船舶設備與管系-船舶裝卸設備

甲板起重機項目二：起重機組成起重機起重機又稱克令吊，具有占地面積小、結構緊湊、操縱靈活、裝卸效率高，吊貨后可隨意改變吊貨鉤著落點、作業(yè)前準備工作少等優(yōu)點。起重機是采用最為普遍的一種起重設備。缺點是結構復雜，投資高，維修難度較大。

起重機組成一、甲板起重機1.回轉式起重機1)回轉式(甲板)起重機的結構由基座、回轉塔架、吊臂、操縱室和操縱裝置等組成?；┻^甲板與船體結構連接，并有旋轉支承(即上座圈、下座圈)、外圍支承板和旋轉結構(即電動機、小齒輪、大齒輪)。回轉塔架支承在基座上，包括上下二層，上層為操縱室，下層裝有三部電機，分別控制吊貨索起升、吊臂的變幅及塔架旋轉。吊臂根部固定在回轉塔架底部，可繞根部支點上下俯仰，其頭部有兩套滑車組供吊貨索和千斤索用。起重機按動力源的不同，分電動式和液壓式兩種。起重機組成起重機組成起重機組成起重機操縱2)甲板起重機的操作主令操縱室內坐椅兩側分別裝有三部電機的運轉控制器。起升為單主令，通常由右手控制。手柄向前，吊鉤降下；手柄向后，吊鉤上升。旋轉和變幅為雙主令，通常由左手控制。手柄向前，吊臂幅度增大，仰角減小；手柄向后，幅度減小，仰角增大；手柄向左，起重機左轉；手柄向右，則右轉。應注意的是旋轉手柄在“0”位是空檔，此時剎車合上，定子斷電，電機轉子為自由狀態(tài)。以上三個動作可單獨，也可兩兩組合，甚至三個動作同時進行。起重機操縱2.懸臂式起重機懸臂式起重機主要用于集裝箱裝卸。與普通起重機相比，具有結構簡單，裝卸效率高，維修方便等特點。起重機操縱3.組合式起重機又稱雙聯回轉式起重機，它由兩個單回轉式起重機一同裝于同一個轉動平臺上，可各自進行獨立的作業(yè)，也可合并在一起使用，合并使用時起重量為單獨使用時的兩倍。主要設置在集裝箱船及多用途船上，用以吊起重量較大的貨箱或重件貨。起重機使用注意事項單獨作業(yè)時，應先將操縱室內的轉換開關置于“單吊”位置，此時安裝在公共大轉盤上的兩臺起重機相互脫離，可分別繞各自的小轉盤旋轉，最大旋轉角度在220°左右。此時若兩起重機同時作業(yè)于相鄰的兩個艙，回轉時有可能相互干涉，為了有效地防止兩吊桿相互碰撞，設置了安全裝置即在140°的范圍內設置相應極限開關，當一臺起重機進入干涉區(qū)時，極限開關工作，另一臺起重機不能超越140°的范圍。起重機使用注意事項吊重貨時，應先將操縱室內的轉換開關置于“雙吊”位置，兩臺起重機即相互聯鎖，繞公共大轉盤一起轉動，通過組合后的起重機有主吊和副吊之分，操作時由主吊控制，回轉角度為360°，再通過一吊貨橫梁將兩吊貨鉤連接起來。為保證合吊使用時的安全和平穩(wěn)運轉，在主吊和副吊上設有起升同步和兩吊臂變幅同步裝置。起重機使用注意事項二．起重機的控制與保安裝置1.控制1)設有起升、回轉、變幅與行走(適用時)機構的控制系統。2)設有保安裝置。3)需越過限位的，可設越控開關，但應對此開關作適當保護，以防發(fā)生意外動。4)設有超負荷保護或負荷指示器，超負荷保護調整在不超過110%SWL時動作。5)具有不同SWL相應不同臂幅的起重機，設有在給定臂幅能自動顯示最大SWL的載荷指示器，該指示器能在載荷達95%SWL時發(fā)出警報，達110%SWL時能自動切斷運轉動力。6)各機構設有制動器，其中起升與變幅機構的制動器為常閉式，并具有應急釋放裝置以使任何載荷能下降與就位，制動器的安全系數(制動力矩與額定力矩之比)不小于1.5。7)行走式起重機裝有夾軌裝置，以防起重機在風力或船傾作用下自動滑行。8)行走式起重機設有錨定裝置，以供起重機停用時固定。9)設聲光信號裝置，行走式起重機在軌道上行走的同時可發(fā)出聲光信號。10)具有不同SWL相應不同臂幅的起重機，設有臂幅指示器。起重機使用注意事項2.起重機的保安裝置1)起升高度限位器由差動型限位裝置限止吊鉤組合進入吊臂頭部；當吊鉤組合向吊臂頭部接近約剩2m時，起升的上升與變幅的下降方向自動停止，但吊鉤能放下，吊臂能上仰。2)最大與最小臂幅限位器工作幅度為3.5～16m，仰角為27°～79°，仰角的限制由塔架轉臺側面受吊臂腳撞觸的限位開關保證。當吊臂仰角大于79°時，塔架頭上兩個緩沖器頂住吊臂的橫檔。吊臂需放置支架時，腳踏轉換開關，就能落下。3)回轉角度限位器用于回轉角度有限制的起重機。4)行程限位器，用于行走式起重機與橋式起重機的行走吊車。限位器動作后應發(fā)出報警、切斷運轉動力并能將吊運的載荷與起重機保持在限位器動作時的位置上，輔助起重機除外。起重機使用注意事項5)其他吊臂最高、最低位置的限制由起升卷筒旁的限位裝置保證，同時防止鋼絲繩松脫。絞車卷筒上的鋼索長度，應適應于設計范圍內的任何位置使用，并在卷筒上留存的鋼索在任何情況下應不少于3圈。當所需收進的鋼索全部繞上卷筒后，絞車卷筒凸緣應高出最上層鋼索不少于2.5倍鋼索直徑。動力絞車應設置制動器，在運轉力故障時，應能使載荷保持在位。絞車制動器的有效動力矩應不少于絞車額定值的1.5倍。三．起重機的操作注意事項(以回轉式起重機為例)1.進入使用1)打開水密門，天熱時須啟動軸流風機。2)檢查卷筒上的鋼絲排列是否正常。3)升起吊臂，使仰角大于27°。4)檢查剎車及安全裝置。起重機使用注意事項2.運轉要點1)禁止橫向斜拉。2)平穩(wěn)操作，避免急速起動或停止。3)吊鉤著地后不得再松鋼絲繩或拖吊鉤。4)失靈時，可將貨物放在地上或將吊臂放下，小心、慢慢松開電機剎車。5)避免鋼絲繩在艙口摩擦。6)危急情況按緊急開關使各動作停止。7)橫傾角較大(接近5°)和刮大風時，應避免在最大幅度旋轉。8)吊著貨物時，操作者不得離開控制室。起重機使用注意事項3.放置先將吊臂轉到支架上方，再把旋轉手柄放在空擋，然后腳踏轉換開關，將吊臂落到支架上，再將旋轉手柄回到零位。此時，變幅鋼絲繩稍有收緊，切忌很緊或很松，以免鋼絲繩在卷筒上松脫，關閉門窗。輕型吊桿項目三：輕型吊桿組成輕型吊桿經正確安裝的起重設備在設計作業(yè)工況下，證明能吊起的最大靜載荷稱為起重設備的安全負荷(SWL)。輕型吊桿系指安全工作負荷等于和小于98kN的吊桿裝置和吊桿式起重機。

