船用锚机绞缆机课件.ppt

第十章,锚机和铰缆机,第一节 锚 机,10-1 锚 机,船舶驶达港口，常因等候泊位和引水以及接受检疫、避风或过驳等而需在港外停泊，为能克服停泊时作用在船体上的水流力、风力和船舶纵倾、横倾时所产生的惯性力，以保持船位不变，就需在船上设置锚设备 锚设备还可帮助安全离靠码头，或使船舶紧急制动 锚设备及其在船艏的布置如图，101所示。锚设备主要由锚1、锚链5、止链器3和锚机6所组成，利用锚机收放锚和锚链，即可起锚或抛锚,锚设备在船舶布置,锚机如图102所示,由原动机、传动机构和锚链轮等组成 锚机带有绞缆卷筒5 绞缆时 藉手柄7使锚链轮牙嵌式离合器6脱开 浅水抛锚 可脱开离合器靠锚链自重进行 用调节刹车带松紧控制抛锚速度 深水抛锚 将离合器合上 齿轮箱中的蜗轮蜗杆机构有自锁作用 由原动机控制抛锚速度,图10-2,10-1 锚 机,根据锚机所用动力的不同，目前所用的锚机主要是电动锚机和液压锚机。按链轮轴轴线布置的不同可分为卧式锚机和立式锚机。 本节主要介绍液压锚机。,10-1 锚 机,船舶驶达港口，常因等候泊位和引水以及接受检疫、避风或过驳等而需在港外停泊，为能克服停泊时作用在船体上的水流力、风力和船舶纵倾、横倾时所产生的惯性力，以保持船位不变，就需在船上设置锚设备 锚设备还可帮助安全离靠码头，或使船舶紧急制动 锚设备及其在船艏的布置如图，101所示。锚设备主要由锚1、锚链5、止链器3和锚机6所组成，利用锚机收放锚和锚链，即可起锚或抛锚,锚设备在船舶布置,锚机如图102所示,由原动机、传动机构和锚链轮等所组成 锚机带有绞缆卷筒5 绞缆时 藉手柄7使锚链轮牙嵌式离合器6脱开 浅水抛锚 可脱开离合器靠锚链自重进行 用调节刹车带松紧控制抛锚速度 深水抛锚 将离合器合上 齿轮箱中的蜗轮蜗杆机构有自锁作用 由原动机控制抛锚速度,图10-2,10-1 锚机应满足以下基本要求,(1)必须由独立的原动机或电动机驱动 (2)在船上试验时 锚机应能以平均速度不小于9mmin将1只锚从水深82.5m处(三节锚链人水)拉起至27.5m(一节锚链入水处) (3)在满足以上规定的平均速度和工作负载时 能连续工作30min 能在过载拉力(不小于工作负载的1.5倍)作用下连续工作2min，此时不要求速度 (4)链轮与驱动轴之间应装有离合器 离合器应有可靠的锁紧装置 链轮或卷筒应装有可靠的制动器 制动器刹紧后应能承受锚链断裂负荷45的静拉力 锚链必须装设有效的止链器 止链器应能承受相当于锚链的试验负荷,10-1-1 主要元件的构造,由油泵、控制阀V、油马达M、高置油箱T和磁性滤器F组成 1油泵 双作用叶片式油泵，恒速回转，Pmax为6.86MPa，有安全阀f 2油马达 双作用叶片式油马达 结构与双作用叶片泵类似 由定子、转子和叶片等组成，转子上均布8个叶片槽 为使叶片3能紧贴定子内表面，每两个叶片之间有矩形截面弧形推杆4 工作时，叶片在压力油的作用下，带动转子2在定子中转动 由于转子与轴5相连，直接带动锚链轮回转,10-1-1 主要元件的构造,3控制阀Y 有两个阀腔 换向阀腔 内装换向阀10和单向阀12 用以控制油马达的正转、反转或停转 是一个开式过渡滑阀，可通过并联节流，对油马达进行无级调速 换挡阀腔 内装换挡阀11，通过换挡阀11即可控制油马达的低速或高速工况,图 片,10-1-2-1 工作原理 - 