研究背景：桥式起重机作为集装箱码头作业的核心设备，其运行效率与可靠性直接影响港口生产效能。Q036型双起升桥吊因频繁的机械与电气故障（如起升减速箱每2-3年大修、制动系统复杂且故障点多、电气驱动系统年故障率超6次）、高昂维修成本及安全隐患，严重制约码头作业安全与经济性。为此，提出将其改造为单起升桥吊，通过结构优化、电气升级及节能设计，系统解决上述问题。 管理及技术难点： 1. 机械复杂性：原制动系统含4类16个制动器，检修空间狭小，动态检修困难；起升机构拆除涉及30吨减速箱吊装与精密重组，施工工艺复杂。 2. 电气系统升级：需将西门子Masterdrive驱动系统升级为Sinamics S120系列，实现多机构电压等级统一，并重构PLC控制逻辑与通讯协议。 3. 空间限制：受机房空间制约，需拆除冗余卷筒并保留单起升机构，同时确保改造后起升高度提升至47米（轨上）。 成果先进性：1. 结构优化：采用真空冶炼钢材锻造齿轮、剖分式支承座及模块化小车架设计，提升机械可靠性；起升高度增加2米，外伸距扩展1米，适应多样化作业需求。 2. 电气升级：Sinamics S120驱动系统支持永磁同步电机与Profinet通讯，控制精度提升30%，能耗降低20%，并集成安全限速（SLS）功能。 3. 节能降耗：单出绕组变压器使空载损耗减少40%，加绿色能源发电，年节电约470万元（按每月503小时作业算）。 创新性： 1. 双改单起升模式：全球首例通过拆除冗余机构实现单起升高效运行，系统复杂度降低50%，故障点减少70%。 2. 动态检修技术：设计可拆卸维修平台与液压缓冲装置，解决传统制动器动态检修难题。 3. 驱动冗余设计：起升驱动单元可互为备用，支持降容运行，保障极端工况下的作业连续性。 可推广性：该方案适用于双起升桥吊普遍存在的故障率高、能耗大等问题，尤其适用于老旧设备升级。改造后设备安全性、能效及适应性显著提升，且成本仅为新购设备的30%-40%，具备规模化推广价值，可拓展至港口、铁路货运等领域。 经济社会效益：1. 经济效益：年维修成本降低60%，能耗节约470万元，停机时间减少80%，投资回收期小于3年。 2. 社会效益：安全隐患降低90%，助力“双碳”目标实现，年减少碳排放约120吨。 推动行业进步：为桥吊改造提供标准化技术路径，推动行业向智能化、绿色化转型。S