落位”的作业流程。（一）吊具选择与连接吊具匹配原则钢丝绳：根据额定起重量选择直径，6×37+FC结构钢丝绳（直径24mm，破断拉力320kN）适用于50吨以下载荷，使用前检查钢丝绳断丝数（单捻距内断丝≤6根）、磨损量（直径减少≤7%）及绳端固定情况（绳卡数量≥3个，间距100mm，方向与绳头相反）。吊钩：选用带安全舌片的旋转吊钩，额定起重量应≥1.25倍货物重量，钩体表面无裂纹，危险断面磨损量≤原尺寸10%，开口度增加量≤15%。吊具连接规范货物绑扎：使用纤维吊装带（安全系数6:1）时，避免与尖锐棱角接触（需加防护垫），绑扎角度≤60°，防止吊装带承受横向剪切力。双吊点平衡：当采用双吊点吊装时，两吊点间距应≥货物长度的1/3，确保货物水平度偏差≤2°，防止偏载导致吊具断裂。（二）吊装作业操作步骤试吊操作（关键步骤）起吊离地：缓慢操作起升手柄，使货物离地10-30cm，保持30秒，观察起重机有无异常声响、吊具变形及货物摆动情况。动态测试：在试吊状态下，分别操作吊臂变幅（±5°）、回转（±10°），测试各系统协调性，确认货物摆动幅度≤0.5米。正式吊装控制起升速度：空载起升速度≤8m/min，满载起升速度≤2m/min，避免急加速或急停导致货物摆动（摆动周期T=2π√(L/g)，L为吊绳长度，g为重力加速度）。回转与变幅协同：当吊臂回转角度超过90°时，应降低回转速度至0.5转/分钟，并同步调整吊臂仰角，补偿船舶横摇导致的载荷偏移。落位精度控制：在货物接近目标位置时（距离≤50cm），启用微动控制模式（动作分辨率0.5°/步），利用操作室摄像头与激光定位仪辅助定位，实现落位偏差≤±10mm。四、负载特性与作业限制船用起重机的负载能力受吊臂幅度、角度、回转半径及船舶运动的综合影响，需严格遵循负载曲线图与动态负载调整原则。（一）静态负载特性额定起重量曲线基本臂工况：当吊臂角度80°时，最大起重量50吨（作业半径3米）；角度30°时，起重量降至18吨（作业半径12米）。全伸臂工况：吊臂角度80°时，起重量12吨（作业半径8米）；角度30°时，起重量5.5吨（作业半径28米）。副臂工况：加装10米副臂（仰角30°）后，最大起重量3.2吨，作业半径32米。负载组合限制禁止复合动作超载：当同时进行起升+变幅+回转时，实际载荷不得超过额定值的85%，例如在全伸臂、20米半径工况下，复合动作最大允许载荷为额定值4.2吨的85%（3.57吨）。（二）动态负载调整船舶运动补偿横摇补偿：当船舶向左横摇5°时，右侧作业半径需减少1.2米（计算公式：补偿量=作业半径×sin5°），或降低起重量15%。冲击系数：考虑波浪冲击载荷，实际吊装重量应乘以动态系数K（K=1/(1-0.1×横摇角)），例如横摇角3°时，K=1.03，即额定载荷需降低3%。特殊载荷处理偏心载荷：当货物重心偏离吊点垂线距离e≤0.5米时，起重量需按e/L（L为吊臂长度）比例折减，例如e=0.3米、L=15米时，折减系数为0.98。液态货物：吊装油罐等液态载荷时，需将额定起重量降低20%，并保持吊臂匀速运动，避免液体晃荡产生的动载荷。五、日常维护与故障排除定期维护可使起重机平均无故障工作时间（MTBF）达到2000小时以上，关键部件寿命延长至8000小时，维护周期需结合船舶航行时间与作业频次调整。（一）定期维护计划日检项目（每次作业前）清洁：清除吊臂表面盐分（使用淡水冲洗），涂抹防锈油脂（型号BPEnergreaseLS-EP2）。润滑：对回转支承轴承（每转1圈加注10ml锂基润滑脂）、吊臂伸缩滑块（每周加注200ml）进行润滑。周检项目液压油取样：使用取样瓶从油箱底部取样，检测油液污染度（NAS8级为合格，≥9级需过滤），水分含量≤0.1%。电气系统：检查电缆绝缘电阻（≥1MΩ），紧固接线端子（扭矩2.5N·m），清洁PLC控制柜滤网。月检项目结构无损检测：使用磁粉探伤（MT）检查吊臂根部焊缝，确保无裂纹；超声波探伤（UT）检测回转支承滚道，波幅衰减≤6dB。安全装置校准：使用标准砝码（精度±0.1%）校准超载限制器，误差超过±3%时需重新设定参数。（二）常见故障排除液压系统故障吊臂伸缩缓慢：检查伸缩油缸进油滤芯（堵塞压差≥0.3MPa时报警），拆卸清洗或更换滤芯；测量系统压力，若低于18MPa，调整溢流阀设定值。回转异响：检查回转齿轮箱油位（应在油窗中线），补充齿轮油（ISOVG150）；若伴随振动，需检查行星齿轮齿面磨损量（≤0.2mm）。电气故障操作无响应：检查急停按钮状态（常闭触点电阻≤1Ω），测量控制电压（DC24V±5%），重启PLC控制器（断电30秒后复位）。传感器异常：幅度传感器（精度±0.1°）故障时，可切换至备用传感器；若高度限位器误动作，清洁光电传感器镜头，调整检测距离（50-80mm）。六、应急处理与安全规范海上作业突发情况多，需建立完善的应急处置流程，确保在设备故障、人员遇险等紧急状况下快速响应。（一）紧急停止操作触发条件当出现以下情况时，立即按下红色紧急停止按钮（蘑菇头直径≥40mm）：吊具或货物异常摆动（摆角＞15°）；液压管路爆裂或大量泄漏；船舶突发剧烈横摇（＞10°）或主机停车；人员进入警戒区或被吊物下方。后续处理紧急停止后，需关闭主电源（断路器额定电流250A），检查系统压力是否完全卸荷（≤0.5MPa），使用手动泵将吊臂降至安全角度（45°），货物放置地面。（二）故障应急处置吊臂无法回落（液压故障）启用备用液压源：操作手动应急泵（手柄行程300mm，每冲程排量50ml），以10-15次/分钟的速度摇动，使吊臂以0.5m/min的速度缓慢降落。固定吊臂：在吊臂下放置刚性支撑（承重≥20吨），使用链条葫芦将吊臂临时固定于船体结构。人员落水救援立即停止吊装作业，放下救生圈（配备自亮浮灯和烟雾信号），启动起重机辅助救援：使用带安全座椅的吊具，下放速度控制在1m/s，确保救援人员安全接触水面。（三）安全作业规范人员资质与防护操作人员必须持有《起重机械安全管理和作业人员证》，且具备船舶作业特殊培训证明（熟悉船舶稳性、货物系固规则）。个人防护装备（PPE）：穿戴安全帽（抗冲击能量≥50J）、防刺穿安全鞋（钢头抗静压≥15kN）、反光工作服及双钩安全带（高空作业时使用）。禁止事项严禁超载吊装：即使显示未超载，也不得超过起重机额定起重量的100%，禁止利用限制器报警作为常态操作依据。禁止斜拉斜吊：吊绳与铅垂线夹角不得超过