05船舶甲板机械

轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[1]第五章船舶甲板机械Chapter5MarineDeckMachinery主要内容：广义上机舱之外所有依靠动力驱动的船舶设备被称为甲板机械。舵机(Steeringgear)起货机(Crane)锚机(Windlass)绞缆机(Mooringwinch)吊艇机(Lifeboatdavit)舷梯升降机(Gangwaylifter)舱盖启闭装置(Hatchcover)减摇装置(Stabilizer)侧推装置(Thruster)气动(Pneumatic)蒸汽(Steam)电动(Electrical)液压(Hydraulic)电液(Electrical-hydraulic)轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[2]第一节船舶起货机Section4MarineCargoHandlingEquipment一、船舶起货机的主要类型港口设货物装卸设备。船舶设货物装卸设备，港机能力不足、锚泊、降低费用。分类：(1)吊杆式起货机(2)回转式起货机(3)门式起货机轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[3]1.吊杆式起货机(Derrick)1-起重绞车2-回转绞车3-变幅绞车4-牵索5-吊杆6-千斤索7-起货柱单吊杆起货机1、2-起重绞车3、4-吊杆5、6-千斤索7、8吊货索双吊杆起货机轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[4]2.回转式起货机(克令吊)(Crane)Semi-slimtypedeckcraneSemi-slimtypetwincrane轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[5]TravellingjibtypeTelescopetype2.回转式起货机(克令吊)(Crane)轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[6]KnuckletypeMostoften-usedtype2.回转式起货机(克令吊)(Crane)轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[7]Twincraneandderrick2.回转式起货机(克令吊)(Crane)轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[8]3.门式起货机Oreunloader轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[9]浮吊：2000Tfloatingcrane轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[10]吊钩轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[11]三、液压起货机1-钢丝绳2-吊货钩3-吊杆4-操纵室5-油马达6-塔身7-桅柱液压系统构成(★★★★)：升降系统/起升系统(Hoisting)：控制吊钩的升降。变幅系统(Luffing)：吊臂幅角的变化。回转系统(Slewing)：塔身回转。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[12]起货机液压系统：1-油泵2-安全溢流阀3-手动换向阀4-远控平衡阀5-直动溢流阀6-油马达7-制动器1-油箱2-变向泵3-电机4-微动开关5-滤器6-辅助油泵7-溢流阀8-补油单向阀9-双向溢流阀10-电磁阀11-油马达12-制动器油缸13-制动器开式系统闭式系统轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[13]起货机安全保护装置：1)机械限位保护吊钩高位保护吊货索滚筒终端保护吊臂最大幅角最小幅角保护吊钩与吊臂端最小安全距离保护2)设备连锁保护通风门连锁保护油冷却器连锁保护电机的自动加热和除潮保护失压、失电3)液压油工作状况保护补油低压保护控制油低压保护高油温保护低油位保护4)电器工作状况保护主电机过电流保护主电机高温保护电子放大器高温保护控制电流过高保护Theendofsection4轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[14]第一节液压传动的基本知识Chapter1FoundationofHydraulicTransmission液压传动(Hydraulictransmission)：电机电动油泵产生压力油流，通过油流传递动力的传动方式。发电机电机电流电力传动油泵油马达油流液压传动轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[15]动力元件：液压泵，机械能液压能；执行元件：液压缸、液压马达，液压能机械能；控制元件：阀件，流向-方向、流量-速度、压力-力/力矩；辅助元件：油箱、滤器、蓄能器、压力表、热交换器等；组成液压系统工作原理动力元件控制元件执行元件辅助元件轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[16]第二节液压舵机Section2HydraulicsteeringGear撞杆式液压舵机实例舵机的功用：提供足够的转舵力矩，保证按操舵要求及时、准确地操纵舵叶，控制船舶航向(Controlthecourse)。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[17]一、总述机翼理论P1P2RTL/2LO1O2Msv转向Ml水流动压力P对船舶的影响：(1)转向：Ms(2)制动：R(3)漂移：T(4)纵倾、横倾。