船舶機電基礎(chǔ) 課后練習(xí)-第四章 船舶甲板機械

1、第四章 船舶甲板機械Ø學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1. 熟悉船舶甲板機械的種類； 2. 熟悉舵機的功用和組成；了解對舵機的基本要求；3. 了解液壓舵機的組成及各組成部分的功用；4. 熟悉三點式杠桿追隨機構(gòu)的作用和工作原理；5. 熟悉錨設(shè)備的功用及基本組成；了解錨機的功用和類型；6. 熟悉系纜設(shè)備的功用及組成；7. 熟悉船舶起貨機的類型；8. 了解起貨機的組成及工作過程。能力目標(biāo)1. 具備船舶甲板機械基本知識； 2. 能識別液壓舵機、錨設(shè)備系纜設(shè)備和船舶起貨機的組成，安裝位置。3. 初步具備使用船舶甲板機械的能力。 船舶甲板機械是指在機艙以外所有依靠動力驅(qū)動的船舶機械設(shè)備。包括舵機、錨機、起貨設(shè)備

2、、系纜機、舷梯絞車、救生艇絞車、升降機、減搖裝置等。此外，一些特種船舶的專用設(shè)備，如滾裝船的跳板和升降平臺、打撈船的打撈設(shè)備、挖泥船的挖泥設(shè)備、鉆井平臺的支腿升降設(shè)備、漁船的網(wǎng)具收放設(shè)備等，都屬于甲板機械的范疇。船舶甲板機械的動力，除在少數(shù)場合使用人力或氣動力外，主要有三種型式，即蒸汽動力，電力和液壓動力。其中蒸汽動力由于存在汽源供應(yīng)困難和冬季使用不便等缺點，除在大型油輪上因其防火安全性較好仍有使用外，已基本為后兩種動力所代替。尤其是液壓傳動，因為具有較高的工作可靠性及更能適應(yīng)許多甲板機械對遙控的需要等一系列優(yōu)點，在甲板機械中得到廣泛的應(yīng)用。由于篇幅所限，無法對現(xiàn)有船舶的各種甲板機械作全面介紹

3、，只能重點對與船舶運營較為重要的舵機、錨機、系纜機、起貨設(shè)備作一般介紹。第一節(jié) 舵設(shè)備一、舵機的功用和組成舵設(shè)備是用來控制船舶航行方向，保證船舶操縱性能的裝置?？刂拼昂叫蟹较虻姆椒S船舶的類型和用途的不同而異。例如，采用噴水推進的船舶，可利用改變噴水方向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向；采用轉(zhuǎn)動導(dǎo)流管舵的船舶，可利用導(dǎo)流管舵的偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向；裝有側(cè)向推進器（簡稱側(cè)推器）的船舶，可利用側(cè)推器所產(chǎn)生的側(cè)推力實現(xiàn)轉(zhuǎn)向等。但是使用最普遍的是靠船舶尾部舵葉的偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。舵機就是用以控制舵葉偏轉(zhuǎn)的重要機械設(shè)備。一個完整的操舵裝置（簡稱舵機）由下列組成，如圖4-1所示。圖4-1 操舵裝置布置示意圖1-舵桿；2-舵葉；3-行星齒

4、輪；4-定齒輪；5-主舵葉；6-主舵桿；7-輔舵桿；9-輔舵葉（襟翼）圖4-2 a）不平衡舵；b）平衡舵；C）襟翼舵1. 遠距離操縱機構(gòu) 由設(shè)于駕駛臺的發(fā)松器和舵機房的受動器組成。它是操舵裝置的指揮系統(tǒng)。 2. 轉(zhuǎn)舵動力機械 其功用是提供轉(zhuǎn)舵動力。根據(jù)能源的不同可分為人力、蒸汽、電動和電動液壓等型式。 3. 轉(zhuǎn)舵機構(gòu) 將轉(zhuǎn)舵動力機械產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給舵桿，并通過舵桿轉(zhuǎn)動舵葉的機構(gòu)。4. 舵 是一種承受水流作用力，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)舵力矩的設(shè)備。目前內(nèi)河和海船普遍采用空心結(jié)構(gòu)的流線型平衡舵、不平衡舵、和襟翼舵（子母舵），其結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。海船多用單舵，而內(nèi)河船舶則常用雙舵或三舵。 此外，操舵裝置還有指示

5、舵葉轉(zhuǎn)角的舵角指示器、最大舵角限器和應(yīng)急操舵機構(gòu)等。 二、舵的作用原理和轉(zhuǎn)舵扭矩舵由舵葉和舵桿組成。舵葉通過舵桿垂直安裝在船舶尾部螺旋槳的后方。圖4-3 轉(zhuǎn)舵控制船舶航向原理圖正舵位置，即舵角 = 0時，舵葉兩側(cè)所受的水作用力相等，對船的運動方向不產(chǎn)生影響。舵葉偏轉(zhuǎn)任一角度 ，兩側(cè)水流如圖4-3所示。水流繞流舵葉時的流程在背水面就要比迎水面長，背水面的流速也就較迎水面大，而其上的靜壓力也較迎水面要小。舵葉兩側(cè)所受水壓力的合力(稱為舵壓力)F就將垂直于舵葉，作用于舵葉的壓力中心O，并指向舵葉的背水面。假設(shè)在船舶重心G處加上一對方向相反而數(shù)值均等于F的力F1、F2，那么水作用力F對船體的作用。可用