輕型吊桿組成一、輕型吊桿裝置的組成與操作1.組成輕型吊桿由起重柱(桅)、吊桿裝置和起重機械三大部分組成。起重柱(桅)的下部設有吊桿承座，以支持吊桿旋轉和承受吊桿在作業(yè)時的受力，上部設有千斤索眼板座，以承受吊桿作業(yè)時千斤索的張力。起重柱(桅)的最小壁厚不小于6mm，如兼作通風筒，則應不小于7mm，起重柱或桅在千斤索眼板處的外徑一般不小于其根部外徑的85%。常見的起重柱(桅)有單桅、門式、人字和V型起重柱等。輕型吊桿組成吊桿裝置由吊貨桿、繩索及索具等組成。在吊貨桿頭部裝有吊桿環(huán)眼箍，以對該部位作適當加強，環(huán)眼箍上設有千斤索眼板、起貨滑車眼板及保險穩(wěn)索眼板等；吊桿根部由鵝頸頭與固定在桅或起重柱上的吊桿承座相連接。吊桿裝置中所使用的繩索主要有千斤索、起(吊)貨索、穩(wěn)索等，千斤索可控制吊桿的俯仰及回轉，起貨索則控制貨物的起升或降落，穩(wěn)索的布置與作用隨輕型吊桿形式的不同而不同。起貨機械由起貨機和其操縱機構組成，是起重設備的動力源。輕型吊桿組成2.輕型吊桿的操作分輕型單吊桿和雙吊桿兩種，輕型單吊桿又分為單千斤索單吊桿和雙千斤索單吊桿。1)輕型單吊桿的操作①單千斤索單吊桿的操作吊桿頭部設有一千斤索，該千斤索通過千斤索導向滑車通往千斤索絞車，吊桿的俯仰由千斤索絞車控制，在吊桿頭部兩側各設有一擺動穩(wěn)索，吊桿的左右擺動由擺動穩(wěn)索控制。絞收一側的穩(wěn)索，而另一側穩(wěn)索以相同的速度松出時，則可控制吊桿向絞收一側轉出。擺動穩(wěn)索的受力取所載負荷的20%。單千斤索單吊桿較少使用。輕型吊桿組成②雙千斤索單吊桿的操作雙千斤索單吊桿裝置能在帶載情況下由1人進行回轉和變幅操作，故又稱吊桿式起重機。吊桿由左右分開的兩套千斤索具來操縱吊桿，無其它牽索工具。雙千斤索單吊桿的兩臺千斤索絞車能控制吊桿的俯仰和回轉。當兩千斤索絞車以相同的轉速同步絞進千斤索時，吊桿仰角增大；若以相同的轉速同步松出千斤索時，吊桿仰角減小；當操縱一臺起貨機絞收一側的千斤索，而另一臺起貨機以相同速度松出另一側的千斤索時，則可控制吊桿向絞收一側轉出。輕型吊桿組成2)輕型雙吊桿的操作由兩套單千斤索單吊桿通過一定的方式聯合起來形成雙桿聯合操作系統。每根吊桿頭部均設有千斤索、起貨索、保險穩(wěn)索、調整穩(wěn)索及中穩(wěn)索。輕型吊桿受力分析

