起货设备.ppt

1、,第六章起货设备,起货设备的形式和装卸方式随船舶用途及货物的种类而定。例如，矿砂船和运煤、盐、谷物等散装货物的散货船，就常利用港口的传送带进行装卸; 运送液体货的油船，则依靠装设于货泵间的货油泵和相应的货油装卸系统与扫舱系统进行装卸; 专业用于运输车辆、集装箱以及某些成组货物和特重件等货载的滚装船，则在船尾、船首或舷侧开门，并用跳板将船与码头连接;以使货载能够经跳板直接开上、开下(或滚上、滚下)，从而大大提高装卸速度，实现不经中转即可将货物直接拖运到户的所谓“门对门”式的运输等; 但对大多数运送成箱扎捆、袋装或打包等成件货物的一般干货船来说，则主要还是依靠各种货机和与之相配的其他起货设备来进行

2、装卸。,船舶常用的起货设备主要有两类，即吊杆起货设备和起重机。 吊杆起货设备曾经是除矿砂船等以外的大多数干货船使用的主要起货设备，其主要优点是设备构造简单、初投资低。但是随着近代海运事业的发展，尤其是集装箱船的出现，回转式起重机得到越来越广泛的应用，以至发展到如今，新建的货船儿乎都是采用起重机作为主要的装卸设备。 在某些船舶上如渔船及其他一些中、小型船舶，仍然可以看到吊杆起货设备的使用。,第一节吊杆起重设备的形式,一、轻型吊杆装置的形式 轻型吊杆通常指起重量不超过10t的吊杆.其吊货钩的形式为单钩。典型的轻型吊杆起重装置如图6一1所示。起重量较小时千斤索为单根钢索【见图6一1(a)】:起重量较

3、大时(单杆5t以上)，千斤索设置滑车组【见图6一1（b）】 。在吊货时为保持吊杆的吊举角不变，千斤索同吊杆定位链连接，或设置千斤索绞车。该绞车利用起货绞车的系缆卷筒带动。吊货索采用单根钢索或设置起货滑车组，由配置的起货绞车拉力决定。,轻型吊杆装置在单杆操作时，吊杆的回转可由人工操作吊杆牵索实现，也可采用吊杆牵索绞车来实现。 双杆操作时，一根吊杆位于货舱口上部，另一根吊杆位于舷外，两根吊杆除了各自配有舷边固定的吊杆牵索外，在两根吊杆之间还设有吊杆间牵索。通常货物质量超过3 t时，一般不采用双杆操作。 图6一2所示为双杆联合操作。,二、重型吊杆装置的形式,重型吊杆系指起重量超过10t的吊杆。采用单

4、吊杆回转摆动的作业方式，作业时吊杆可变幅。 图6一3所示为典型的重型吊杆装置图。重型吊杆下部的支撑端大多固定安装于甲板或平台上的带有转轴的基座上，其吊货索从吊杆端部的导索滑轮处引出后通过装于起重柱上方的导向滑车，再引导至绞车上，这样可减小吊杆的轴向压力。,重型吊杆头部装置有多种形式，如图6一4所示。其中(a)为嵌入滑轮，是常用的形式。( b)和(c)用于当吊杆端部安装嵌入滑轮有困难时，采用的悬挂导索滑车和外侧导索滑车，这两种形式的缺点是会使吊杆受到偏心载荷。,三、自回转变幅吊杆装置的形式,1、双顶牵索(千斤索)吊杆装置这种形式用于单杆操作的吊杆装置。单根吊杆配置了两根顶牵索。顶索与吊杆端部连接

5、，经过设置在桅肩上的导向滑车，通向两台顶牵导索车，其装置如图6一6所示。为了使吊杆能最大限度地转向舷外，顶牵索导向滑车应当尽可能安装在远离船体中心线处。现有的该形式吊杆装置，已能实现吊杆从任一舷转向另一舷的回转角度超过160在桅杆上设置的支架的作用是当吊杆完全转出舷外时，能够保证顶牵索与吊杆之间有足够的角度，以便吊杆能反向转回到船舶的货舱口位置。,在这一对顶牵索绞车同时而又均衡地旋转的情况下，吊杆将会升高或降低，当绞车的滚筒不是均衡地旋转或是按不同的方向旋转时，吊杆在升高或降低的同时就向着需要的方向间转。 为了货物的起吊和下放，配置了第三台绞车起货绞车。所有3台绞车都可采用一般的起货绞车。但是

6、为了使顶牵绞索车同步工作，必须设置双联控制器。,2.两套双顶牵索吊杆装置,在这种形式中，采用两套双顶牵系，顶牵系通过横担同吊杆端部连接。其装置如图6一7所示。吊杆的动作由3台绞车操纵，其中一台是普通的起货绞车，用于装卸货物;两台顶牵索绞车同起货绞车的不同之处在于前者是双滚筒绞车，顶牵索的动端正是绕在这一对滚筒上，每一根顶牵索有两个动端。,其中一台顶牵索绞车用于吊杆升起和下降，把右面的和左面的顶牵索动端之一按相同的方向绕到这台绞车的一对滚筒上。另一台牵顶索绞车用于吊杆在水平面上的回转，为此，右面的和左面的顶牵索另一动端按相反的方向绕到绞车的一对滚筒上。横担在顶牵系的牵制下可以在吊杆的整个回转范围