放大倍数：转船力矩/转舵力矩2121llPlPlMMMMlsas转舵变向基本原理轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[18]最大舵角：MsmaxMsmax随着舵角的增大，转舵力矩和转船力矩逐渐增大，但转船力矩在某一舵角时达到最大值Msmax。对应最大转船力矩Msmax的舵角称为最大舵角max。cbaKKKMlabc不平衡舵平衡舵半平衡舵maxAAK'AAA-舵叶面积A-舵杆中心线前的面积平衡系数K：轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[19]二、对舵机的要求(★★★★★)《钢制海船入级与建造规范》(1966)《国际海上人命安全公约》(SOLAS74）1.生命力强。有主、辅两套独立的操舵装置，或一套操舵装置配两套以上动力设备，每台动力设备两处以上独立供电线路。2.工作可靠。具有足够的强度和能力，在最深航海吃水：主操舵装置能在最大航速时，使舵自一舷35转至另一舷35，海船从一舷35转至另一舷30不超过28s。辅舵装置在最大航速一半但不低于7kn(1kn=1nmile/h=1.852km/h)时，使舵在60s内自一舷15转至另一舷15。3.操作灵便。主辅操舵装置均应能在驾驶室和舵机室进行控制，主操舵装置的每台动力装置也均能在驾驶室控制，并能方便地进行切换。工作平稳、噪音小、经久耐用、经济性高、便于维护管理。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[20]三、液压舵机的工作原理1.基本组成(1)控制系统(操纵系统)。驾驶室遥控系统、舵机室机旁控制系统。驾驶室操舵仪舵机室接收器。(2)动力装置。液压泵、液压元件等。(3)转舵机构。油缸、撞杆、舵柄等。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[21]液压舵机的实例：轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[22]2.液压舵机的工作原理：放浪阀作用：大风浪冲击舵叶时开启，缓冲对舵叶的冲击。储能弹簧作用：可双向压缩，加快小舵角时转舵速度。三点式随动机构的工作原理见下页轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[23]三点式随动机构的工作原理：ABCBCC1AA111CC1AA1BB121轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[24]3.随动舵、单动舵、自动舵(1)随动舵。发送器受动器油泵转舵油缸舵反馈机构舵轮要求舵角舵角偏差三点杆实际舵角(2)单动舵。发送器受动器油泵转舵油缸舵轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[25](3)自动舵。发送器油泵转舵油缸舵船舵角反馈航向反馈陀螺仪设定航向航向偏差要求舵角舵角偏差实际舵角实际舵角实际航向实际航向轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[26]四、转舵机构1.回转式轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[27]转舵机构形式：滚轮式拨叉式摆缸式十字头式轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[28]2.回转式(转叶式)Theendofsection2轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[29]第三节锚机和系缆机Section3WindlassandMooringWinch一、总述锚机：通过收、放锚链和船锚，用于海上固定船舶或协助船舶靠离码头。组成：锚、锚链、锚机、挚链器、锚链舱。系缆机：通过收、放缆绳，用于码头(浮筒)旁固定船舶或沿码头移动船舶。组成：缆索、系缆机、带缆桩、导缆孔、导缆钳等。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[30]对锚机的要求：1)必须由独立的原动机或电动机驱动。液压锚机液压管路和其它甲板机械相连，应保证锚机的正常工作不受影响；2)必须具有足够的功率且能连续工作。锚机应能不小于9m/min将一只锚从水深82.5m处(3节锚链)拉起至27.5m(1节)；应能连续工作30min，过载拉力作用下连续工作2min；3)锚链轮应有可靠的制动器，动力锚机应能正、倒转运行。4)锚链轮和驱动轴之间有离合器以便单锚、双锚和系缆作业。5)锚链必须装有挚链器。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[31]二、锚机1-锚2-锚链筒3-止链器4-止链钩5-锚链6-锚机7-锚链管8-弃锚器9-锚链舱轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[32]锚机实例：轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[33]三、自动系缆机根据缆绳的张力(潮水涨落、船舶装载)自动调整缆绳长度，避免缆绳松弛或张力过大。Theendofsection3轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[34]第四节船舶减摇鳍Section4Stabilizer船舶6自由度摇荡：纵摇、首摇、横摇、升沉、纵荡、横荡(1)提高客船舒适性；(2)降低货物的移动，降低货损；(3)减少偏航、船速下降，提高营运率；影响最大的是横摇，减摇装置用于降低横摇。(4)改善工作环境，提高工作效率。减摇方法：减摇水舱、减摇鳍轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[35]减摇鳍工作原理：减摇力矩与冲角有关；航速越大，减摇力矩越大；12kn以下不适合用减摇鳍。轮机概论IntroductiontoMarineEngineering第五章船舶甲板机械[36]减摇鳍分类组成布置不可收式减摇鳍往复式回转式不可收式可收式实例轮机概论IntroductiontoMar