6、水作用力對船舶重心所產(chǎn)生的力矩Ms和F2的作用來代替,其結(jié)果完全一樣。由F和F1形成的力矩Ms迫使船舶繞其重心向偏舵方向回轉(zhuǎn)，稱為轉(zhuǎn)船力矩，F(xiàn)2則又可分解為R和T兩個分力?？v向分力R=F2sin，增加了船舶前進的阻力，橫向分力T=F2cos，使船向偏舵的相反方向漂移。水作用力F與船舶的重心G并不在同一水平面上， 船在轉(zhuǎn)向的同時，還存在著橫傾與縱傾力矩。轉(zhuǎn)船力矩Ms大小與舵角、舵葉的幾何形狀、船舶航行的速度有關(guān)。對既定的船舶，轉(zhuǎn)船力矩隨舵角增大而增大，并且當(dāng)舵角增大至某一值時，轉(zhuǎn)船力矩達最大值。對應(yīng)最大轉(zhuǎn)船力矩的舵角，稱為最大舵角，用max表示。最大舵角max一般在30º35º

7、;之間。如流線型舵的max為30º左右。舵葉面積增大，轉(zhuǎn)船力矩增大。船舶的航行速度越高，轉(zhuǎn)船力矩越大。若無航速，則無舵效。要轉(zhuǎn)動舵葉操作船舶航向，舵機必須克服水壓力F對舵軸線所產(chǎn)生的力矩，該力矩稱為舵的水動力矩，用M a表示。轉(zhuǎn)舵扭矩M是指操舵裝置施加在舵桿上的扭矩，舵勻速轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)舵扭矩M即應(yīng)等于水動力矩M a和舵各支承處的總摩擦扭矩Mf 的代數(shù)和，M= Ma + M f 。三、對舵機的基本技術(shù)要求舵機是保持或改變船舶航向，保證安全的重要設(shè)備，一旦失靈，船會失去控制，甚至發(fā)生事故。因此，各國船舶檢驗部門和海事組織，對舵機提出了許多具體要求?；揪褚蠖鏅C必須具有足夠的轉(zhuǎn)舵扭距和轉(zhuǎn)

8、舵速度，并且在某一部分萬一發(fā)生故障時，應(yīng)能迅速采取替代措施，以確保操舵能力，基本技術(shù)要求如下：(1). 生命力強。必須具有一套主操舵裝置和一套輔操舵裝置，或主操舵裝置有兩套以上的動力設(shè)備。當(dāng)其中之一失效時，另一套應(yīng)能迅速投入工作；動力設(shè)備可單獨工作，需要時可聯(lián)合工作；每套動力設(shè)備至少有兩處以上獨立供電線路，其中一路由應(yīng)急配電板供電。(2). 工作可靠。主操舵裝置應(yīng)具有足夠的強度和能力，在最深吃水并以最大營運航速前進時能將舵自一舷35o 轉(zhuǎn)至另一舷的30º。自一舷的35º轉(zhuǎn)至另一舷30º所需的時間，對海船舵機不超過28 s，對內(nèi)河船舶舵機則不超過1220s。輔操舵裝

9、置也應(yīng)具有足夠的強度。能在最深航海吃水，并以最大營運航速的一半但不小于7kn前進時，能在不超過60 s內(nèi)將舵自任一舷的15º轉(zhuǎn)至另一舷的15º。操舵裝置應(yīng)設(shè)有舵角指示器、舵角限位器、壓力保護裝置和故障報警裝置等。(3). 操作靈敏。主輔操舵裝置應(yīng)在駕駛臺和舵機室都設(shè)有控制器。主操舵裝置設(shè)置兩臺動力設(shè)備時，應(yīng)設(shè)有兩套獨立的控制系統(tǒng)，且均能在駕駛室控制，并能方便地進行切換。此外，舵機還應(yīng)工作平穩(wěn)、噪音小、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟性高及維護管理方便等。四、液壓舵機組成和工作原理大型船舶幾乎全部采用液壓舵機。電動舵機僅用于一些小型船舶上。液壓舵機是利用液體的不可壓縮性及流量、流向的可控性來達

10、到操舵目的的。根據(jù)液壓油流向變換方式的不同, 液壓舵機可分為兩類：泵控型液壓舵機和閥控型液壓舵機。泵控型液壓舵機是利用變向泵（如柱塞泵）改變液壓油流的方向。閥控型是通過換向閥來實現(xiàn)。限于篇幅這里僅介紹泵控型液壓舵機組成和工作原理。1. 泵控型液壓舵機的組成下面以圖4-4所示最為典型的液壓舵機 泵控型往復(fù)式液壓舵機說明其組成和工作原理。液壓舵機主要由三部分組成。1）.動力裝置。提供轉(zhuǎn)舵動力。設(shè)于舵機室的兩臺相同的電動機1作單向回轉(zhuǎn)運動分別驅(qū)動雙向變量油泵2，產(chǎn)生液壓油流。油泵的流量和吸排方向，則通過與浮動杠桿5上C點相連接的控制桿4控制。即依靠油泵控制C點偏離中位的方向和距離，來決定泵的吸排方向