7、内，甚至当船舶倾斜时都可保持平衡状态。电动顶牵系绞车同步工作是由专用的双联控制器保证的，这种控制器由个人就可以操作吊杆的全部动作。,第二节 吊杆装置几何参数的确定,任何形式的吊货杆除了规定其起重量外，还应确定其各项几何参数，包括吊杆长度、吊杆支撑固定处离开船舶甲板的高度和千斤索眼板悬挂点高度。,一、单杆操作吊货杆长度的确定单杆操作时吊货杆的长度应保证能通过相应的舱口对货舱内的货物进行装卸以及向港口码头或船只进行货物装卸。轻型吊杆在吊举角不变的情况下进行单杆操作时，吊杆在转动时，其在平面上的投影长度保持不变。因而吊杆长度的确定主要取决于:吊举角、船宽、货舱口长度、起重柱到舱口围板的距离、吊杆必须

8、的舷外跨距、吊杆自船体中心线量起的回转角以及吊杆支撑点离开舷墙顶部的高度等。,吊举角可按下述方法确定:,(1)端部在货舱口平面的投影位置，离开最近起重柱的货舱口围板的距离不小于2/3舱口长度;(2)吊杆端部的高度，如果运送货物的尺寸没有特殊的要求，则从舱口围板(或舷墙)上缘量起不小于56m。,起重柱到货舱口围板的距离取决于起货绞车的大小以及工作走道的尺寸，通常为3.5一4 m。 吊杆的舷外跨距：吊杆的舷外跨距应从最大船宽处的舷边量起，而且应保证能伸到码头卜的装卸货物(为了货物的安全，离开码头边缘应有足够的趾离)。通常对于轻型吊杆(吊举角为45时)最小跨距为2.0一2.5m ;一般情况下为35

9、m。对于重型吊杆(吊举角为30一50时)，最小跨距为4一5m;一般情况下为5.5一6m。,吊杆舷外极限回转角当吊杆安装在无支索的起重柱上时，其回转角为45一60，此时吊杆牵索(或千斤索)的极限位置应能保证吊杆从舷侧转到货舱口上部位置。当吊杆安装在有支索的起重柱上时，支索的分布限制了吊杆的回转角。 吊杆支撑固定点离开船舷的距离取决于起货设备配置的结构特点。 单柱桅的桅肩长度和安装吊杆座的横挡长度不超过4.5一5m。门型桅杆两起重柱之间的距离可达6一8m。,二、双杆操作吊货杆长度的确定,按zc1999年起重设定法定检验技术规则的规定，双杆操作时，舷内、外吊货杆处于同一实际工作中的最小仰角下，吊货杆

10、的工作范围和长度满足以下要求，如图6一8所示:,（1)舷外吊货杆的舷外跨距C应不小于中部船宽以外3.5 m，或船舶所有人要求的舷外跨距。 (2)舷内吊杆头部在货舱口内的投影位置应位于: 货舱口配有一对吊杆时，离货舱口对边距离L不大于L/5.(L为货舱口长度); 货舱口配有两对吊杆时，离货舱口对边距离L不大于L/3; 离货舱口边的距离为1 .5 m。,（3）在起货索夹角为120时，起货索连接点(三角眼板)距舷墙或货舱口围板上缘的高度h应不小于:当SWL 19.6KN，h=5m;当SWL19.6KN ，h=6mSWL为双杆操作安全工作负荷。在某种情况下，如上述高度h尚不能适应使用情况时应适当的增加

11、。,三、吊杆支座离开甲板的高度,轻型吊杆的吊杆支座一般直接装在桅杆、起重柱或桅杆横挡上。 吊杆支座离开设置起货绞车的甲板安装高度应当保证吊杆索能正确的缠绕到绞车滚筒上去，而且在吊杆回转时不至妨碍操作人员的工作。轻型吊杆支座安装高度，对杂货船上通常为2.25一2.5 m;运木船上通常为3.0-3 .5m 重型吊杆的支座在大多数情况下设置于桅杆根部处，离开甲板只有很小的高度，约0 .7一1.0m。,四、千斤索眼板的高度,千斤索眼板的高度(h)同吊杆长度（l）的比值h/l，是起货设备零件受力分配的基本参数。数值h根据桅杆或起重柱的高度子以确定或选择。 比值h/l的范围很大: 当轻型吊杆安装在桅杆土时

