船舶结构与设备课件 第六章 起重设备

2020/1/28第六章起重设备1第六章起重设备第一节滑车、绞辘和索具第二节起重机第三节轻型吊杆第四节货舱盖与舱内设施2020/1/28第六章起重设备2第一节滑车、绞辘和索具一、滑车与绞辘是起重设备中的主要装置，也是船上许多工作的必备工具。可改变用力方向，达到省力的目的。1.滑车1)分类：①按材质：有铁质和木质两种；②按滑轮：分单轮、双轮和多轮滑车；③按结构：有闭式与开口滑车两种。2)结构：①挂头：其强度代表滑车的强度；②车壳和隔板；③车带；④轴；⑤滑轮和轴承。3)要求：①滑轮与外壳及隔板之间应保持较小的间隙(不超过3mm)；②能在不拆卸情况下对所有的轴承与头部吊环加注润滑；③起重设备系统中不允许使用开口滑车。2020/1/28第六章起重设备32.绞辘滑车与绳索配合在一起使用称为绞辘。1)绞辘各部位名称：辘绳：力端：根端：定滑车：动滑车：2)绞辘的种类①单绞辘：由一个单滑车与一根辘绳组合而成。单绞辘→绞辘各部位名称↓2020/1/28第六章起重设备4②复绞辘(滑车组)：由一个定滑车和一个动滑车与辘绳组成。复绞辘的命名根据定滑车和动滑车的滑轮数来确定，依次有1-1、2-1、2-2及3-2绞辘等，其中前一位数表示定滑车及其所含有的滑轮个数，后一位数表示动滑车及其所含有的滑轮个数。当两滑车所含有的滑轮数不同时，一般将滑轮数多的滑车用作定滑车。穿引辘绳时必须满足：①滑车受力平衡；②辘绳不相互磨擦；③绞辘工作平稳安全省力。1-1、2-2及3-3等绞辘，辘绳根端固定在定滑车尾眼上；2-1及3-2等绞辘，辘绳根端固定在动滑车尾眼上。2020/1/28第六章起重设备5③机械差动绞辘：又称差动滑车、机械滑车、神仙葫芦。它是利用齿轮传动比来达到省力目的的。具有结构坚固、省力大、占地小、使用方便等优点，缺点是工作速度较慢且吊升高度有限。适用在狭小的地方进行起重作业。起重能力有1/2吨、1吨、3吨或更多，分别烙印在滑车上。←机械差动绞辘电动葫芦→2020/1/28第六章起重设备63)绞辘的省力计算绞辘省力的近似计算公式为：P=W(1+fn)/m×9.8P—绞辘力端的拉力(N)；W—吊起的货重(kg)；n—绞辘穿过的滑轮数；m—动滑轮上的绳索根数；f—每一滑轮的摩擦系数。钢索通过滑轮时，应考虑滑轮的摩擦系数和钢索的僵性损失，此数值对滑动轴承取5%，对滚动轴承取2%，木滑车取10%。此要求适用于其他所有起重设备。2020/1/28第六章起重设备73.滑车的规格及辘绳的配置铁滑车的大小规格以滑轮的直径(mm)或以起重量(t)来表示。木制滑车则以车壳即车头至车尾的长度(inch)来表示。滑车配置辘绳时，滑轮的直径与绳索直径之比应不小于下表的规定值。表中滑轮的直径应量至滑轮索槽底部，钢索滑轮应为钢制。滑轮直径(铁滑车)与索径之比滑轮用途滑轮直径/绳索直径动索静索钢索吊杆装置(包括吊杆式起重机)138起重机、潜水器吊放系统198纤维索62020/1/28第六章起重设备8二、常用索具1.种类配合绳索使用的配件统称为索具。索具主要有卸扣、普通钩、眼板、眼环、紧夹索、心环、索头环、松紧螺旋扣和滑车等。1)卸扣：有直边(U型)卸扣和圆弧形(弓型)卸扣两种。横销有直插销和螺丝销两种。大小以本体的直径表示，在卸扣本体上标注有安全负荷，也可根据卸扣本体直径近似计算：直形卸扣的许用负荷=4.5D2(kg)圆形卸扣的许用负荷=3.7D2(kg)式中：D—卸扣本体直径(mm)2020/1/28第六章起重设备92)钩：吊货钩的本体上标有安全负荷。圆背钩的许用负荷可用下式估算：许用负荷=1.0D2(kg)式中：D—圆背钩钩背的直径(mm)3)眼板眼板是一块带眼的钢板，焊接在舷墙或甲板上，供栓系支索或稳索之用，三角眼板供栓系两吊货索及钩子。强度根据眼板的厚度来估算。眼板许用负荷=7.7D2(kg)式中：D—眼板的厚度(mm)2020/1/28第六章起重设备104)眼环：强度比眼板小。