船舶辅机——船舶起货机演示幻灯片

起货机,一、船舶起货机的主要类型,二、对起货机的基本技术要求,第一节概述,起货机汉英船舶大词典cargowinch起货机汉英航海大词典cargocrane,1,一、船舶起货机的主要类型,1.吊杆式起货机,双吊杆式起货机,单吊杆式起货机,设置原因：并非所有港口都有足够装卸设备,同时要考虑在开阔水域作业。作用：缩短港泊时间，加快航运周期，降低营运成本,2,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,一、船舶起货机的主要类型,1.吊杆式起货机,双吊杆式起货机,单吊杆式起货机,特点：两根吊货杆,两台起重绞车,一在舷外,一在舱口上方,绳子改变,杆子不变，需两人配合操作,特点：三部绞车(起重,回转,变幅),只需一人操作,准备工作少,可两舷轮流操作,工作负荷约为前者两倍,每吊周期长,落地点不准,3,2.回转式起货机（克令吊）,起升、回转、变幅系统及吊杆等装在回转座上，可360回转。,按动力能源可分为电动起货机和液压起货机。,特点：占用甲板面积小,操作灵活，可360回转,效率高,落地点准确.但结构复杂,管理要求高,价格贵,4,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,二、对起货机的基本技术要求,1.足够的功率：能以额定起货速度吊起额定负荷；,2.反转或换向：能依操作者的要求方便灵敏地起落货物；,3.调速和限速：能依据货重等情况在大范围内调节速度；,4.制动和锁紧：能够随时停止并握持货重，能可靠制动。,5,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,二、对起货机的基本技术要求,克令吊或吊杆应按表规定的试验负荷进行试验：,1）.吊臂应放在设计规定的最大臂幅（吊杆规定仰角）位置，重物吊离甲板后悬挂时间不少于5min。2）.液压克令吊如起升全部试验负荷不现实时，可减少试验负荷试验，但应不少于1.1倍安全工作负荷。3）.应在试验负荷下慢速进行起升、按设计的工作角度变幅、在最低设计幅度下按设计的极限角度回转（吊杆应向左右两舷摆动至尽可能大）的试验，同时还应进行相应动作的制动试验，并对超负荷保护装置进行动作试验。,6,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,三、克令吊的安全保护装置,1.机械限位保护：,主油路卸荷,控制电信号为0,（1）吊钩高限位-当吊钩达到吊臂前端限定距离触动靠重块悬挂的限位开关时，或有的是当吊钩抬起吊臂而使变幅绞车钢索松弛时，使吊臂不能再下俯，吊钩也不能再升起。,（2）起重索卷筒卷满和放空限位-当吊臂在高仰角时吊钩升至最大高度，卷筒吊索即接近卷满，或当吊钩降至卷筒吊索接近放空，卷筒和吊钩的运动即被停止。,（3）钢索松弛保护-吊钩着地时若继续放钩吊货钢索就会松弛，这时吊钩下降的操作将不能再进行。上面已谈到，变幅绞车钢索松弛保护是作用限制吊钩高位的一种可选方式。,（4）吊臂高限位-当吊臂升到允许的最大仰角时，吊臂不能再仰起。,7,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,三、克令吊的安全保护装置,1.机械限位保护：,主油路卸荷,控制电信号为0,（5）吊臂低限位-当吊臂下俯到允许的带负荷最低仰角时，吊臂俯下动作被阻止，因为这时若吊钩上有吊重会使变幅机构超负荷；为了在工作完毕时可把吊臂（空钩）俯放到支架上，需扳动控制面板上的相应开关，才能继续下俯，但如前所述，当变幅绞车钢索松弛时吊臂俯下的操作即不能进行。,采用变幅油缸的吊车无须专设变幅限位元件。