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2、轮已成为我国建造的重要船类，据统计在 0O年底我国船厂手持原油轮和成品油轮的订单占总订单的21。我们有必要对油轮的相关要求有所 了解。而OCIMF组织对油轮上的系泊绞车作了专门的指导。 OCIMF是一个对油轮(特别是wcc)国际性的志愿协会。OCIMF(The Oil Compares International Ma rine Forum)称为“国际石油公司海运论坛”，OCIMF的使命是“成为对油轮在操作安全和环境保护方面的权 威，并促进(油轮)设计和操作的标准的持续改进”。 本文对OCIMF(1997版)中有关系泊绞车的设计方面的要求作详细介绍。值得说明的是OICMF指导 不是强制性的，只
3、是一个推荐。 1系泊绞车的驱动型式 绞车的卷筒由马达通过减速齿轮驱动，而马达可以由蒸汽、电力或液压提供动力。液压马达可以由 中心动力站(该动力站也可能为吊车或货物绞车的马达提供动力)，或者由每个绞车单独配备的电动液压 泵组提供动力。另外一种液压型式是在电机和减速齿轮之间用一个液力变矩器作为动力传送。 绞车的驱动应该完美地实现速度连续变化(无极变速)，允许轻载时高速起升或下放；在低速时达到 较大的起升能力。卷筒的最大静拉力不能超过缆绳的破断力(以下将缆绳的破断力简称“MBL”)的5o 以避免系泊缆绳承担过大的负荷。 对于这几种的驱动型式，只要能正确地设计和执行要求，都是可以接受的。以下是各种型式
4、的速度 拉力特性。 11汽动 汽动绞车已成为大型油轮上最受欢迎的一种型式，它简单、安全、力量大并有理想的速度拉力特性。 但它要有从蒸汽主推进系统到柴油机系统的转换，在特大型油轮上越来越多使用液压系统。 12液压驱动 速度拉力特性取决于马达的型式 低压叶片马达的速度能通过节流阀无限地变到额定值，通过减小扭矩就可以实现高的放缆速度。 高压变量马达在一定的范围内有完美的速度拉力特性，要达到放缆的高速就需要一个换速装置。 液力变矩器驱动和高压变量马达有相似的特性，它也需要另外一级齿轮来达到高的放缆速度。 13电动 由于电动型式的内在缺点，它是油轮上用得最少的一种型式。所有在货油区域的电气设备必须是 防
5、爆型式。电气控制对潮湿和腐蚀较敏感。一般的交流变极电机在拉力速度特性上比其它驱动型式都 差(速度只能有级变化、高起动力矩、仅能起，停控制)。交流，直流驱动型式有非常完美的驱动特性，但价 格非常高、对潮湿和腐蚀特别敏感，发热也比其它任何型式高。 2绞车刹车 刹车是系泊系统的心脏，因为刹车保证了卷筒的转动，防止缆绳的滑移。刹车的另外的一个重要功 能是充当一种安全装置；在缆绳上的负载变得过大而破断前，可以松开刹车释放缆绳上的载荷。 40 理论上，刹车的刹紧和释放力应在一个很小的范围内变化。一旦它释放，就应将缆绳上的负载释放 在安全状态。不幸的是，广泛运用的螺杆带式刹车只能勉强满足这个要求，并且操作时
6、要特别小心。 21系泊缆绳在卷筒上的层数 分隔卷筒 额定的刹车能力只能在工作卷筒的里层绳上达到。在其它层上操作会减低刹车能力。通过下表可 以看出对直径为24英寸的卷筒，绕层变化时刹车能力的变化： 层数 理论支持负载 额定支持负载 吨 () 1 55 539 l0o 2 49 48l 89 3 45 441 82 4 4l 4 75 5 38 373 69 非分隔卷筒 对于非分隔卷筒，刹车支持负载能力受绳层的影响和分隔卷筒一样。所以对操作者来说就必须知 道制造商说明的卷筒上所卷的缆绳层数以了解刹车能力。卷筒的多层卷绕要比单层卷绕对卷筒带来较 大的扭矩，若操作力不变，绳上较小的负载就会造成刹车打滑
