锚机、绞缆机及锚机设备管理.doc

锚机、绞缆机及锚设备管理 锚设备和系泊设备是船舶重要的甲板设备，对保障船舶安全发挥着重要作用。锚设备是船舶控制船速，抛锚、起锚和协助靠离泊的主要甲板设备。系泊设备是船舶靠离泊和保持安全系泊状态的主要甲板设备。本集，将介绍锚设备和系泊设备中绞缆机的一些管理要求，供大家在工作中借鉴。 关于锚机和绞缆机 锚机、绞缆机以驱动方式可分为电动驱动、液压驱动和蒸汽驱动三种。 电动驱动方式是指以三速交流电动机直接驱动锚机、绞缆机，具有设备简单，生产维护成本低的优点，但在速度、拉力性能方面不如蒸汽、液压驱动的锚机、绞缆机。同时，由于电力驱动系统存在某些固有的缺点，所以，在中大型油轮上很少采用。 液压驱动方式是由电动机驱动液压油泵，建立动力油压，再由液压马达来驱动锚机、绞缆机。具有调速性能平稳，而且可以无级调速，起动力矩大等特点。所以，在中大型船舶被普遍采用。 蒸汽驱动方式是由蒸汽来驱动蒸汽机，再由蒸汽机来驱动锚机、绞缆机。具有结构简单、安全、坚固耐用，有较好的速度和拉力性能。但其转矩不均匀，在最低转速时尤其明显。蒸汽驱动锚机、绞缆机曾在油轮上被普遍采用，但现在已很少使用。 本集，主要介绍采用电力驱动和液压驱动的锚机和绞缆机。 船舶锚机、绞缆机的动力部分 （一）电动驱动方式 1、电动驱动的电气组成 电动驱动的锚机、绞缆机的电气部分主要由驱动电动机、制动器、电气控制箱和主令控制器等设备组成。 驱动电动机 船上的驱动电动机主要使用三速交流电动机。应符合海船使用标准，频率为50Hz或60Hz，电压为380V或440V，绝缘等级为F级或B级并符合GB/T7060规定，可以正、反转。其功率要符合钢质海船入级与建造规范、海船用起锚机和绞盘、系泊绞车中的有关规定和要求。 制动器 通常选用直流圆盘式电磁制动器，制动方式为断电制动式。通常在电动机切断电源的同时，制动器也断电，制动器衔铁在弹簧的作用下与转轴摩擦片产生制动力矩，实现制动。 电气控制箱和主令控制器 应符合我国钢质海船入级与建造规范、船用低压电气基本标准和国际电工委员会IEC有关规定以及“船用交流起锚系缆控制箱”专业标准。 船用交流起锚系缆控制箱与主令控制器配合，可实现对船舶锚机、绞缆机等驱动电动机的起动、停止、调速、正反转控制和保护。 2、电气部分的管理和维护 三速交流电动机和制动器的管理和维护可以分为日常检查养护、常规保养和大检修三种。 日常检查养护的主要内容包括：检查设备周围有无异物，对电动机外表进行清洁；检查电动机的底脚螺栓及各紧固件有无松动；检查电动机联轴器是否正常；检查接地线接地是否良好；检查电动机绕组绝缘是否正常（一般应不低于2兆欧）；通电检查制动器的吸合是否正常。此外，对于底部带放水孔的电动机，应该定期旋开螺栓，泄放出冷凝水。 常规保养的周期一般为6个月，船舶可以根据设备的使用频繁程度及设备说明书要求作适当的调整，如公司体系文件有具体规定的要按公司体系文件执行。检查的内容包括：打开接线盒，检查桩头接线是否松动、接线是否破损或磨破；检查电动机水密情况是否良好；测量刹车间隙，若太大就要作适当调整；检查电动机联轴器连接螺栓和弹性橡皮圈是否正常；检查轴承润油是否变质，添加适量润滑脂。 电动机和制动器的大检修（拆检）周期为三至五年。大检修要对电动机进行解体清洁。要测量各线圈的绝缘电阻，若低于要求时，就应进行绝缘处理；检查各线圈有否松动、短路、开路及其可靠性；发现绝缘包扎有擦伤和过热化现象的，应进行修理；要检查轴承座及转子轴颈有否走外圆和内圆现象，转、定子之间有否擦碰；要更换轴承。在更换轴承时应注意：安装时标有轴承代号的端面必须装在外侧，以便检修时识别。要检查刹车系统，包括刹车盘、刹车线圈、弹簧、摩擦片等。 制动器的气隙调整和制动器故障时的应急措施 制动器经长期使用后，制动件会磨损，从而引起气隙增大和工作弹簧工作长度的增加，严重时可能使衔铁不能吸上。弹簧工作长度的增加会使制动压力下降，因此必须经常检查制动器的工作气隙，及时加以调整。制动器的工作气隙在各种电动机生产厂家的说明书中均有标注，我们应按生产厂家的说明书标注值进行调整。