5)心环：绳索在插接眼环时，将其固紧在眼环内，可避免绳索受力时的急折，并减少摩擦，选用时，应使心环的槽宽比绳索的直径大0.5～2.0mm。6)紧索夹(又称绳头卸扣、钢丝夹头)尺寸量U形螺栓的开档，选用时，开档的尺寸与钢丝绳的直径应匹配。使用时，其圆头应向着绳活端。使用的个数应与钢丝绳的直径成正比，钢丝绳越粗，选用紧索夹的个数就越多。2020/1/28第六章起重设备117)索头环(又称钢索索节)：圆孔的内径与钢丝绳直径相同，用于对钢丝绳绳头的固定连接，卸扣等索具可与环部或横销相连接。索头环的强度以环部或横销的强度来衡量。国产索头环产品有A6CSC-59与B2.1CSC5-59等,其中A与B分别表示叉头和环头索头环,6与2.1表示SWL，各为6x9.8x103N和2.1x9.8x103N,CSC-59和CSC5-59为产品的分类代号。2020/1/28第六章起重设备128)松紧螺旋扣(又名花篮螺丝)：用以收紧钢丝绳和链索。由螺纹筒和螺丝杆两部分组成。使用时转动螺纹筒，使二根具有正倒螺丝的螺杆伸长或缩短。大小以整个螺旋扣最大与最小长度和螺丝杆的直径来表示。强度以螺杆上的钩、卸扣或环为依据。螺旋扣要注意加油活络，保证能灵活转动，用于露天静索时，在涂油后应用帆布包扎，防止生锈。另外，为了防止松紧螺旋扣受力或震动时引起自由转动，可在螺杆间嵌入制止块。起重系统中不得使用带钩子的松紧螺旋扣。2020/1/28第六章起重设备13非永久性附连于起重设备系统上的零部件称可卸零部件。如链条、三角眼板、吊钩、滑车、卸扣、转环、钢索索节、有节定位索和松紧螺旋扣等。吊梁、吊架、吊框与类似设备亦称为可卸零部件。可卸零部件的SWL为可卸零部件经设计和试验证明能承受的最大载荷。此最大载荷应不小于起重设备在SWL下，可卸零部件会受到的最大负荷。2020/1/28第六章起重设备14第二节起重机起重机又称克令吊，具有占地面积小、结构紧凑、操纵灵活、装卸效率高，吊货后可随意改变吊货钩着落点、作业前准备工作少等优点。起重机是采用最为普遍的一种起重设备。缺点是结构复杂，投资高，维修难度较大。2020/1/28第六章起重设备15一、甲板起重机1.回转式起重机1)回转式(甲板)起重机的结构由基座、回转塔架、吊臂、操纵室和操纵装置等组成。基座穿过甲板与船体结构连接，并有旋转支承(即上座圈、下座圈)、外围支承板和旋转结构(即电动机、小齿轮、大齿轮)。回转塔架支承在基座上，包括上下二层，上层为操纵室，下层装有三部电机，分别控制吊货索起升、吊臂的变幅及塔架旋转。吊臂根部固定在回转塔架底部，可绕根部支点上下俯仰，其头部有两套滑车组供吊货索和千斤索用。起重机按动力源的不同，分电动式和液压式两种。2020/1/28第六章起重设备162020/1/28第六章起重设备172020/1/28第六章起重设备182)甲板起重机的操作主令操纵室内坐椅两侧分别装有三部电机的运转控制器。起升为单主令，通常由右手控制。手柄向前，吊钩降下；手柄向后，吊钩上升。旋转和变幅为双主令，通常由左手控制。手柄向前，吊臂幅度增大，仰角减小；手柄向后，幅度减小，仰角增大；手柄向左，起重机左转；手柄向右，则右转。应注意的是旋转手柄在“0”位是空档，此时刹车合上，定子断电，电机转子为自由状态。以上三个动作可单独，也可两两组合，甚至三个动作同时进行。2020/1/28第六章起重设备202.悬臂式起重机悬臂式起重机主要用于集装箱装卸。与普通起重机相比，具有结构简单，装卸效率高，维修方便等特点。2020/1/28第六章起重设备213.组合式起重机又称双联回转式起重机，它由两个单回转式起重机一同装于同一个转动平台上，可各自进行独立的作业，也可合并在一起使用，合并使用时起重量为单独使用时的两倍。主要设置在集装箱船及多用途船上，用以吊起重量较大的货箱或重件货。2020/1/28第六章起重设备22单独作业时，应先将操纵室内的转换开关置于“单吊”位置，此时安装在公共大转盘上的两台起重机相互脱离，可分别绕各自的小转盘旋转，最大旋转角度在220°左右。