Naprawa siłowników żurawi pokładowych – geometria ruchu pod zmiennym obciążeniem

W żurawiach z hydraulicznym mechanizmem zmiany wysięgu siłownik jest zazwyczaj zamocowany przegubowo pomiędzy korpusem obrotowym a wysięgnikiem. Olej doprowadzany do jednej z komór wprawia tłok w ruch, powodując wysuw lub cofanie tłoczyska i zmianę kąta wysięgnika. W konstrukcjach przegubowych kolejne siłowniki pracują przy połączeniach ramion, a w teleskopowych mogą wysuwać poszczególne sekcje. Cylinder wprawia konstrukcję w ruch i wspólnie z zaworem podtrzymującym pomaga utrzymać ją w zadanym położeniu. Cienka warstwa oleju na tłoczysku albo powolne opadanie wysięgnika wymagają sprawdzenia całego mechanizmu. Dlatego serwis i remonty żurawi pokładowych powinny rozpoczynać się od oględzin mocowań, zaworów i zachowania cylindra. Pomiary pozwalają ustalić miejsce usterki. W takim ujęciu naprawa siłowników żurawi pokładowych przywraca szczelność, właściwą geometrię ruchu i zdolność do bezpiecznego przenoszenia obciążenia.

Siła zależy od powierzchni tłoka, ciśnienia i położenia wysięgnika

Wewnątrz cylindra tłok rozdziela przestrzeń na dwie komory i jest połączony z tłoczyskiem, które przekazuje ruch na wysięgnik. Uszczelnienie tłoka ogranicza przepływ pomiędzy komorami, pierścienie prowadzące stabilizują jego położenie, a dławnica prowadzi tłoczysko i mieści uszczelnienie zatrzymujące olej. Zewnętrzny zgarniacz usuwa z jego powierzchni wodę oraz zanieczyszczenia. Ciśnienie decyduje o dostępnej sile, natomiast przepływ wpływa na prędkość ruchu. Od strony tłoczyska powierzchnia czynna jest mniejsza, dlatego wysuw i powrót mogą różnić się parametrami. Punkt zamocowania cylindra i kąt wysięgnika wyznaczają ramię przenoszące siłę na konstrukcję. Ten sam ładunek może więc obciążać siłownik inaczej w kolejnych fazach ruchu, zależnie od budowy danego modelu.

Na zdjęciu widać czerwony statek roboczy znajdujący się na wodzie. Na jego pokładzie zamontowany jest biały żuraw pokładowy, którego wysięgnik jest uniesiony nad burtą. Żuraw podtrzymuje dwa duże żółte worki transportowe zawieszone na linach i hakach. Na pokładzie widoczne są również elementy konstrukcyjne oraz osoby uczestniczące w operacji. W tle znajduje się nabrzeże z zabudową i zielenią, a nad jednostką rozciąga się bezchmurne niebo.

Wysunięte tłoczysko pracuje pod obciążeniem osiowym, dynamicznym i bocznym

Najkorzystniejsza jest praca wzdłuż osi siłownika. Na jednostce pływającej mechanizm podlega jednak przyspieszeniom, hamowaniu i zmianom kierunku. Kołysanie ładunku zwiększa dynamikę obciążeń, a powtarzane cykle ujawniają luzy i niedokładności prowadzenia. Przy dużym wysunięciu tłoczysko pracujące na ściskanie staje się bardziej podatne na wyboczenie. O jego odporności decydują średnica, długość wysuniętej części, sposób podparcia oraz zachowanie osiowego kierunku obciążenia.

Obciążenie boczne może wynikać ze zużycia sworzni i tulei, odkształcenia mocowania albo nieprawidłowego osiowania. Tłoczysko naciska wtedy na prowadzenie i dławnicę, co powoduje jednostronne wytarcie pierścieni, uszkodzenie uszczelnienia lub rysy. Na morzu wysunięta powierzchnia ma ponadto kontakt z wilgocią, solą i zanieczyszczeniami. Zgarniacz ogranicza ich wnikanie, lecz uszkodzone tłoczysko może naruszać jego krawędź przy każdym cyklu. Ma to szczególne znaczenie podczas serwisu urządzeń offshore, podporządkowanego harmonogramowi operacji na morzu.