一般调整步骤如下：取下后端盖，用扳手慢慢松开人工释放螺钉。当气隙增大时，取下相应 的垫片（每片的厚度为0.5毫米或1.0毫米），使调整后的气隙符合工作要求。最后将零部件全部装好，重新测量气隙，保证气隙在工作气隙范围内。 当制动器绕组不通电，欲使制动器处以松脱状态（即制动器不使用）。可先将螺钉旋出，拿下垫圈，再旋入螺钉，把衔铁推向电磁铁，顶足，使其气隙为零，此时制动器与衔铁松开，电动机转子能自由转动，可达到人工释放目的。 电动机运行时，如果遇到制动器发生故障，如：制动器绕组断线、硅整流管损坏、电源断电或断线等，电动机便立即处于制动状态，这时应立即切断电源，卸掉负载，进行检修。在制动器故障消除后，须先将人工释放螺钉恢复原状，并经试运转后才能正式使用。 电动机使用注意事项 三速交流电动机在使用中，应经常观察电动机的运行电流，不要使之在超额定电流的情况下运行。要经常检查电动机的温度、观察有无异味和声响，一旦发现异常，应立即停机检查，直至消除故障后才能够继续使用。 需要说明的是，这类电动机一般都是短时运行的，电动机各速的允许运行时间也是有区别的。各生产厂家根据自身产品的设计状况，采用不同的定时，比较普遍使用的是S2 10/30/5分钟，即：一速允许运行10分钟/小时，二速允许运行30分钟/小时，三速仅允许运行5分钟/小时，这就要求使用人员在操作上特别注意。从以往多起锚机电动机绕组烧毁的分析中可以发现，绝大多数是由于操作不当引起的。其中，靠离码头及起锚破土时，未用车舵配合而过分依赖锚机，造成锚机电动机过负荷、超时使用，造成绕组烧毁的占较大比例；其次是起锚时长时间使用三速，造成三速绕组烧毁。因此，掌握和理解设备操作要求，是避免故障的最有效的方法。 电气控制箱和主令控制器的管理和维护 电气控制器和主令控制器是电气部分管理的又一个重点。我们既要做好继电器的整定工作，也要做好管理和维护工作。 关于继电器的整定。过电流继电器的动作电流，一般以电动机高速级额定电流的130%为宜。同时，要经常检查过电流继电器的触点，使它保持最小的接触电阻。电动机额定负载时，由中速级直接启动至稳定的时间继电器延时时间，一般整定为2秒。电动机额定负载时由中速级稳态切换到高速级稳态的时间继电器延时时间，一般整定为2.5秒。制动器线圈降压电阻接入控制时间继电器延时时间整定通常不大于1秒。热继电器的规格，按所配电动机而定，在允许堵转2分钟的情况下，其整定是按实际工况调整的。需要提醒的是：所有这些整定值的调整都应该根据设备说明书来进行。 为了保证控制箱能的正常工作，必须对设备进行定期检查。检查期是按其工作的频度及设备所处的环境和位置等情况来确定的。控制箱的检修分为常规检修和大检修二种。常规检修每月进行一次，大检修每三个月进行一次。常规检修和大检修的具体周期可按船舶航行区域及航线的长短作适当的调整。 常规检修的内容包括：清除箱内的尘埃和脏物；检查各电器元件的紧固件是否有松动现象；检查零部件是否有锈蚀现象；检查控制箱的绝缘电阻是否符合技术条件中的规定数据；检查接地装置是否完好，接地螺钉是否有松动；检查接触器、继电器的线路有否损坏现象；检查接触器是否有异流声，如声音太大，应检查可动部分加以矫正；检查主令控制器上的电流表工作是否正常；检查失压“0”位保护功能是否正常；检查主令控制器各触点的接通次序是否符合接触图表等。检修前要注意：必须切断供电电源，严禁带电检修。 大检修除了要完成一般检修项目外，还要完成下列检修项目：清洁各接触器的主触头，更换损坏的动、静主触头；检查和整定热继电器的动作电流值；检查和整定高速级过载保护装置动作值；检查和整定时间继电器的动作时间；检查和调整电磁刹车线圈的吸合电压与维持电压；检查正、反转主接触器的电气联锁和机械联锁是否正常；检查主令控制器有无损伤和裂纹，并测量绝缘情况；检查主令控制器紧固件的完整性、紧固状态是否良好；检查主令控制机构是否灵活，有无卡阻，各触点接触是否良好；要在主令控制器滚轮与棘轮之间以及动触头的尾部与凸轮之间等摩擦部分涂上适量的工业凡士林或油脂。