彭曉光

0引言

天津港集裝箱碼頭有限公司的日立集裝箱裝卸橋于20世紀(jì)80年代中期制造并投入使用，至今已有逾歷史。由于使用時(shí)間較長，大梁短軌出現(xiàn)銹蝕、松動(dòng)和不平整等現(xiàn)象，造成小車軌道異常震動(dòng)，壓板螺栓經(jīng)常斷裂。

目前，國內(nèi)針對這種老型集裝箱裝卸橋鉸點(diǎn)處短軌銹蝕的修復(fù)方法一般是更換斷裂的壓板螺栓、重新焊接開裂的軌道壓板，或者更換鋼墊板，由鋼墊板彌補(bǔ)承軌梁上表面銹蝕的凹陷部分。這種做法雖然能夠使短軌暫時(shí)恢復(fù)工作，但沒有從根本上解決小車軌道銹蝕、松動(dòng)的問題。本文提出3種解決方案，對小車軌道短軌進(jìn)行改造。

1小車軌道改造方案

1.1方案設(shè)計(jì)

1.1.1用焊接軌道替代壓板軌道

采用方鋼焊接軌道，在高度上留有余量（留在軌道下平面），具體尺寸現(xiàn)場確定，按照要求排好軌道后直接焊接在承軌梁上表面（見圖1）。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)在于取消軌道下的鋼墊板、軌道壓板和螺栓。鋼墊板雖然可以調(diào)節(jié)軌道因結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的不平，但也會(huì)產(chǎn)生銹蝕。

1.1.2軌道直接裝配

短軌采用鍛件，其形狀見圖2。在高度上留有加工余量，具體尺寸根據(jù)現(xiàn)場測量結(jié)果確定，短軌通過螺栓與承軌梁固定。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)在于取消鋼墊板，但軌道與承軌梁直接通過螺栓聯(lián)結(jié)，還是無法避免產(chǎn)生銹蝕，而且需要在承軌梁上表面鉆孔。

1.1.3按原設(shè)計(jì)修復(fù)

利用原短軌道，更換鋼墊板，由鋼墊板彌補(bǔ)承軌梁上表面銹蝕的凹陷部分，通過軌道壓板和螺栓固定，使其恢復(fù)正常工作狀態(tài)（見圖3）。采用這個(gè)方案雖然能使短軌恢復(fù)工作，但承軌梁的銹蝕無法消除，且軌道與鋼墊板以及承軌梁上表面的銹蝕會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。

經(jīng)過分析，在以上3種修復(fù)方法中，選定第1種方案對短軌進(jìn)行改造。

1.2方案實(shí)施

1.2.1工況要求

根據(jù)第1種改造方案，去除小車軌道螺栓壓板，并將承軌梁打磨平整，用方鋼軌替代現(xiàn)有軌道。方鋼在高度上留有余量（留在軌道下平面），按要求排好軌道后直接焊接在承軌梁上。

1.2.2短軌設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場測量的情況，設(shè)計(jì)小車軌道短軌，軌道截面見圖4。陸側(cè)軌道長度為，海側(cè)軌道長度為。軌道材料選用40 CrMo，車輪踏面調(diào)質(zhì)HB 250~280，水平輪踏面淬火~345。軌道鍛件不得有冷夾、過燒、白點(diǎn)、疏松、表面折疊或雜性裂紋等缺陷。

2工藝確定

根據(jù)小車軌道的工況要求，短軌部件與大梁上的軌道應(yīng)焊接成一體。為避免出現(xiàn)焊接裂紋，焊接前應(yīng)預(yù)熱，焊接后進(jìn)行保溫（見圖5）。

焊接時(shí)采用E5015焊條，保留18 mm的焊縫，焊后將焊縫磨光，并進(jìn)行100%MT檢驗(yàn)。具體焊接工藝見圖6。

3改造焊接

（1）接頭準(zhǔn)備將軌道按垂直于軸線的方向熱切割，保證切口光順，并打磨切口端面，徹底去除氧化皮。同時(shí)，在接頭下墊襯板，材質(zhì)為，厚度為。為防止墊襯板后軌道下?lián)希陂g隙較大處用薄板墊實(shí)。接頭間隙為左右。沿軸線對軌道加以約束，確保軸線準(zhǔn)直，并使軌道在加熱膨脹和冷卻收縮的過程中有足夠的自由度。

（2）焊接材料采用E5015（J507）焊條，焊接前焊條應(yīng)在350~400℃的溫度下烘焙，烘焙后置于最低溫度為120℃的保溫箱內(nèi)，內(nèi)使用完畢，且焊接過程中不得受潮。

（3）預(yù)熱和層間溫度焊前對接頭部分進(jìn)行預(yù)熱，溫度在350~400℃，預(yù)熱范圍為每端。在焊接過程中，層間溫度要求與預(yù)熱溫度要求相同。如果焊接中斷，應(yīng)重新進(jìn)行預(yù)熱，待溫度達(dá)到要求后再進(jìn)行焊接。

（4）焊接焊接按照WPS ZP 98—162—1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，焊接過程中注意清除焊渣（尤其是底部焊渣不易流出處），避免焊縫夾渣。焊縫可略高出軌道截面。

（5）后熱與保溫焊接結(jié)束后，在接頭溫度不低于要求的層間溫度時(shí)，立即對接頭焊縫部位進(jìn)行后熱，后熱溫度要求在600~700℃，時(shí)間為左右。后熱結(jié)束后，立即用3~4層石棉布將接頭覆蓋嚴(yán)實(shí)，予以保溫，直到接頭溫度降至環(huán)境溫度后再進(jìn)行下道工序。

（6）打磨與檢查割除焊縫襯墊板，并將焊縫高出部分打磨去除，用模板檢查，確保焊縫部位與軌道外形一致。在焊接完工后進(jìn)行MT檢查，不得有裂紋。

4使用效果

日立裝卸橋短軌自2008年7月改造完畢后，運(yùn)行至今尚未發(fā)現(xiàn)接口軌道銹蝕松動(dòng)、短軌不平整和壓板螺栓斷裂的現(xiàn)象，軌道接縫處也未出現(xiàn)高低不平，軌道與承軌梁之間的銹蝕得以避免，同時(shí)，司機(jī)的作業(yè)環(huán)境得到改善，裝卸作業(yè)的效率和安全性顯著提高。

（編輯：張敏收稿日期：2008-12-27）