停止,换向手柄8置于中位 换向阀10处于中位 并打开旁通孔13 自油泵而来的压力油经换向阀10的下部直接返回油泵，系统不能建立起足够的油压，单向阀12处在关闭状态 压力油不能进入油马达，因此油马达停止不动,10-1-2-2 起锚 图103(b),将换向手柄8向后扳(起锚) 换向阀10上移 逐渐将旁通孔13遮闭 油泵排抽压力升高，顶开单向阀12 经换向阀腔和换挡阀腔进入油马达，起锚 油马达两个腔室同时工作，为重载低速工况 改变换向手柄8的操纵角度 控制进入油马达的流量，可对油马达进行无级调速,10-1-2-2 起锚 图103(b),扳动换挡阀手柄9 换挡阀11关闭油道B 压力油从油道A进入油马达，油道B则与回油口相通 油马达只有一个腔室工作，为轻载高速工况 最大输出拉力仅为重载工况的12 速度却较前者增加一倍,10-1-2-2 抛锚 图103(c),换向手柄8向前扳(抛锚) 通过手柄9使换挡阀上移 则油道B与C相通，油马达就会获得轻载高速工况 可控制换向手柄8的操纵角度实现无级调速 高置油箱 除控制换向手柄8作能耗限速和液压制动外 还设手动刹车手柄，以控制带式机械制动器 油马达的安全阀6即相当于制动溢流阀,10-1-2-2 抛锚 图103(c),高置油箱 靠重力保持油泵吸入压力，对系统进行补油 除控制换向手柄8作能耗限速和液压制动外 还设手动刹车手柄，以控制带式机械制动器 油马达的安全阀6即相当于制动溢流阀,第二节,绞 缆 机,10-2-1 绞缆机作用及基本要求,系缆设备主要由系缆索、带缆桩、导缆孔(或导缆钳)、绞缆机以及绳车、碰垫等所组成 利用绞缆机收绞缆索，可使船舶系靠 在船首，系缆卷筒和锚机用同一动力，用离合器啮合或脱开 在船尾则大多设置独立的绞缆机 对绞缆机的基本要求是： 能保证船舶在受到6级风以下作用时仍能系住船舶 其拉力大小应该根据船舶的尺寸，按钢质海船人级与建造规范所推荐数字选取 绞缆速度为1530mmin，最大可达50mmin 按所用动力的不同而分为： 电动绞缆机 液压绞缆机,10-2-2 自动绞缆机,普通绞缆机 在停泊期间 需视潮汐的涨落和船舶吃水的变化，相应调整缆绳的松紧 操作时也很难保证各根缆绳受力均匀 尚使一根缆绳因过载而拉断，则其它几根也将受到影响 特别是在巨型油轮和散装船上，由于缆绳的直径很大，更增加了操作上的困难和不安全性 为克服上述缺点 许多船舶上采用自动调整张力的绞缆机 下面主要介绍液压的自动绞缆机。,10-2-2-1自动绞缆机的工作原理,自动绞缆机型式很多，工作原理相同 油马达的输出扭矩 由马达的每转排量和工作油压决定 对定量油马达而言 只要能自动控制马达输人油液的工作压力 就能控制油马达的扭矩 即自动地调整系缆张力 根据具体实现的不同方法可分为两大类：,10-2-2-1 阀控型系统,采用定量油泵 用溢流阀控制油马达收缆供油侧工作油压 系泊期间油泵排油仅补充系统漏泄 多余油经溢流阀回油箱 为减轻功率消耗和油液发热 在停泊时改用小流量辅泵供油 或藉蓄压器和压力继电器使主泵间断工作,10-2-2-2 泵控型系统,主泵用限压式变量泵，或采用压力继电器对普通变量泵进行二级变量控制 主泵达到要求工作压力后就改为小流量工作 可省去辅泵 但主泵价格较高和系泊期间工作时间长，因而磨损较大的缺点 图示即为由压力继电器控制变量泵的系统原理图,10-2-2 液压自动绞缆实例,主油泵1 