要提醒的是：在进行大检修之前，应将主配电板上至控制箱的电源开关断开，并在电源开关的相应位置挂上“检修”警告牌。 除了上述的常规检修和大检修以外，日常维护也是很重要的，要检查箱外是否有妨碍其正常冷却的其他物体；箱外的温度有否过热现象；工作过程中，如发现异常现象，应立即停车检查，消除事故诱因。 PLC电气控制箱的管理和维护 随着科技的发展，PLC（即：可编程序控制器）也被引入到电动机的控制上。引入PLC后的电气控制箱与传统的电气控制箱的原理是一样的。只是控制设备的结构简单了。具有控制可靠、维护简便、简化设备、成本低廉等特点。 PLC电气控制箱的管理和维护，可参照传统电气控制箱的方法。管理中需要注意的是：老型号的PLC通常用维持电容放电，来保持断电后内存中的存储程序。因此，要经常性地给予充电，以补充电量。另外，要备妥一块存放程序的存储模块，一旦需要时即可将程序注入PLC。新型号的PLC现均已改成锂电池来保持。 （二）液压驱动方式 液压驱动方式与电动机驱动方式相比，由于电动机驱动的是液压油泵，因此一般选用功率相对较大，且可连续运转的单速电动机。由于电动机与油泵、油箱均放置在室内，只要求保持设备设计时的环境条件。由于驱动油泵的电动机为单速且不带制动器，所以，管理和维护比较简单，电动机的维修周期也可以适当延长。在日常管理中，要注意检查液位、温度报警设备的整定值。冬天，要经常检查油温的加热设备，保持其有效。 1、电气控制箱的管理和维护 大多数液压驱动方式的电气控制系统都采用Y/起动，与电动驱动式的控制系统相比，在管理和维护方面比较简单。 控制箱的检修分常规检修和大检修两类，常规检修每季度一次，大检修每年一次。常规检修和大检修的具体周期可按船舶航行区域及航线的长短作适当的调整。 常规检修和大检修的检查内容、要求与电动驱动方式的基本相同，只是在大检修中，只要完成以下内容即可：清洁各接触器的主触头，调整间隙，更换损坏的动、静主触头；检查和整定热继电器的动作电流值。 2、油泵、油箱的管理和养护 对液压驱动方式而言，油泵、油箱的检查和维护很重要。日常的检查、养护内容包括：检查吸排压力是否正常；检查运转有无异响；检查各部件有无不正常发热；检查液压系统有无漏泄；要保持系统的清洁，做到无油泥、无水分、无锈、无金属屑。换油时必须彻底清洗系统，所加的新油必须经过过滤。此外，还要做好外部及周围环境的清洁工作。 每三个月，要对油箱滤器，包括磁性滤器及空气滤器进行清洗。每年的检查内容，除了包括每三个月的检查内容外，还应该根据年检的要求，进行总体检查；要检查安全阀、溢流阀，并进行压力校核。每两年的检查内容，除了包括年度检查养护的内容外，必要时，要对油柜进行清洗；对液压油进行定期取样化验，并根据情况决定是否换新。每五年的特检期，检查养护的内容除了包括每两年检查养护的内容外，还要进行油泵拆检，测量记录，对轴承及轴封、“O”型圈等进行换新；要清洗油路，对液压油进行换新。 二、船舶锚机、绞缆机的机械部分 （一）锚机 锚机主要由传动装置、变速箱、离合器、制动装置和链轮等组成。 1、锚机的主要性能要求 锚机应有连续工作30分钟的能力；在抛锚试验时，应能以不小于9米/分的平均速度，将一只锚从水深82.5米拉起至深度27.5米；应能在过载拉力作用下，连续工作2分钟；锚机链轮制动器刹紧后，应能承受锚链破断负荷45%的静拉力。 2、使用锚机的注意事项 锚设备对船舶的操作有着很重要的作用，在使用时要注意：每次使用前，要注意对轴、轴承及传动齿轮处加油、润滑；要检查刹车是否正常，松紧是否适度；要检查刹车带的接触面和磨损程度；要检查离合器是否离、合灵活，能否正常齿合；检查齿轮箱的油位及油质是否正常。 此外，锚机使用前，应进行试运转，检查马达空载运转及各档转速是否正常。确认空载运转正常后方可进行抛、起锚操作。离合器合上后，应用定位销固定。在抛锚过程中，如果需要中途刹车时，应尽量一次刹紧，避免烧坏刹车带。起锚时，要选用合理的起锚速度，避免超负荷使用锚机。锚机负荷很大或绞不动时，不能硬绞，而应用车、舵配合。锚在破土离底时所受的负荷最大，应放慢绞锚的速度。