11、和流量。2）.轉(zhuǎn)舵機構(gòu)。用于將油液壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，并傳遞給舵桿10，轉(zhuǎn)動舵葉。包括往復(fù)轉(zhuǎn)舵油缸14、撞桿9和舵柄7等組成。3）.控制系統(tǒng)。也稱操作系統(tǒng)，包括駕駛室遙控系統(tǒng)和舵機室機旁控制系統(tǒng)。駕駛室遙1-電動機; 2-雙向變量泵; 3-放氣閥; 4-變量泵控制桿; 5-浮動杠桿; 6-儲能彈簧; 7-舵柄; 8-反饋桿; 9-撞桿; 10-舵桿; 11-舵角指示器的發(fā)送器; 12-旁通閥; 13-安全閥; 14-轉(zhuǎn)舵油缸; 15-調(diào)節(jié)螺母; 16-液壓遙控受動器; 17-電氣遙控伺服油缸圖44 泵控型液壓舵機的原理圖。控系統(tǒng)由設(shè)于駕駛室的舵令發(fā)送裝置 操舵儀（也稱發(fā)送器）和舵機室的接受器組

12、成，用以傳遞操舵命令。圖44示出了液壓遙控受動器16和電氣遙控伺服油缸，未示出駕駛室的發(fā)送裝置。從圖中還可看出機旁控制的手輪應(yīng)急操縱。2. 泵控型液壓舵機工作原理圖4-4所示舵機采用往復(fù)式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)。由油缸14(固定在機座上)和撞桿9(可在缸中往復(fù)運動) 等組成。當(dāng)油泵按圖示吸排方向工作時，泵就會通過油管從右側(cè)油缸吸油，排向左側(cè)油缸，撞桿9在油壓作用下向右運動 (油液可壓縮性極小)。撞桿通過中央的滑動接頭與舵柄7聯(lián)接，舵柄7的一端又用鍵固定在舵桿10的上端。撞桿9的往復(fù)運動就可轉(zhuǎn)變?yōu)槎嫒~的偏轉(zhuǎn)。改變油泵的吸排方向，則撞桿和舵葉的運動方向也就隨之而變。 1）.泵控型舵機 轉(zhuǎn)舵速度轉(zhuǎn)舵速度主要取決于

13、油泵的流量，而與舵桿上的扭矩負(fù)荷基本無關(guān)。因為舵機油泵都采用容積式泵，當(dāng)轉(zhuǎn)舵扭矩變化時，雖然工作油壓也隨之變化，但泵的流量基本不變，對轉(zhuǎn)舵速度影響不明顯。進出港和窄水道航行時，用雙泵并聯(lián)，轉(zhuǎn)舵速度幾乎可提高一倍。 2）.泵控型舵機 追隨機構(gòu)追隨機構(gòu)是與遠距離操縱機構(gòu)和舵均有聯(lián)系的反饋機構(gòu)。在轉(zhuǎn)舵過程中，該機構(gòu)產(chǎn)生的反饋動作反過來控制舵機油泵的變向變量機構(gòu)，停止舵機油泵的供油，使舵葉準(zhǔn)確地停止在操舵所要求的舵角上。 圖4-5 三點式杠桿追隨機構(gòu)原理圖如圖4-5所示泵控型舵機采用三點式杠桿追隨機構(gòu)。杠桿的控制點A由駕駛臺通過遙控系統(tǒng)控制。如把X孔的插銷轉(zhuǎn)插到Y(jié)孔之中，也可在舵機室用手輪來控制。杠桿

14、上的控泵點C與變量泵的控制桿4相連，反饋點B經(jīng)反饋桿8與舵柄相連。當(dāng)舵葉和駕駛臺上的舵輪都處于中位時，杠桿即處在用點劃線ACB所表示的位置。C點恰使變量機構(gòu)居于中位，油泵空轉(zhuǎn)，舵保持中位不動。3）.泵控型舵機 用舵駕駛臺給出某一舵角指令，通過遙控系統(tǒng)，會使A點移至A1點。由于B點在舵葉轉(zhuǎn)動以前并不移動，所以C點將移到C1點。于是，油泵按圖示方向吸排，舵葉開始偏轉(zhuǎn)，通過反饋桿帶動B點向B1方向移動。當(dāng)舵葉轉(zhuǎn)到與A1給出指令舵角相符時，B移到B1，C點重回中位，油泵停止排油，舵就停止在所要求的舵角上。杠桿的位置如圖中的實線A1CB1所示。實際上，杠桿動作并不分步進行 (C點偏離中位后，泵就排油)。