Wysięgnik opada bez widocznego wycieku – zanim rozpocznie się naprawa siłowników żurawi pokładowych, trzeba sprawdzić cylinder i zawór podtrzymujący

Olej pojawiający się na tłoczysku może świadczyć o zużyciu uszczelnienia albo uszkodzeniu powierzchni roboczej. Niesprawny zgarniacz zwiększa natomiast ryzyko przedostawania się wody i zanieczyszczeń w okolice dławnicy. Brak widocznego wycieku nie potwierdza jednak szczelności wewnętrznej. Zużyte uszczelnienie tłoka może przepuszczać medium pomiędzy komorami cylindra, przez co po zatrzymaniu ruchu wysięgnik powoli zmienia położenie. Podobny objaw może wywołać nieszczelność zaworu podtrzymującego obciążenie, na przykład zaworu przeciwwagi, albo elementu bloku sterującego. Na zachowanie układu wpływają również temperatura oleju i obecność powietrza w instalacji.

Dla serwisanta kluczowe jest ustalenie, którędy faktycznie przemieszcza się medium. Obserwuje wysięgnik w określonym położeniu, porównuje ruch w obu kierunkach i analizuje schemat hydrauliczny. Diagnostyka systemów hydraulicznych prowadzona przez ETMAL może obejmować pomiary ciśnienia, przepływu i temperatury oraz ocenę zanieczyszczenia oleju. Dzięki temu naprawa siłowników żurawi pokładowych rozpoczyna się od rozpoznanej przyczyny, a wymiana uszczelnień staje się jednym z możliwych etapów prac.

Na zdjęciu przedstawiono pracownika ETMAL podczas montażu lub kontroli elementu mechanizmu obrotowego żurawia. Mężczyzna stojący na platformie roboczej zajmuje się dużym, stalowym wieńcem zębatym, który jest podwieszony na haku. W tle widoczne są konstrukcja żurawia, liny oraz elementy wykorzystywane do podnoszenia ciężkich podzespołów.

Sworzeń, tuleja i mocowanie wpływają na trwałość uszczelnień

Siłownik przenosi obciążenie przez punkty zamocowania. Luz na sworzniu zmienia tor ruchu, a zużyta tuleja pozwala na niewielkie przekoszenie cylindra. Takie odchylenie powtarza się w każdym cyklu i z czasem ujawnia jako wyciek, uszkodzenie prowadzenia albo nierówna praca. Oględziny obejmują więc ucha, sworznie, tuleje, powierzchnie osadzenia i sąsiednie elementy konstrukcji. Mechanik sprawdza również, czy przewody mogą swobodnie układać się podczas ruchu. Kontrola osiowości w całym skoku pozwala wychwycić przyczynę przyspieszonego zużycia, której nie ujawni ocena cylindra tylko w jednym położeniu.

Rysa wróci na nowym uszczelnieniu, jeśli naprawa siłowników żurawi pokładowych pominie stan tłoczyska

Uszczelnienie pracuje bezpośrednio na powierzchni tłoczyska. Wżer, zadrapanie albo ubytek warstwy ochronnej mogą uszkodzić nowy element już po niewielkiej liczbie cykli. Ważna jest również prostoliniowość. Skrzywione tłoczysko nierównomiernie obciąża dławnicę, prowadzenie i cylinder, dlatego wymiana części miękkich nie przywróci trwałej sprawności. Po rozebraniu i oczyszczeniu mechanicy mierzą średnicę oraz prostoliniowość tłoczyska, oceniają głębokość uszkodzeń jego powierzchni, sprawdzają wnętrze cylindra, luzy prowadzeń i miejsca osadzenia uszczelnień. Jednostronne wytarcie może wskazywać niewspółosiowość, a uszkodzona krawędź uszczelnienia – rysę lub zanieczyszczenie. Zestawienie wyników z dokumentacją producenta pozwala zakwalifikować części do dalszego użytkowania, regeneracji albo wymiany. ETMAL traktuje remont siłowników jako proces obejmujący demontaż, weryfikację, czyszczenie, wymianę uszczelnień i próbę ciśnieniową. Serwisanci zestawiają ślady na częściach z objawami zgłoszonymi przez załogę, wynikami pomiarów i stanem oleju. Zespół ETMAL łączy diagnostykę na jednostce, warsztatową ocenę i ponowne uruchomienie, korzystając z własnego zaplecza oraz mobilnej aparatury. Doświadczenie firmy potwierdzają udokumentowane realizacje ETMAL, obejmujące zróżnicowane projekty serwisowe, remontowe i diagnostyczne. W tak prowadzonym procesie naprawa siłowników żurawi pokładowych ma czytelne kryteria kwalifikacji części i sprawdzenia rezultatu.