7、，反之，对于层数少时，就要很大的力才能使 刹车打滑。缆绳上的负载很可能超出，这就加大缆绳断掉的的可能。因此，操作者在使用非分隔简时，要 和对分隔卷筒一样地被培训以保证系泊的安全。 一 22带式刹车 带式刹车的原理是和绞缆筒上卷绳支持绳子上的力是 样的。一个较小的力就可以支持很大的负 载，它的缺点是对摩擦系数、刹车力的设定值和缆绳卷绕方向较敏感。影响带式刹车的实际支持能力的 主要因素如下。 a、刹车操作力 图73(图表编号为原指导中的编号，下同)表示了对一艏J1C(超大型油轮)的刹车动力随操作力变 化的试验结果，可以看出当操作力低于推荐值时，支持负载就会明显下降，所以操作者就必须正确运用刹 车。
8、船上的检验表明，没有将较车的刹车刹到设计要求是很常见的，在一些试验中要两个人才能将刹车 刹到要求的力矩。现在许多C上安装了液压刹车以保证必要的刹车力。显而易见，正确操作刹车并 达到要求的支持负载是必须的。 20 15 嘉 10 5 J 一-1，| 。 I 【 刹车支持力T 图73操作力对刹车力的影响 要求的 支持力 4l 为了保证正确的操作，正确的设计是必须的。 b、绞车的工作条件 绞车传动的物理条件和刹车内带对刹车支持能力有很大的影响。油、潮湿和刹车轮严重生锈 会减少75的刹车能力。许多操作者通过轻微带刹运行绞车来烧掉或磨掉油污或湿气(然而，要 小心，如果是合成刹车带，不要将刹车带损害)。绞
9、车的速度过快也能使合成刹车带的温度升高从 而降低刹车能力。 C、摩擦系数 摩擦系数的很小改变就会导致刹车力的很大改变。对于传统的刹车来说，刹车力的改变是摩 擦系数的改变的2倍。比如，摩擦改变10，刹车力就会改变2o。刹车带或轮毂的磨损会引起 摩擦系数改变。可以用不锈钢刹车轮毂或经常检查来尽可能地消除这种缺陷。 d、支持力的设定 一旦卷筒的缆绳上有一个拉力，刹车钢带就会拉伸，从而刹车控制力就会减小。因此，当绳上 的负载太大时，常用的螺杆刹车可以重新紧固，即使原来已刹得很紧。这意味在绳有很大的负载 时，没有办法决定手轮上所要求的正确力矩是多少。这就有危险存在：在恶劣的环境下，刹车可能 被重新调整到
10、刹车打滑前缆绳就断裂的位置。(刹车刹得太紧，起不到防止缆绳断裂作用)。这个 问题可以用弹簧刹车来解决。弹簧自动补偿刹车的伸张，这样就 保证一个恒定刹车支持力，它 也可以防止刹车刹得过紧。弹簧刹车的应用可以见图74。 图74带液压释放的弹簧刹车 在图中，通过一个手摇泵来释放刹车力。液压驱动的绞车可以通过主液压系统的压力来释放 刹车。手轮不是用于正常的操作，它是用来调整弹簧的压缩刻度，并在液压失灵时来释放刹车。手 轮在每次调整后要固定住。弹簧刹车还有一个优点是它的自动防故障功能。 e、运转方向 带式刹车仅被设计成一个工作方向。所以缆绳在卷筒上卷绕方向要对。 42 无论是哪一种型式的刹车，刹车试验必
11、需以保证系泊的安全。下面为系泊绞车的刹车试验提 供一个指导。 a、试验程序 霎冀 奁船前和以后的每年都要作独立的试验，试验要按照“国际油轮和终点站安全指 每台绞车在交船前和以后的每年都要作独立的试验，试验要安照”国际稠托利癸患 导，( G )的第三章进行。另外，每台绞车的刹车作任何的修改和修理后，或有任何刹车的滑动 或失灵的现象，都要对其进行试验。 试验规格书 条船来说，一个绞车试验规格书是要包括试验传动的设定、绞车试验的准备、绞车刹专 的设 ，试验载荷的应用和试验结果的记录的专门指导书。必须要考虑到潮湿对摩擦系数的很大 影响。 试验监督 所有的绞车试验要在监督之下进 ，或在船长或轮机长指派的