二、輕型吊桿的受力分析1.作用：①是設計起重設備有關零部件、選定規(guī)格尺寸和進行強度核算時的依據；②是吊桿布置調整和確保裝卸貨安全的依據；③對裝卸事故后的正確處理有重要意義。2.方法：主要有圖解法和解析法。3.要求：①仰角：輕型吊桿為15°，重型吊桿為25°，且任何情況下，輕型吊桿不得超過30°，重型吊桿不得超過45°。②確定起重滑車與嵌入滑車(如設有時)受力時，吊桿仰角應取實際工作中的最大仰角，一般不小于70°。③計算擺動吊桿與吊桿式起重機的基本載荷為SWL及吊貨桿與吊鉤及以上有關屬具的自重。④雙桿系統的基本載荷為SWL。輕型吊桿受力分析

4.單桿各部位的受力情況1)吊桿頭部受力：載荷、千斤索張力、吊桿軸向壓力的反作用力、過吊貨滑車后的吊貨索張力及吊桿的1/2自重。2)千斤索眼板(千斤索導向滑車)受力：千斤索張力的反作用力及千斤索通過千斤索導向滑車后至千斤索絞車的拉力。3)吊貨滑車受力：載荷與吊貨索過吊貨滑車后張力的合力。4)吊貨導向滑車受力：過吊貨滑車后吊貨索張力的反作用力及吊貨索通過吊貨導向滑車后至吊貨絞車的拉力。5)吊桿承座受力：吊桿軸向壓力、1/2吊桿自重與吊貨導向滑車受力的合力。輕型吊桿受力分析