Na fotografii przedstawiono pracowników przygotowujących się do prac serwisowych przy żurawiu. Na pierwszym planie widoczny jest zespół w pomarańczowej odzieży ochronnej, natomiast nad nimi znajduje się długi czerwono-biały wysięgnik żurawia. Prace prowadzone są na dużej konstrukcji przemysłowej, w otoczeniu urządzeń i instalacji charakterystycznych dla infrastruktury portowej lub offshore.

Od sworzni po próbę pod obciążeniem: naprawa siłowników żurawi pokładowych musi uwzględniać geometrię całego mechanizmu

Zakres prac zależy od konstrukcji żurawia, objawów usterki i wyników diagnostyki. Serwis prowadzony przez ETMAL może obejmować:

  1. Zabezpieczenie mechanizmu – stabilizację konstrukcji oraz rozładowanie ciśnienia pozostającego w cylindrze i zaworach podtrzymujących obciążenie.
  2. Demontaż siłownika – oznaczenie przyłączy, udokumentowanie położenia podzespołu i odłączenie przewodów.
  3. Weryfikację części – oczyszczenie oraz pomiary tłoczyska, cylindra, dławnicy, prowadzeń, uszczelnień i punktów mocowania. Na ich podstawie elementy kwalifikuje się do dalszej eksploatacji, regeneracji lub wymiany.
  4. Złożenie i próbę stanowiskową – dobór uszczelnień do medium, temperatury i parametrów producenta, a następnie sprawdzenie szczelności oraz zachowania cylindra pod ciśnieniem.
  5. Montaż i odbiór techniczny – kontrolę osiowości, odpowietrzenia, płynności skoku i utrzymywania pozycji. 

Po testach funkcjonalnych wykonuje się wymagane próby obciążeniowe. ETMAL wykorzystuje w tym celu worki wodne do 500 ton i realizuje próby na mocy świadectwa uznania PRS. Raport stanowi punkt odniesienia przy dalszym utrzymaniu żurawia, również podczas remontów klasowych jednostek.

Stabilna pozycja wysięgnika jest wynikiem współpracy całego układu

Regularne oględziny tłoczyska pozwalają zauważyć korozję, rysy i uszkodzenie zgarniacza jeszcze przed poważnym wyciekiem. Warto obserwować również luzy mocowań, płynność ruchu, czas cyklu i zdolność mechanizmu do utrzymywania położenia. Stan filtrów oraz czystość oleju pokazują, w jakim środowisku pracują uszczelnienia i prowadzenia.

Co istotne, to właśnie załoga dostarcza serwisantom kluczowych informacji: przy jakim obciążeniu pojawia się problem, czy nasila się on po rozgrzaniu oraz w której części skoku występuje. W połączeniu z wynikami pomiarów pozwala to trafniej określić przyczynę usterki. Naprawa siłowników żurawi pokładowych powinna przywrócić przewidywalny ruch i ograniczyć ryzyko jej ponownego wystąpienia. Jeśli wysięgnik opada, cylinder traci szczelność albo zaczyna pracować nierówno, zespół ETMAL może sprawdzić podzespół wraz z zaworami i mocowaniami, przeprowadzić remont oraz potwierdzić jego efekt podczas prób.

Chcesz wiedzieć więcej?
Skontaktuj się z nami. Wyjaśnimy każdą Twoją wątpliwość.

Zobacz również inne wpisy