15、4）.泵控型舵機 回舵當(dāng)駕駛臺發(fā)出回舵指令時，A點又會從A1移回中位A點。C點偏離中位向左，油泵反向吸排。舵葉也就向中位偏轉(zhuǎn)，使B點從B1位置向中位移動。直到舵葉轉(zhuǎn)到由A點位置所確定的指令舵角時，C點重新回中，油泵停止排油，舵葉也就停轉(zhuǎn)。5）.泵控型舵機 防浪閥追隨機構(gòu)使油泵在開始和停止排油時流量逐漸增大和減小，可減輕液壓系統(tǒng)的沖擊。為了防止海浪等沖擊舵葉時，造成舵桿負(fù)荷過大、系統(tǒng)油壓過高和使電機過載，在油路系統(tǒng)中裝設(shè)了安全閥(亦稱防浪閥)。當(dāng)舵葉受到?jīng)_擊以致任一側(cè)管路的油壓超過安全閥的整定壓力時，安全閥開啟，油泵兩側(cè)管路旁通。舵葉會偏離所在位置，帶動B點，使C點離開中位，油泵因而排油。當(dāng)沖擊

16、負(fù)荷消失后，安全閥關(guān)閉，舵葉在油泵的作用下，返回B點回位。3. 隨動舵、單動舵、自動舵 1）.隨動舵。從上述液壓舵機的工作原理分析可以看出，舵機能自動追隨舵輪所發(fā)出的舵令動作，把舵轉(zhuǎn)到并保持在舵令要求的舵角上。這種操舵方式稱為隨動操舵或隨動舵。能夠?qū)崿F(xiàn)隨動操舵的根本原因是采用了三點式杠桿追隨機構(gòu)，將實際舵角與要求舵角進行比較，利用兩者之間的差值即舵角偏差來控制油工作，從而達到消除偏差的目的 舵保持在要求舵角。它的工作過程可以用圖4-6的控制框圖來表示。圖4-6 隨動舵控制框圖 隨動舵在船舶機動航行時使用。2）.單動舵。如果在隨動舵的控制中取消實際舵角與要求舵角的比較環(huán)節(jié)，就成為單動操舵或稱單動

17、舵。單動操舵時，發(fā)送器只發(fā)出使舵左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)的指令，只要這一命令存在，舵將一值向指定方向轉(zhuǎn)動。操作人員必須觀察舵角指示器的指示，待舵轉(zhuǎn)到所要求舵角時，取消轉(zhuǎn)舵指令，使舵停止。單動舵工作過程控制框圖如圖4-7所示。圖4-7 單動舵控制框圖在一般情況下，駕駛室的應(yīng)急操舵和一些舵機室的機旁操舵采用單動操舵方式，在隨動舵失靈時使用。3）.自動舵。船舶進入海上航行航向確定后，可使用自動舵進行自動操舵。使用自動舵后，不用舵工操舵，自動操舵儀會控制舵機工作，使船舶保持在預(yù)定航向上航行。圖4-8 自動舵控制框圖與隨動舵相比，自動舵增加了船舶航向反饋環(huán)節(jié)和航向比較環(huán)節(jié)。航向比較環(huán)節(jié)將反饋的實際航向信號與設(shè)定航向信

18、號進行比較，得出的航向偏差信號經(jīng)過放大后控制舵令發(fā)送器。舵令發(fā)送器根據(jù)航向偏差的方向和大小，發(fā)出相應(yīng)的操舵指令，轉(zhuǎn)動舵葉產(chǎn)生舵效，使船舶回復(fù)到設(shè)定航向。圖4-8示出了自動舵的控制原理。 四、轉(zhuǎn)舵機構(gòu)圖4-4所示為兩缸往復(fù)式液壓轉(zhuǎn)舵機構(gòu)，這種機構(gòu)一般為較小噸位的船舶所使用。在大型船舶上，為了增大舵機的轉(zhuǎn)舵力矩，普遍采用四缸轉(zhuǎn)舵機構(gòu)，超大型船甚至八缸轉(zhuǎn)舵機構(gòu)。圖4-9所示為一四缸轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的舵機。它是在舵桿的兩側(cè)分別布置了兩個兩缸機構(gòu)，其工作原理與兩缸轉(zhuǎn)舵機構(gòu)相同。 圖4-9 四缸轉(zhuǎn)舵機構(gòu) 除了往復(fù)轉(zhuǎn)舵機構(gòu)外，回轉(zhuǎn)式（亦稱轉(zhuǎn)葉式）轉(zhuǎn)舵機構(gòu)也有使用。采用回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的的液壓舵機稱為回轉(zhuǎn)式液壓舵機，它

19、采用一個擺動式液壓缸作為轉(zhuǎn)舵油缸。圖4-10所1-端蓋; 2-缸體; 3-轉(zhuǎn)子; 4-定葉; 5-轉(zhuǎn)葉 圖 4-10 回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵油缸示為一固定端蓋式擺動液壓缸（船上亦稱轉(zhuǎn)葉油缸）。筒形缸體2固定連接在機座上，缸體上下由斷蓋1密封，缸體內(nèi)安裝著兩個定葉4；柱型轉(zhuǎn)子3裝于缸體內(nèi)，轉(zhuǎn)子3上裝有兩個轉(zhuǎn)葉5。定葉與轉(zhuǎn)葉在缸內(nèi)隔離出四個腔室，每相對的兩個腔室由油路溝通成一組。分別在這兩組腔室內(nèi)通入高壓油和低壓油，就會推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子的輸出軸端的法蘭直接與舵桿連接，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動可直接帶動舵桿。顯而易見，回轉(zhuǎn)式舵機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，只是因密封性較差而影響工作油壓的提高，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩較小?；剞D(zhuǎn)式舵機的控