有的克令吊（例如紧靠在驾驶台前的）根据需要还设有回转限位。,8,三、克令吊的安全保护装置,液压油工作状况保护：,（1）高油压保护-在工作油压过高时使变量主泵回中或主油路旁通卸荷。（2）低油压保护-当控制油压或补油压力过低时，将使克令吊的操作无法进行。（3）低油位保护-当油位低于设定油位时，会发出声、光警报；如果继续应急使用，油位再降低一定距离，克令吊便会停车。（4）高油温保护-在油温超过规定值时，设在油冷却器进口的温度继电器会使克令吊主、辅泵停车。,9,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,三、克令吊的安全保护装置,3电气保护：,电路中设有短路保护和过电流保护，有的还有电机及电子元件高温保护。,4设备连锁保护：,（1）通风门连锁保护-作业时中心机组的通风门必须打开，否则因限位开关不能闭合，主电机即不能启动。（2）油冷却器连锁保护-有的在作业前必须开油冷却器风机电源，由相应温度继电器控制风机是否启动，否则主电机不能启动；也有的要用旋钮选择夏季工况或冬季工况，以决定冷却器是否投入工作。,10,一、起升机构的液压系统,二、回转机构的液压系统,第二节起货机的液压系统,11,起货机液压系统的分类,12,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,开式系统的特点：简单，散热好，可用一台油泵驱动几部机械；空气易入、换向阀调速，油液发热，经济性差；油泵必须有良好的自吸能力或浸没式布置。,闭式系统的特点：复杂，散热差，不能用一台油泵驱动几部机械；采用双向变量泵易于实现换向和容积调速，能实现再生限速，经济性好；辅泵补油，主泵必自吸能力要求不高。,13,1.起重机构液压系统特点:,负荷特点,起重机构,回转机构,a.只有单侧油路限压值较高,b.必须能限速，防重物坠落,c.能可靠锁紧，防重物滑落,d.重力负荷变化大，需功率限制,2.回转机构液压特点：,a.两侧油压限压值相同，都较高,b.考虑船舶倾斜，可设限速装置,c.停下后，也需机械制动,d.负荷变化不大，无需功率限制,14,一、起升(和变幅)机构的液压系统,起升(和变幅)机构负载始终单向作用，液压系统中始终有一部分管路承受高压，所以必须能控制落货速度，制动后能握持住货物。,1.阀控型开式起升系统,(1)换向和调速,使用换向阀换向，并进行节流调速：通过改变流量控制阀的通流面积，造成不同的流动阻力，以调节进入执行机构的流量，从而达到调速的目的，油泵流量的其余部分直接返回油箱。,节流调速分类：并联节流、定差减压节流、定差溢流节流。,负载特点：静负荷单向作用，单侧管路始终高压,15,并联节流(开式过渡),换向阀中位：PT接通，油泵卸载，执行机构不动；右移：PA开大，PT逐渐关小，Q1一部分经PA去执行机构(Q2)，另一部分经PT回油箱(Q1-Q2)。,轻载低速时回流口开度大，p1小，调速效率好，发热轻，流量Q2变化平稳，调速平稳性较好。但滑阀开度不变时，流量仍与负载有关，调速性能仍不理想。,16,定差节流,采用溢流节流式换向阀。定差溢流阀两端的油腔分别同换向阀节流前后油路相通，所以换向阀前后的油压压差可以保持恒定，从而使流经换向阀的流量取决于换向阀的阀芯位置而不受负载的影响。,特点：调速较稳定，效率较高，轻载时更好。,并联节流、定差减压节流、定差溢流节流调速方法功率损失、油液发热。因为都必须使多余油液返回油箱，供往执行机构的油液要经过节流。,17,(2)限速和制动,用单向阀节流限速,起升时经单向阀(不限速)，下降时经节流阀(节流阻力)限速。要提高下降速度，需由油泵向油缸7上腔提供更大的流量Q2。