12、高级官员，或在熟悉试验程序和 绞车操作的修理负责人的出席下进行。 王一 _I l l rT一 2oo 1一 图75典型的绞车刹车试验装置 43 L r墨 试验装置 图75是典型的试验装置，它由以下部件组成： 杠杆，一般由两根扁钢组成。它通过螺栓和卷筒法兰上的孔与卷筒法兰固定，并由螺栓将卷 筒和试验千斤顶连接起来。 带压力表的液压千斤顶。 放在液压千斤顶下面的底座，以防将载荷流到甲板结构上。 建议在每条船上配备完整的试验装置，并正确地旋转在专门的位置。或者船东可对每种型号 和规格的绞车选择一到二套试验装置并将它们保存在一个方便的中心位置。 试验方法 试验臂(杠杆)通过螺栓与卷筒法兰和在它的末端并
13、有支承的液压千斤顶连接起来。刹车要按 试验规格书中建议的进行设定。如果绞车设定正常，就可以用扭力扳手来测定。如果是液压刹车， 开始就将可以压力表设定到一定的刻度。 在试验前，应重新查看包括试验规格书的详细的试验说明书并将设备准备齐全，说明书应包 含： 对于设定的刹车力对应的扭扳手或压力表的设定值。 液压千斤顶的试验压力与负载的转换曲线表； 液压千斤顶在什么位置会将刹车释放。 在试验准备好后，其传动装置要放置正确，刹车要按建议的那样设定，给液压千斤顶加压。要 仔细地观察卷筒，一发现有移动的迹象，就要记录液压千斤顶上的压力，并采取以下的行动： 带压力 千斤顶 44 图76简单的刹车试验装置 拉力
14、如果在低于压力设计值下发生刹车滑动，刹车要重新紧固或修理，并重新设定液压千斤顶压 力； 如果记录的压力与液压千斤顶设压力一致，就释放液压千斤顶并拆除试验传动装置； 如果在液压千斤顶设定压力下刹车没有发生滑动，刹车要重新设定以使在设的负载下能发 生滑动。 杠杆的重量应轻些以便容量操作。可以将杠杆减小到比卷筒法兰直径稍稍大些并将液压千斤 顶直接放到绞车的底座上，就进一步简化试验，这样的试验布置见图76。 一旦刹车被试验并标记，正确的设定应被记录下来。如果是传统的螺杆刹车，注明正确力矩的 标签要贴上，对于弹簧刹车，弹簧的压缩距离应记录，并将弹簧调整机械锁住。 23刹车支持能力 最初的刹车应调整到MB
15、L的60。在刹车使用功能退化后。建议将它设定到MLB的80， 但应有可以调整到MBL的60的能力。DNV、LRS和ISO3730也要求卷简刹车应有MBI 的80的 支持负载的能力。如果在非分隔卷筒的里层绳上设定为MBL的80，刹车在第三层绳上只有MBL 的60的能力。 3绞车的性能 不同规格的系泊绞车的性能参数应按照下表71所列的值，除了最小的放缆速度和刹车工作 设定值之外，其余基本和ISO3730相一致。 表71系泊绞车的性能规格 额定 额定 最小 最小放 设计绳 缆绳最 最大静 卷筒最 卷筒容绳 卷筒 规格 拉力 额定 缆速度 径(钢 小破断 拉力 刹车支持力 小直径 逮 工作 速度 *
16、缆) 力 部分 长度 设计值 设定值 正常 高 t M2 min Mmin nu11 t t t t n1rn m m nl|Tl 12 12 23 45 26 43 2I 35 26 416 200 400 26o 】6 I6 23 45 32 66 33 53 40 5I2 250 500 320 20 20 I8 45 36 83 41 67 50 576 250 500 36o 25 25 I8 45 40 103 6l 83 62 640 250 500 400 32 32 I5 45 44 l24 62 l00 75 704 250 500 440 40 40 15 45 48 148 74 119 89 768 250 500 480