20、制原理與往復(fù)式舵機完全相同。 第二節(jié) 錨設(shè)備 錨設(shè)備是用于水上固定船舶、協(xié)助船舶調(diào)頭或離開碼頭。把錨拋入水中后，錨爪便嚙入水底，產(chǎn)生抓力，再通過錨鏈的傳遞把船舶牢固地系在水中。有時，錨設(shè)備還可用來船舶緊急制動、擱淺船舶脫險以及協(xié)助登陸艇登陸退灘等。1-錨 2-錨鏈筒 3-止鏈器 4-止鏈鉤 5-錨鏈 6-錨機 7-錨鏈管 8-錨鏈艙 9-棄鏈器圖4-11 錨設(shè)備的組成和布置錨設(shè)備主要布置在船的首部，除小船外，常設(shè)兩只首錨，稱為主錨。較大船還加設(shè)一只備用錨。有些內(nèi)河船或登陸船艇上另設(shè)一只尾錨。從拋錨方式看，常用的方式有首拋錨、尾拋錨及首尾拋錨，用得最多的是首部拋單錨，在惡劣條件下可在首部拋雙錨。

21、只有特殊情況下才拋首尾錨。錨設(shè)備的基本組成如圖4-11所示。主要有錨、錨鏈、錨鏈筒、止鏈器、錨機、錨鏈管、錨鏈艙等。圖4-12 錨的結(jié)構(gòu)1 錨錨的結(jié)構(gòu)如圖4-12所示，其主要作用是錨拋入水中后，錨爪便嚙入水底，產(chǎn)生抓力，再通過錨鏈的傳遞，把船舶牢固地系在水中。對錨的基本要求是自重小，入土性佳而抓力要大。常見錨的種類有：有桿錨、無桿錨、大抓力錨、特種錨。（1）.有桿錨具有橫桿的錨為有桿錨。該類錨的特點是一個錨爪嚙入土中，當(dāng)錨在海底拖曳時，橫桿能阻止錨爪傾翻，起穩(wěn)定作用。有桿錨中有海軍錨、單爪錨、層洛門錨等。如圖4-13所示。圖4-13 有桿錨 圖（2）.無桿錨沒有橫桿，錨爪可以轉(zhuǎn)動的兩爪錨為無桿

22、錨。該類錨的特點是，在工作中兩個爪同時嚙入土中，穩(wěn)定性好，對各種土質(zhì)的適應(yīng)性強，收藏方便。無桿錨發(fā)展較快，已由第一代發(fā)展到第三代。常用的無桿錨主要有霍爾錨、DA-1型錨、AC- 14型錨、及斯貝克錨等。如圖4-14所示。 圖 4-14 無桿錨（3）大抓力錨大抓力錨實際上是一種有桿轉(zhuǎn)爪錨，因其具有很大的抓重比，故稱為大抓力錨。這類錨的特點是，錨爪的嚙入深度深、嚙土面積大，抓持力大，但是錨爪易拉壞，收藏不方便。大抓力錨中有馬氏錨、丹福爾錨、快艇錨、施得林格錨及斯達托錨等。如圖4-15所示。圖4-15 大抓力錨（4）特種錨特種錨的形狀與用途與普通錨均不同。主要是指供浮筒、躉船、浮船塢等使用的永久性系

23、泊錨；破冰船上所用的冰錨以及帆船和小艇上用的浮錨等。2. 錨鏈錨鏈用于連接錨和船體。它有鏈環(huán)組合而成，結(jié)構(gòu)如圖4-16所示。錨鏈的長度一般以節(jié)為單位， 27.5m 稱為一節(jié)。每節(jié)常涂以色漆作標(biāo)記，以監(jiān)測錨鏈拋入水中的長度。錨鏈總長度通常為75625 m。錨鏈節(jié)與節(jié)間用可拆的卸扣連接，以便于更換錨鏈和應(yīng)緊時解鏈拋錨。與錨直接相連的一節(jié)錨鏈中接有轉(zhuǎn)環(huán)，以避免船舶受風(fēng)力和水流作用使錨鏈過分扭絞。1- 有檔鏈環(huán)；2-加大鏈環(huán)；3-末端環(huán)；4-轉(zhuǎn)環(huán)；5-鏈環(huán)卸扣；6-無檔鏈環(huán)圖4-16 錨鏈 3. 錨鏈筒 錨鏈筒設(shè)于船首兩舷，是錨鏈通向舷外的孔道，用于減少錨鏈滑動阻力，也是無桿錨的收藏處。4. 止鏈器圖