,特点:简单，效率低，油温低、粘度大、下降速度大时油泵功耗增加，油液发热。用于小型开式系统。,18,用平衡阀限速,在靠近执行机构下降回油管上设平衡阀(单向阀和直动顺序阀并联而成)，可采用直控式和远控式两种方案。,19,用平衡阀限速,起升时经单向阀(不限速)，下降时必须有足够油压打开直动溢流阀，使油马达在一定的进油压力下才能反转，转速取决于输入油马达的流量。,使用直控平衡阀限速的特点：简单可靠，不需液控单向阀，油温、粘度及下降速度改变时油马达进油压力不变；轻载时要达到较大的下降速度所需压力大，所以效率低。,20,用平衡阀限速,采用远控平衡阀限速：下降时油泵向低压管供油达到一定压力时,平衡阀才能开启,即平衡阀的开度受低压管油压控制,下降速度受油马达流量限制。,采用远控平衡阀限速特点：控制油压低，油液粘度、下降速度和载荷变化不大时，经济性较单向阀、直控平衡阀好。,开式系统限速，重物下降时位能无法回收利用，为能耗限速。,21,单向节流阀或平衡阀到执行机构之间的管路始终承受高压，所以安装时应使单向节流阀或平衡阀尽量靠近油马达或油缸。,使用液控单向阀或平衡阀能实现液压制动，但因不可避免的泄漏会使货物下滑，所以必须装设机械制动器。,机械制动器可分为延时抱闸(液压制动后再抱闸)和即时抱闸(同步抱闸,缩短制动时间,减少货物下滑距离)两种形式。,即时松闸，延时抱闸,22,(3)限压保护,为防止超负荷油泵排压过高，油泵出口设安全阀2(溢流阀)；,开式系统特点：简单，油箱能散热和沉淀杂质；采用节流调速和能耗限速，能量损失大，油液易发热，空气易进入，导致油液变质。,23,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,2.泵控型闭式起升系统,(1)换向和调速,换向通过改变变向变量泵吸排方向，换向比较平稳。调速改变油泵流量(容积调速)无级调速，经济性好，油液发热少。,24,(2)限速和制动,货物下降时，油马达变为油泵，油泵变为油马达，带动电机转动。如电机转速超过磁场转速将能量反馈给电网，并使电机转速受到限制，从而使油马达的转速受到限制。能在重物下降时回收利用其位能的限速方式称再生限速。,25,(3)限压保护,右边的管路是高压管路，原理上可只设一个安全阀，为防止意外，装设双向安全溢流阀。,26,(5)系通的补油和散热,从低压侧进行补油。设置低压选择阀13，使低压管路中的部分油液经背压阀14和冷却器15泄出，新油液由辅泵经滤器和单向阀补入系统。背压阀14的整定压力应小于溢流阀4的整定压力。,如果系统补油量达到主泵流量的1/3，这样的系统称为半闭式系统。,27,28,三、限制功率的液压系统,MpqMm/2P=p,一般采用定量马达,则qM为定值,安全阀使得p也既定.称恒扭矩调速,功率取决于p。,大多数甲板机械：负荷大,如仍以大流量工作,则原动机功率必然很大,轻载时效率很低。,希望原动机重载低速,轻载高速,则原动机功率小。需功率限制器。,29,船舶辅机第9章起货机MarineCrane,三、限制功率的液压系统,1.恒功率变量泵液压系统,1.变量活塞4是差动活塞,拔销9通过的横孔,并连接导杆13和配油盘2.排油被引至16,14,8,当排压不高时,在10作用下,最大3.Pa时(6+10),下移,a,b沟通,4有排压上移,Q减少,8漫漫复位,AB线4.Pb时(6+10+11),重复上述内容,达Pc时，由限位螺钉使一定5.近似恒功率,单向变量泵:阀控型双向变量泵:泵控型,30,三、限制功率的液压系统,2.恒功率变量马达液压系统(单向定量泵),单向定量泵无级变量轴向柱塞马达,马达负荷减小,Y进油,X回油,偏心距减小,排量减小,转速加快;马达负荷增加,则相反.,