5.單桿受力分析結論1)單桿作業(yè)時，若吊貨索或千斤索采用滑車組，則通過滑車組后的繩索張力，均應按滑車組的省力倍數來計算。2)對一確定的吊桿：(1)吊桿的軸向壓力R與吊桿仰角θ無關，它取決于吊貨的重量、L/H及吊貨滑車組的滑輪數m。即：L/H↑、m↓→R↑；(2)千斤索的張力T與所吊貨重、吊桿的仰角θ及L/H有關，與滑輪數m無關。即：θ↑、L/H↓→T↓；反之，θ↓、L/H↑→T↑。輕型吊桿受力分析

6.雙桿作業(yè)系統受力分析基本要求1)舷外吊桿(小關)的舷外跨距應不小于中部船寬舷外3.5m，或船舶所有人要求的舷外跨距。2)舷內吊桿(大關)頭部在貨艙口內的投影位置應位于：①當艙口配1對吊桿時，離艙口對邊距離不大于L/5(L——艙口長度)；②當艙口配2對吊桿時，離艙口對邊距離不大于L/3；③離艙口邊的距離為1.5m。3)當起貨索夾角為120°時，其連接點(三角眼板)距舷墻或艙口圍板上緣的高度應不少于：5m，當SWL≤19.6kN時；6m，當SWL＞19.6kN時；式中：SWL——雙桿安全工作負荷，kN。4)當起貨索夾角取120°時，連接兩吊貨索的三角眼板位于最低位置。5)雙桿操作的吊桿，應使吊桿在任何工作位置不發(fā)生傾翻情況，即應使千斤索上受力的減輕量(起貨索和保險穩(wěn)索水平分力的合力)乘以吊桿仰角的正切所得之值不大于起貨索和保險穩(wěn)索垂直分力之和。6)雙桿系統中連接兩根吊桿頭部的內牽索(中穩(wěn)索)工作負荷應取雙桿系統安全工作負荷的20%，但不小于9.8kN。輕型吊桿操作

三、雙桿聯合作業(yè)時的布置要領及操作注意事項1.雙桿聯合作業(yè)時的布置要領舷內吊桿(大關)：最大仰角應小于75°，以防翻關(避免千斤索張力降為零或為負值)；保險穩(wěn)索：盡量使其水平投影與吊桿水平投影成90°，以減少吊桿的水平分力，其下端應盡量布置在舷墻地令上(使其仰角越小越好)，以減小其張力。如吊桿的仰角較大，其下端可略向前布置一些(下端系結點接近艙口中部或中部略偏前)，這樣可增大穩(wěn)索與吊桿的夾角。輕型吊桿操作