24、4-17 閘刀止鏈器 圖4-18 螺旋止鏈器止鏈器設(shè)于錨鏈筒與錨機之間船首主甲板上，用于船舶停泊或航行時，防止錨鏈或錨下滑，并承受錨鏈或錨的負(fù)荷。最常用的止鏈器有閘刀止鏈器和螺旋止鏈器兩種。如圖4-17和4-18所示。前者適用于口徑較小的錨鏈；后者廣泛應(yīng)用于大型商船。 5. 錨機1-電動機；2-減速器；3-牙嵌離合器；4-制動器；5-鏈輪；6-卷筒；7-手輪機 圖4-20 立式電動錨機總體結(jié)構(gòu)原理圖1-絞纜卷筒；2-制動器；3-鏈輪；4-蝸桿；5-蝸輪6、7減速齒輪；8-牙嵌離合器；9-手輪；10-電動機；11-錨機主軸圖4-19 臥式電動錨機結(jié)構(gòu)原理圖錨機是收、放錨和錨鏈的機械，它主要由原動

25、機、傳動機構(gòu)和錨鏈輪組成。由于一般錨機也常用于絞纜，通常在錨機的錨鏈輪主軸上裝有絞纜卷筒。錨機的基本工作原理是電動機或液壓馬達通過傳動機構(gòu)驅(qū)動錨鏈輪主軸上錨鏈輪轉(zhuǎn)動，卷放錨鏈，實現(xiàn)收絞錨或拋錨。錨機按動力不同，可分為人力錨機、蒸汽錨機、電動錨機、液壓錨機。按錨鏈軸線布置不同，可分為主軸水平布置的臥式錨機和主軸垂直布置的立式錨機（起錨絞盤）。如圖4-19所示為臥式電動錨機結(jié)構(gòu)原理圖。如圖4-20所示為立式電動錨機總體結(jié)構(gòu)原理圖。錨機是保證船舶營運和安全的重要設(shè)備之一，必須滿足下列基本要求：(1).必須由獨立的原動機或電動機驅(qū)動。(2).在船上試驗時，錨機應(yīng)能以平均速度不小于9mmin，將1只錨從

26、水深825m處(三節(jié)錨鏈入水)拉起至27.5m(一節(jié)錨鏈入水處)。(3).在滿足規(guī)定的平均速度和工作負(fù)載時，應(yīng)能連續(xù)工作30min，應(yīng)能在過載拉力(不小于工作負(fù)載的1.5倍)作用下連續(xù)工作2min，此時不要求速度。(4).錨鏈輪與驅(qū)動軸之間應(yīng)裝有離合器，離合器應(yīng)有可靠的鎖緊裝置，錨鏈輪或卷筒應(yīng)裝有可靠的制動器，制動器剎緊后應(yīng)能承受錨鏈斷裂負(fù)荷45的靜拉力。錨鏈必須裝設(shè)有效的止鏈器，止鏈器應(yīng)能承受相當(dāng)于錨鏈的試驗負(fù)荷。6. 錨鏈管錨鏈管的作用是將錨鏈引入錨鏈艙。通常錨鏈管用鋼板彎成管狀焊接而成，其內(nèi)徑約為錨鏈口徑的78倍。7. 錨鏈艙錨鏈艙是起錨后錨鏈的存放處所。錨鏈艙的設(shè)置位置，應(yīng)盡可能的低些

27、，以降低錨鏈存放的重心高度。為了便于錨鏈?zhǔn)辗?，不易產(chǎn)生纏繞，錨鏈艙通常為長寬較小而深度較大的箱形結(jié)構(gòu)或直徑較小的圓筒形結(jié)構(gòu)。第三節(jié) 系纜設(shè)備船舶?？看a頭、進出船塢、系帶浮筒和拖輪編隊等所有的機械和設(shè)備,稱為系纜設(shè)備。它主要由系纜索、帶纜樁、導(dǎo)纜孔、導(dǎo)纜鉗、系纜機和繩車等組成。這些設(shè)備在甲板上的布置情況如圖4-21所示。1-導(dǎo)纜鉗；2-帶纜樁；3-船尾系纜機；4-導(dǎo)纜孔；5-繩車；6-導(dǎo)纜孔；7-帶纜樁；8-繩車9-船首系纜機；10-帶纜樁；11-導(dǎo)纜鉗圖4-21 系纜設(shè)備布置圖 1、系纜索 系纜索用于將船舶系于碼頭、船塢或其它相鄰船只的繩索。其類型有植物纖維索、鋼絲索、和合成纖維索。植物纖維索

28、耐水性強，有浮性，柔軟富有彈性，但強度稍低，多用于小船，也可作為大、中型船舶的備用系纜索。鋼絲索具有強度高、較細、而且不易腐爛，使用壽命長的優(yōu)點，但重量重，操作困難，常為大、中型船舶的主要系纜索。合成纖維索具有柔軟、耐腐蝕、強度高的優(yōu)點，缺點是與卷筒摩擦易燒損，目前不少船舶用合成纖維索作為主要系纜索。2. 帶纜樁帶纜樁固定于甲板和碼頭上，用于系繞纜索。其類型有直式帶纜樁、斜式帶纜樁、十字帶纜樁、以及羊角帶纜樁等。其中直式帶纜樁使用最廣，斜式帶纜樁應(yīng)用較少。十字帶纜樁又有單頭、雙頭之分，字帶纜樁則多用于小船。帶纜樁的結(jié)構(gòu)有鑄造和焊接兩種，鑄造的帶纜樁重量較大，現(xiàn)已逐漸淘汰。所以目前廣泛采用的焊接