此时若两起重机同时作业于相邻的两个舱，回转时有可能相互干涉，为了有效地防止两吊杆相互碰撞，设置了安全装置即在140°的范围内设置相应极限开关，当一台起重机进入干涉区时，极限开关工作，另一台起重机不能超越140°的范围。2020/1/28第六章起重设备23吊重货时，应先将操纵室内的转换开关置于“双吊”位置，两台起重机即相互联锁，绕公共大转盘一起转动，通过组合后的起重机有主吊和副吊之分，操作时由主吊控制，回转角度为360°，再通过一吊货横梁将两吊货钩连接起来。为保证合吊使用时的安全和平稳运转，在主吊和副吊上设有起升同步和两吊臂变幅同步装置。2020/1/28第六章起重设备24二．起重机的控制与保安装置1.控制1)设有起升、回转、变幅与行走(适用时)机构的控制系统。2)设有保安装置。3)需越过限位的，可设越控开关，但应对此开关作适当保护，以防发生意外动作。4)设有超负荷保护或负荷指示器，超负荷保护调整在不超过110%SWL时动作。5)具有不同SWL相应不同臂幅的起重机，设有在给定臂幅能自动显示最大SWL的载荷指示器，该指示器能在载荷达95%SWL时发出警报，达110%SWL时能自动切断运转动力。2020/1/28第六章起重设备256)各机构设有制动器，其中起升与变幅机构的制动器为常闭式，并具有应急释放装置以使任何载荷能下降与就位，制动器的安全系数(制动力矩与额定力矩之比)不小于1.5。7)行走式起重机装有夹轨装置，以防起重机在风力或船倾作用下自动滑行。8)行走式起重机设有锚定装置，以供起重机停用时固定。9)设声光信号装置，行走式起重机在轨道上行走的同时可发出声光信号。10)具有不同SWL相应不同臂幅的起重机，设有臂幅指示器。2020/1/28第六章起重设备262.起重机的保安装置1)起升高度限位器由差动型限位装置限止吊钩组合进入吊臂头部；当吊钩组合向吊臂头部接近约剩2m时，起升的上升与变幅的下降方向自动停止，但吊钩能放下，吊臂能上仰。2)最大与最小臂幅限位器工作幅度为3.5～16m，仰角为27°～79°，仰角的限制由塔架转台侧面受吊臂脚撞触的限位开关保证。当吊臂仰角大于79°时，塔架头上两个缓冲器顶住吊臂的横档。吊臂需放置支架时，脚踏转换开关，就能落下。3)回转角度限位器用于回转角度有限制的起重机。2020/1/28第六章起重设备274)行程限位器，用于行走式起重机与桥式起重机的行走吊车。限位器动作后应发出报警、切断运转动力并能将吊运的载荷与起重机保持在限位器动作时的位置上，辅助起重机除外。5)其他吊臂最高、最低位置的限制由起升卷筒旁的限位装置保证，同时防止钢丝绳松脱。绞车卷筒上的钢索长度，应适应于设计范围内的任何位置使用，并在卷筒上留存的钢索在任何情况下应不少于3圈。当所需收进的钢索全部绕上卷筒后，绞车卷筒凸缘应高出最上层钢索不少于2.5倍钢索直径。动力绞车应设置制动器，在运转力故障时，应能使载荷保持在位。绞车制动器的有效动力矩应不少于绞车额定值的1.5倍。三．起重机的操作注意事项(以回转式起重机为例)1.进入使用1)打开水密门，天热时须启动轴流风机。2)检查卷筒上的钢丝排列是否正常。3)升起吊臂，使仰角大于27°。4)检查刹车及安全装置。2020/1/28第六章起重设备282.运转要点1)禁止横向斜拉。2)平稳操作，避免急速起动或停止。3)吊钩着地后不得再松钢丝绳或拖吊钩。4)失灵时，可将货物放在地上或将吊臂放下，小心、慢慢松开电机刹车。5)避免钢丝绳在舱口摩擦。6)危急情况按紧急开关使各动作停止。7)横倾角较大(接近5°)和刮大风时，应避免在最大幅度旋转。8)吊着货物时，操作者不得离开控制室。2020/1/28第六章起重设备293.放置先将吊臂转到支架上方，再把旋转手柄放在空挡，然后脚踏转换开关，将吊臂落到支架上，再将旋转手柄回到零位。此时，变幅钢丝绳稍有收紧，切忌很紧或很松，以免钢丝绳在卷筒上松脱，关闭门窗。2020/1/28第六章起重设备30第三节轻型吊杆经正确