12、， h/l =0.8一1 .2; 当轻型吊杆安装在起重机上时， h/l =0.4-0.8; 当设置币型吊杆时， h/l =0.9一1.2。,减小比值h/l ，从缩减桅杆和起重柱结构尺寸的观点来看是合理的。因为弯矩同高度无关，但是当比值h/l减小时，吊杆的压力和千斤索张力都会增加。(前提条件：吊杆位置不变 ；论证：当h/l减小时吊杆上的力和千金索的受力变化情况）,G,第四节 船用起重机,一、概述 船用起重机，俗称克令吊。船上起重设备在很长一段时期使用吊杆装置，但在20世纪40年代已开始在一些船上采用起重机，二次大战后才逐步推广使用。到60年代初期，随着船舶大型化和高速化，更迫切希望缩短船舶停港时

13、间和加快装卸速度，从而出现了结构紧凑、操作简便可靠和起重能力大的起重机，使起重机在船上得到广泛应用。,起重机作为船舶货物装卸设备的优点,（l）装卸效率高。由于定位能力好，减少货物在货舱内的搬运，也不必像吊杆装置那样要时常调整吊杆位置而中途停顿装卸作业，同时起重机可兼顾前后两舱的作业。 （2)操作简便。儿乎没有使用前的准备工作。操作人员在位置较高的驾驶室内操作，视野宽广，有利操作。(3)甲板上布置比较简洁，占用甲板面积小。(4)对重大件货物的吊装特别合适。集装箱船只要使用起重设备必是起重机。,起重机作为船舶货物装卸设备的缺点主要是,（1）自重大、重心高和体积大对船舶稳性和船舶驾驶视线有一定影响;

14、 （2）价格较贵，初投资高;(3)功率大，对船舶电站要求高; （4）起重机机械化和自动化程度高，对检修工作技术性要求高。,二、船用起重机的类型,船用起重机的类型很多，主要的型式如图6一12所示。起重机根据装卸货物的特征，可配置抓斗、集装箱吊具等。对于采用普通抓斗、动力抓斗和动力集装箱吊具的起重机，要增设支撑索（千斤索）绞车、电缆绞车等。,船用起重机虽因结构类型、驭动方式和制造厂商的不同而品种繁多，但无论何种型式的起重机，都必须满足如下一些基本要求:,（1）能以额定起吊速度吊起额定负荷 （2）能按操作者的要求，方便灵活地装卸货物; （3）能按起吊轻货、重货、空钩以及货物着地等不同情况，在较广的范

15、围内调节其速度，且具有良好的加速和减速的特性;(4)在起货或卸货的过程中，能根据需要可随时停止，且能握住货物。,1、以结构方式分类,回转起重机是船用起重机中最常用的类型，其机构形式有两种。 （1) 在吊臂上端有变幅及起货钢索通向起重机塔身上部，并且具有水平变幅的性能，即吊臂变幅时，吊钩位置基本保持水平运动，如图6一13所示。此种起重机使用较广。,(2)吊臂转动端在塔身顶部，借助变幅油缸改变工作半径，这种结构形式，一般无水平变幅性能，如图6一14所示。这种起重机主要用于中、小型船舶及航道高度受限制的场合,2、以驱动方式分类,起重机按驱动方式分为电动和电液驱动两种。 （1）电动起重机的效率高、调速

16、正确、操作简便、维护保养少和易于遥控。电动起重机常用的有发电机一电动机系统和可控硅控制系统两种。前者采用三输出方式，分别向起升（货物）、变幅和回转电机供电，具有电机台数少、体积小和装机容量小的优点，保留了直流电机启动、调速性能好的特点; 后者在操纵性、效率和尺度等方面较为优越，此种形式的大起重量电动起重机正逐步用在大型船舶上。其起重量系列为5 -40t ,最大工作半径为12一36 m,(2)电液驱动起重机的操作平稳、重量轻、体积小、无级调速（控制阀的开度）、具有恒功率、空钩高速和重载慢速的特性，由于液压技术的不断提高，同时采用了电子控制，又保持了电动起重机的优点，因此电液驱动起重机已得到广泛的

17、采用,在起重机塔身内的电动机一液压泵组是采用一台电动机带动3台液压泵，分别驱动起升、变幅和回转机构的液压马达（组成了液压绞车）或液压缸。 高压型电液驱动起重机通常是采用轴向柱塞式液压泵和液压马达。 绞车的传动机构为行星齿轮传动，并与液压马达一起装在绞车卷筒内部，结构紧凑。 变幅机构有用液压缸和变幅绞车两种类型。,三、船用起重机的选择,船用起重机的选择有以下一些原则。 （1）驱动动力的形式，往往取决船东的选择。 （2)起吊能力的大小，主要取决装卸货物的种类(集装箱船通常选用36一40 t)，同时也应考虑造价的因素。(3)跨度的大小，通常舷外跨距应不小于6m左右，同时也要满足舱内装卸的要求。此外还要考虑吊臂搁置的位置。(4)起重机的回转、变幅和起货速度等这些参数在各厂商的产品样本上均已标明。设计者可根据船东的要求选择。,四、船用起重机的布置,船用起重机通常布置在两货舱间的船体中心线上，如图6一15所示。可兼顾前、后两舱的货物装卸作业，这种布置的前、后两台起重机可以联吊，装卸重货。,集装箱船起重机,