舷外吊桿(小關)：仰角應大于15°，一般45°左右，仰角太小會導致千斤索張力太大。吊桿與船舶縱中線的水平投影夾角宜保持在45°～65°之間，這樣既可保證吊桿在舷外有一定的跨距，又可防止兩吊桿頭部的距離過大，同時可避免使兩吊貨索受力過大。保險穩(wěn)索：應盡量向后并高一些，以減少對吊桿的作用力。舷外吊桿的跨距：應保證在3.5m以上。注意：雙桿操作時，在軸向壓力相同的條件下，其SWL約為單桿操作的40%～60%。重點：合理布置穩(wěn)索的下端系結點。輕型吊桿操作2.起落吊桿及應注意的安全操作事項起落操作在水手長的指揮下進行。1)起吊桿①首先打開吊桿支架鐵箍，并整理各繩索與索具，再將吊貨索松出適當長度。②由一人將調整穩(wěn)索(軟蓋)活端扣結在舷墻眼環(huán)(地鈴)上，再將轆繩在羊角上挽一道，握住尾端，起吊桿時作適當松溜，使吊桿不左右擺動，同時由另一人將中穩(wěn)索作適當的松放。③操縱千斤索升降機使吊桿升起，同時同步松出調整穩(wěn)索，當吊桿升至需要高度時，按止動開關使升降機停住，插上保險銷子。④調整好吊桿位置，將調整穩(wěn)索與中穩(wěn)索收緊挽住，然后將保險穩(wěn)索系妥，收緊扣住。輕型吊桿操作2)落吊桿①首先解開保險穩(wěn)索，并將兩吊桿拉至各自的吊桿支架上方。②拔出千斤索升降機的保險銷子，脫開制動鐵舌，啟動升降機反轉，松落吊桿。③當吊桿接近支架時，必須特別緩慢細心操作，以免發(fā)生事故。④吊桿落架后，應首先扣上鐵箍，并將各繩索與索具整理清楚，檢查保險銷子、制動鐵舌是否放好。輕型吊桿操作3)起落吊桿時應注意的安全事項①集中精力，注意指揮者的指揮。②指揮者應站在操作人員能看得清的位置，以便正確執(zhí)行。③吊桿下方不得站人。④應配備足夠的作業(yè)人員，尤其是雙吊桿同時起落時，如人員不足，應一根一根地起落。⑤同時起落雙桿時，操縱起貨機者應互相配合好。⑥起落過程中如發(fā)現滑車或起貨機有不正常的聲音時，應暫時停止工作，進行詳細檢查。⑦一切繩索必須整理清楚，以免在吊桿的起落過程中攀住或鉤住他物的現象發(fā)生。輕型吊桿操作3.雙桿作業(yè)時操作注意事項1)嚴禁超關、拖關、摔關和游關。一般雙桿作業(yè)時的安全工作負荷僅為單桿作業(yè)時的40%～60%。2)貨物不應吊起太高，防止兩吊貨索之間的夾角超過120°，使吊貨索的水平分力、穩(wěn)索與頂攀的受力劇增而導致嚴重后果。①雙桿操作時，兩吊貨索的水平分力是影響吊桿、穩(wěn)索、千斤索受力的主要因素。當兩吊貨索夾角達120°時，每根吊貨索的張力將達到所吊貨物的重量；②雙桿操作系統中，受力最小的繩索是中穩(wěn)索。3)裝卸貨時應避免突然換向或急剎車。4)作業(yè)中發(fā)現有異常情況或異常聲響時應立即停止工作，待檢查并消除故障后再使用。5)作業(yè)過程中的吊桿調整布置由值班駕駛員負責。6)起吊時，吊桿下嚴禁站人。暫不工作時，吊貨索應收絞至使吊貨鉤不碰到人頭。吊貨索不應盤在甲板上。輕型吊桿操作4.起重設備有關繩索的安全系數相對于鋼索和纖維索破斷負荷的安全系數n，應不小于下表所列的規(guī)定。輕型吊桿操作四、起重設備動力機械1.起重設備動力機械的種類和特點1)種類：電動或電動液壓為動力。2)特點：①電動起貨機線路比較復雜，需要較高的管理維護水平，但操作簡單、運轉平穩(wěn)等特點。②液壓起貨機與電動起貨機相比具有重量輕、體積小、操作輕便、工作平穩(wěn)、可實現無級調速及制動能力好(絞車制動器能停住絞車額定載荷1.5倍的靜載荷)等優(yōu)點，但制造安裝較復雜，維護管理要求高。廣泛應用。輕型吊桿操作2.起貨機的操作步驟 1)電動起貨機：供電→接通電源→扳動操縱手柄(須逐步增減操縱速度，以免燒壞電機；變換順、倒車時，應先將操縱手柄置于斷電點，再變換操縱方向)→用畢切斷電源。2)液壓起貨機：供電→接通電源→開啟高壓油泵閥門→檢查高壓油泵壓力，不正常調節(jié)→啟動操縱室內油泵開關(先按輔助油泵開關，過1分鐘后再按主油泵開關)并檢查壓力表指針是否正?！鈩硬僮魇直?應緩慢加大油壓，以防超壓造成油管或接頭破裂漏油)→用畢，先關主油泵再關輔助油泵→停止供電→關閉高壓油泵閥門。3)注意：①如發(fā)現升降速度不一，可按下述步驟調整零位：扳動手柄使零位指示燈亮→開啟手柄邊的小閥→將手柄置于中間位置→關閉小閥。②主、副卷筒不可同時使用。③如起貨機與開關艙是共用液壓動力，則應注意檢查換向閥。甲板素具項目一：滑車與絞轆滑車與絞轆是起重設備中的主要裝置，也是船上許多工作的必備工具?？筛淖冇昧Ψ较?，達到省力的目的。1.滑車1)分類：①按材質：有鐵質和木質兩種；②按滑輪：分單輪、雙輪和多輪滑車；③按結構：有閉式與開口滑車兩種。2)結構：①掛頭：其強度代表滑車的強度；②車殼和隔板；③車帶；④軸；⑤滑輪和軸承。3)要求：①滑輪與外殼及隔板之間應保持較小的間隙(不超過3mm)；②能在不拆卸情況下對所有的軸承與頭部吊環(huán)加注潤滑；③起重設備系統中不允許使用開口滑車?；嚺c絞轆2.絞轆滑車與繩索配合在一起使用稱為絞轆。1)絞轆各部位名稱：轆繩：力端：根端：定滑車：動滑車：2)絞轆的種類①單絞轆：由一個單滑車與一根轆繩組合而成。單絞轆→