限压式大流量轴向柱塞泵 自动调节张力油泵2 高压小流量内齿轮泵 油马达3 连杆式油马达 自动调节张力转换阀4 与换向阀5铸成一体,10-2-2 液压自动绞缆实例,操纵阀4的手柄 可将其转至“自动”位置或“人工”位置 自动调节张力阀块6 由低压溢流阀7 调至收缆张力的最大值 高压溢流阀8 调至放缆张力的起始值 单向阀9 用以防止放缆时从油马达回流的压力油倒流至低压溢流阀 以及压力表10所组成,10-2-2 液压自动绞缆实例,自动系缆工况 停止主泵1 换向阀5手柄置于中位 自动系缆转换阀4手柄置于自动位置(图示) 起动自动系缆油泵2 即可进行自动系缆 (1)收缆工况 当缆绳张力较小时 压力油(油泵2)阀块6单向阀9 油马达3 使油马达转动收缆 从油马达排出的油液换向阀5 冷却器14 油泵2吸人口 一直进行到与缆绳张力相对应的工作油压达到低压溢流阀7的调定值为止,10-2-2 液压自动绞缆实例,(2)停止工况 若缆绳张力大于低压溢流阀7的调定压力并进一步增加时 溢流阀7保持开启 除少量补充油马达的漏泄外 其余油则完全从溢流阀7经冷却器12、14和滤器18等返回油泵 而来自油马达的压力油，则因被单向阀9锁闭，不能进入低压溢流阀，油马达和卷筒乃一直保持停转，直至缆绳张力上升到开始放缆时为止,10-2-2 液压自动绞缆实例,(3)放缆工况 若缆绳张力进一步上升，以致使油压超过高压溢流阀8的调定值时，则高压溢流阀8开启，来自油马达的压力油，即会经高压溢流阀8、冷却器12和换向阀5又返回油马达。因此油马达倒转，并放出缆绳。 放缆时，油马达按油泵工况工作，高压溢流阀的开度与缆绳张力和系统油压相对应。若缆绳张力增大，则高压溢流阀的开度也随之增大，使放缆速度加快，缆绳张力也就因而得以维持在规定的范围之内。 上述绞缆机的工作特性可用图107说明如下：,泰尔三菱重工自动绞揽机的特性曲线,10-2-2 液压自动绞缆实例,第一阶段(收缆工况) 系缆张力从5.5t增至9.5t 泵的工作油压从图中口点处的6.7MPa增至凸点处的10.5MPa 系缆卷筒则以近似不变的转速2.5mmin进行收缆 第二阶段(停止工况) 当缆绳张力增加至g；5t时，油泵的工作油压达到10.5MPa，低压溢流阀开启，油泵自行循环，油马达停转，收缆速度为0 油马达停转后，由于摩擦力的存在，缆绳张力虽继续增加，但从凸点开始，直至b点为止，系统中的油压却一直保持10.5MPa不变 自扩点以后，即缆绳张力达到14t以后，油压开始上升，直至张力上升至18t时，系统对应的油压上升到点处的13.4MPa 高压溢流阀开启，第二阶段结束,10-2-2 液压自动绞缆实例,第三阶段(放缆工况) 当缆绳张力超过18t时，高压溢流阀开启，其开度随张力的增加而增大，于是油马达反转，开始放缆。此时系统中的油压变化可如图中的c、d所示 当张力下降时，油压随之降低。当油压下降到低于高压溢流阀的调定值134MPa时，高压溢流阀关闭，油马达停止转动，放缆速度也降低为零。 若缆绳张力进一步下降，井使油压低于10.5MPa，则又会进行收缆 在整个过程中，油压的变化将如图中的折线abbcd所示 通过调节溢流阀弹簧张力的方法，改变低、高压溢流阀的调定值，即改变特性曲线中b、c两点瞬对应的油压值，可改变收放缆绳的起始张力,10-2-2 液压自动绞缆实例,如将绞缆机改用于一般人工系缆，必须停止自