29、帶纜樁。如圖4-22所示是各種焊接帶纜樁的結(jié)構(gòu)。a） 直式帶纜樁； b）斜式帶纜樁； c）雙十字帶纜樁；d）系纜羊角圖4-22 各種焊接帶纜樁的結(jié)構(gòu)3. 導(dǎo)纜孔導(dǎo)纜孔安裝在舷墻側(cè)板上，用來引導(dǎo)纜索，防止其任意移動，以防與船舷摩擦或破壞甲板上的設(shè)備。導(dǎo)纜孔通常都是鑄鐵或鑄鋼制成。有圓形和橢圓形兩種，其結(jié)構(gòu)如圖4-23（a）所示。4. 導(dǎo)纜鉗導(dǎo)纜鉗安裝在沒有舷墻而僅有欄桿的舷邊甲板上，它的用途與導(dǎo)纜孔相同。導(dǎo)纜鉗的型式很多，基本可歸納為無滾輪式和帶滾輪式兩大類。無滾輪導(dǎo)纜鉗又有直式和斜式兩種。帶滾輪導(dǎo)纜鉗根據(jù)滾輪數(shù)目的不同，又可分為單滾輪、雙滾輪、三滾輪等種類，其結(jié)構(gòu)如圖圖4-23（b）所示。圖4

30、-23（a） 導(dǎo)纜孔 圖4-23（b） 導(dǎo)纜鉗5. 系纜機 系纜機是收卷纜索使船靠泊或拖駁靠攏本船的動力機械。按原動機可分為蒸汽系纜機、電動系纜機和液壓系纜機。目前，船舶上主要采用的是電動系纜機和液壓系纜機。電動系纜機主要有電動機、減速傳動機構(gòu)和系纜卷筒等組成，由電動機通過減速傳動機構(gòu)驅(qū)動系纜卷筒收卷纜索，實現(xiàn)系纜。液壓系纜機的主要由電動機、油泵、油馬達、系纜卷筒等組成，其基本原理是電動機帶動油泵產(chǎn)生高壓油流驅(qū)動油馬達轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動系纜卷筒回轉(zhuǎn)卷放纜索。按卷筒中心線的位置，又可分為臥式系纜機（卷筒中心線水平布置）和系纜絞盤（卷筒中心線垂直布置）。臥式系纜機占甲板面積大，原動機在甲板上易受損害，

31、但使用維修方便。系纜絞盤占甲板面積小，原動機布置在甲板下，能得到良好保護，而且收絞纜繩的方向也不受限制。但當(dāng)纜繩直徑較大時，在卷筒上卷繞要用人力托持，而且需要注意纜繩在卷筒上的排列，操作不太方便。因此，在大型船舶多用臥式系纜機，而系纜絞盤則多用于小船。圖 5-24 錨機兼作系纜機 圖 5-25 系纜絞盤 很多船利用首錨機兼作系纜機使用，大中型船舶的船尾部一般設(shè)置專用系纜機。有些現(xiàn)代化的船安裝了自動系纜機，它能根據(jù)潮水漲落及船舶裝栽變化，自動調(diào)節(jié)纜索的長度，以避免纜索松弛或張力過大，導(dǎo)致管理不便。 6. 繩車?yán)K車的作用是收卷和保護纜索。其典型結(jié)構(gòu)如圖4-26所示。1-手輪；2-卷筒；3-剎車圖4

32、-26 繩車第四節(jié) 船舶起貨機盡管大多數(shù)港口都配備有起重能力更強、效率更高的港口貨物裝卸設(shè)備，然而，并非所有的港口都具有足夠的起貨設(shè)備，即使是現(xiàn)代化港口，也往往因在港船舶過多而一時難以應(yīng)付。另外，考慮到船舶在開闊水面上有時需進行貨物裝卸和過駁等。所以，大多數(shù)船舶仍配備了船用貨物裝卸設(shè)備，用以在錨泊時進行貨物卸或與港口貨物裝卸設(shè)備聯(lián)合作業(yè)，加快船舶周轉(zhuǎn)，提高船舶營運效率。 除了液貨船、液化氣船和滾裝船配備專用的貨物裝卸設(shè)備外，大多數(shù)貨船的裝卸設(shè)備均為船舶貨物起重機，俗稱起貨機。船舶起貨機的類型很多，按結(jié)構(gòu)型式和作業(yè)方式的不同可分為：吊桿式起貨機、回轉(zhuǎn)式起貨機和門式起貨機。按驅(qū)動動力可分為蒸汽起貨

33、機、電動起貨機和液壓起貨機。目前以電動起貨機和液壓起貨機最為常見。船舶起貨機有下列幾種不同的結(jié)構(gòu)型式：1、吊桿起貨機。這是使用較早的一種起貨機，至今仍然有使用。它有單吊桿和雙吊桿兩種型式。圖4-27 所示是雙吊桿起貨機的組成及作業(yè)情況。它有兩根吊桿和兩臺起貨絞車，每臺絞車拖動一根纜索。吊桿調(diào)整并固定妥當(dāng)后，靠兩臺絞車分別改變兩根鋼索長度的聯(lián)合動作，即可進行裝卸作業(yè)。1、2-起貨機；3、4-吊貨桿5、6頂?shù)跛鳎?、8-吊貨索圖4-27 雙吊桿起貨機 2、回轉(zhuǎn)式起貨機。俗稱克令吊。圖4-28示出了回轉(zhuǎn)起貨機的組成。在可繞桅柱7旋轉(zhuǎn)的塔身6上裝有吊臂3和兩臺絞車5。兩臺絞車一為吊臂變幅絞車，另一為吊