絞轆各部位名稱↓滑車與絞轆②復絞轆(滑車組)：由一個定滑車和一個動滑車與轆繩組成。復絞轆的命名根據定滑車和動滑車的滑輪數來確定，依次有1-1、2-1、2-2及3-2絞轆等，其中前一位數表示定滑車及其所含有的滑輪個數，后一位數表示動滑車及其所含有的滑輪個數。當兩滑車所含有的滑輪數不同時，一般將滑輪數多的滑車用作定滑車。穿引轆繩時必須滿足：①滑車受力平衡；②轆繩不相互磨擦；③絞轆工作平穩(wěn)安全省力。1-1、2-2及3-3等絞轆，轆繩根端固定在定滑車尾眼上；2-1及3-2等絞轆，轆繩根端固定在動滑車尾眼上。滑車與絞轆③機械差動絞轆：又稱差動滑車、機械滑車、神仙葫蘆。它是利用齒輪傳動比來達到省力目的的。具有結構堅固、省力大、占地小、使用方便等優(yōu)點，缺點是工作速度較慢且吊升高度有限。適用在狹小的地方進行起重作業(yè)。起重能力有1/2噸、1噸、3噸或更多，分別烙印在滑車上?；嚺c絞轆3)絞轆的省力計算絞轆省力的近似計算公式為：P=W(1+fn)/m×9.8P—絞轆力端的拉力(N)；W—吊起的貨重(kg)；n—絞轆穿過的滑輪數；m—動滑輪上的繩索根數；f—每一滑輪的摩擦系數。鋼索通過滑輪時，應考慮滑輪的摩擦系數和鋼索的僵性損失，此數值對滑動軸承取5%，對滾動軸承取2%，木滑車取10%。此要求適用于其他所有起重設備?；嚺c絞轆3.滑車的規(guī)格及轆繩的配置鐵滑車的大小規(guī)格以滑輪的直徑(mm)或以起重量(t)來表示。木制滑車則以車殼即車頭至車尾的長度(inch)來表示?；嚺渲棉A繩時，滑輪的直徑與繩索直徑之比應不小于下表的規(guī)定值。表中滑輪的直徑應量至滑輪索槽底部，鋼索滑輪應為鋼制。滑輪直徑(鐵滑車)與索徑之比滑輪用途滑輪直徑/繩索直徑動索靜索鋼索吊桿裝置(包括吊桿式起重機)138起重機、潛水器吊放系統198纖維索6常用索具

1.種類配合繩索使用的配件統稱為索具。索具主要有卸扣、普通鉤、眼板、眼環(huán)、緊夾索、心環(huán)、索頭環(huán)、松緊螺旋扣和滑車等。1)卸扣：有直邊(U型)卸扣和圓弧形(弓型)卸扣兩種。橫銷有直插銷和螺絲銷兩種。大小以本體的直徑表示，在卸扣本體上標注有安全負荷，也可根據卸扣本體直徑近似計算：直形卸扣的許用負荷=4.5D2(kg)圓形卸扣的許用負荷=3.7D2(kg)式中：D—卸扣本體直徑(mm)常用索