在使用中，要避免长时间使用低速档和高速档，中速档最长连续使用时间也不能超过30分钟/小时。使用结束时，应刹牢刹车，脱开离合器并插上定位销，关闭电源。 3、锚机的日常检查、养护 做好锚机的日常检查很重要。锚机使用过程中，要检查各运动部件是否有不正常的发热现象；要检查是否有不正常的声响和振动；对锚机的外露表面，要经常除锈油漆；对锚机的机座和固定螺栓应经常检查其完整性和坚固程度。要注意各零部件摩擦面的润滑状况；每次加油后应使机器空车运转片刻；要经常检查变速箱内滑油的油位，要定期换新，保持油的清洁，从而延长机器寿命；锚机链轮的“轮齿”常会由于过度磨损而发生“滑链跳槽”现象，应及时进行堆焊修补。（二）绞缆机 绞缆机的机械结构和锚机相似，但比锚机简单。可参照锚机的内容进行管理和养护。这里，着重介绍一下绞缆机的制动装置和使用注意事项。 1、绞缆机的刹车 刹车是绞缆机的关键部件，能刹住滚筒，刹住在船端的缆绳。刹车的另一重要功能是在系缆过度受力的情况下，可使缆绳在破断之前自行滑出以降低其负荷，起到安全保护装置的作用。 带式刹车操作轻便，能用较小的力，制动较高的负荷。我们应该经常检查和校准刹车带的摩擦面，以保证良好的摩擦力。同时，要注意缆绳在滚筒上的正确缠绕方向，以发挥刹车的最好制动效果。 盘式刹车与带式刹车相比，对摩擦力变化不太敏感，制动效果也不受缆绳缠绕方向的限制。 大多数电动绞缆机在驱动马达上，都装有弹簧式刹车。当操纵手柄置于“空挡”位置时，刹车在弹簧的作用下自动处于刹牢状态；当操纵手柄置于“绞进”或“送出”的位置时，刹车自动处于放松状态。大多数输入端是刹车不适合作为主刹车使用的，所以，船靠好码头以后，必须刹牢滚筒上的刹车。同时，通过离合器与驱动轴分离。如果离合器不脱开，两个刹车同时发挥制动作用，则这种联合制动力将超过缆绳最小破断负荷100%，其后果将导致断缆。 2、操作绞缆机的注意事项 船员在操作绞缆机时，应严格按照特定绞缆机的说明书进行，不能仅凭经验盲目操作。缆绳必须按正确方向缠绕在滚筒上；带有滚筒刹车和输入端刹车的双刹车绞缆机，在船靠泊期间应使用一个刹车。如滚筒刹车是主刹车，则滚筒与驱动轴之间的离合器在船靠泊期间应当脱开，并插上定位销。 在使用中，要注意检查密封件的油密性和轴承温度，要检查有无异常声响，检查滚筒的旋转速度是否正常。 关于锚、锚链及附属设备 锚设备是锚、锚链及其附属设备的总称，由锚、锚链、锚链筒、制链器、锚机、锚链管、弃链器和锚链舱等组成。船舶应该按照钢质海船入级与建造规范的规定配备锚与锚链。锚、锚链及附属设备的检查养护应按公司体系文件的规定进行。 一、锚设备的技术要求 1、锚设备的蚀耗极限 为了保证锚设备的强度，对锚、锚机的机座、锚链的磨耗和长度短少都有明确的规定，设备主管人员对此必须非常清楚。 根据规范，锚的失重不应超过原锚重量的20%。锚机机座的蚀耗达原厚度的25%时，应予换新或加强；底座螺栓、螺帽蚀耗严重的，应予换新。锚链的任一链环（包括连接链环、锚卸扣、转环及其环拴）的磨耗值，I类航区不得超过原直径的12%，II、III类航区不得超过原直径的15%。 对于锚链短少，中国船级社有下列规定： 锚链总长度（节） 14 1518 1921 2224 2528 允许短少数（节） I类航区 1 1 2 3 4 II、III类航区 1 2 3 4 5 2、锚设备的证书、证件 除了要保证锚设备的良好状况外，对锚设备的证书和证明等也应妥善保存。 锚，应按规范要求，进行拉力试验。经试验合格后打上船级社认可的记印和以下标志：制造厂的商标、试验证书号码、试验年度和月、锚的总重量等。 锚链应按规范要求，进行拉断试验和整节锚链的拉力试验。锚链节、转环、锚端卸扣、连接环等均应有下列标志：船级社标志、试验日期、锚链级别及拉力负荷、证书号码等。 锚设备修理后应有下列证件：锚、锚链焊接修理后的热处理证明、锚链拉力试验证明、锚设备的试验记录等。 二、锚设备的检查养护 锚设备是船舶的重要安全设备，关系着船舶的适航状态。因此，必须做好锚设备的检查养护工作。 我们要做好日常的检查养护工作。平时，