34、貨起升絞車。變幅絞車可以通過變幅纜繩的收放調(diào)整吊臂的仰角，從而改變起貨機的工作半徑。吊貨起升絞車可以通過吊貨纜繩的收放而調(diào)整貨物的高度。加以塔身的回轉(zhuǎn)，可在工作空間內(nèi)任意控制貨物的位置，方便地進行貨物的裝卸。1-鋼絲繩；2-吊貨鉤；3-吊貨桿；4-操縱室5-油馬達；6-塔聲；7-桅柱圖4-28 回轉(zhuǎn)式起貨機3、門式起貨機。類似于陸地的門式起重機。船舶甲板沿艙口縱向布置有軌道，軌道上方是門形框架（簡稱門架），門架有支腿和橋架組成。每個支腿下面裝有行走輪，可以可沿艙口甲板縱向行走。橋架為可伸出舷外的懸臂梁，其型式有折疊式和滑動伸縮式。吊貨時懸臂梁伸出舷外，船舶航行時折疊或縮進。橋架上有起重吊車，起

35、重吊車可在門架上橫向移動并可作垂直起升運動，如圖4-29所示為一單梁門式起貨機，通過橋架的縱向行走，起重吊車的橫向移動及垂直起升運動，可進行貨物的裝卸作業(yè)。當(dāng)門式起貨機停止裝卸作業(yè)時由制動裝置將其固定。這種起貨機主要用于集裝箱的裝卸，少數(shù)情況下也可用于散貨和雜貨的裝卸。圖4-29 門式起貨機 習(xí)題與練習(xí)一、簡答題1. 船舶甲板機械有哪些？ 它們使用的動力有幾種？2. 舵機的功用是什么？ 一個完整的操舵裝置組成有哪些？3. 什么是轉(zhuǎn)船力矩？ 什么是轉(zhuǎn)舵力矩？它們與舵角的關(guān)系如何？4. 試述對舵機的基本要求。5. 液壓舵機的組成有哪些？ 各組成部分的功用是什么？6. 簡述三點式杠桿追隨機構(gòu)的作用和

36、工作原理。7. 液壓舵機中防浪閥的作用是什么？8. 簡述隨動舵的工作原理，并說明單動舵和自動舵與隨動舵在工作原理上的主要區(qū)別。9. 錨設(shè)備的功用是什么？ 錨設(shè)備的基本組成有哪些？10. 錨機的功用是什么？ 錨機應(yīng)滿足哪些基本要求？錨機的類型有哪些？11. 系纜設(shè)備有何功用？ 系纜設(shè)備的組成有哪些？12. 為什么大多數(shù)船舶配備有船用起貨機？ 船舶起貨機的類型有哪些？13. 回轉(zhuǎn)式起貨機有哪些部件組成？ 工作時通過對哪幾種運動的控制來進行貨物的裝卸？二、選擇題1. 舵葉上的水作用力大小與（ ）無關(guān)。 A舵角 B舵葉浸水面積 C舵葉處流速 D舵桿位置2. 舵機轉(zhuǎn)舵扭矩的大小與（ ）有關(guān)。 A水動力矩

37、 B轉(zhuǎn)船力矩 C舵桿摩擦扭矩 DA與C3. 舵的轉(zhuǎn)船力矩（ ）。 A與航速無關(guān) B與舵葉浸水面積成正比 C只要舵角向90度接近，則隨之不斷增大 D與舵葉處水的流速成正比4. 關(guān)于舵的下列說法錯的是（ ）。 A船主機停車，順?biāo)髑斑M，轉(zhuǎn)舵不會產(chǎn)生舵效。 B轉(zhuǎn)舵會增加船前進阻力。 C轉(zhuǎn)舵可能使船橫傾和縱傾。 D舵效與船速無關(guān)5. 海船最大舵角一般定為（ ）。A28° B30° C35° D45°6. 主操舵裝置應(yīng)能在最深航海吃水，并以最大營運航速前進時，將舵在（ ）內(nèi)從一舷（ ）轉(zhuǎn)至另一舷（ ）。A28s，35°，35° B28s，35

38、°，30° C30s，35°，35° D15s，35°，30°7. 輔操舵裝置應(yīng)能在最深航海吃水，并以12最大營運航速前進時，將舵在（ ）內(nèi)從一舷（ ）轉(zhuǎn)至另一舷（ ）。 A60s，35°，30° B60s，15°，15° C30s，15°，15° D28s，15°，15°8. 輔操舵裝置在應(yīng)急操舵時要求能在最深航海吃水，并以最大營運航速的一半或7 節(jié)前進時，將舵從一舷的15轉(zhuǎn)至另一舷的15的時間不應(yīng)大于 （ ）。 A28s B30s C35s D60s9. 舵機防浪閥的主要作用是（ ）。 A