船舶輔機(jī)——船舶起貨機(jī)課件

1、起貨機(jī) 一、船舶起貨機(jī)的主要類型 二、對(duì)起貨機(jī)的基本技術(shù)要求 第一節(jié) 概述 起貨機(jī) 漢英船舶大詞典 cargo winch 起貨機(jī) 漢英航海大詞典 cargo crane 一、船舶起貨機(jī)的主要類型 1. 吊桿式起貨機(jī) 雙吊桿式起貨機(jī)單吊桿式起貨機(jī) 設(shè)置原因：并非所有港口都有足夠裝卸設(shè)備,同時(shí)要 考慮在開闊水域作業(yè)。 作用：縮短港泊時(shí)間，加快航運(yùn)周期，降低營(yíng)運(yùn)成 本 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 一、船舶起貨機(jī)的主要類型 1. 吊桿式起貨機(jī) 雙吊桿式起貨機(jī) 單吊桿式起貨機(jī) 特點(diǎn)：兩根吊貨桿,兩臺(tái)起 重絞車,一在舷外,一在艙 口上方, 繩子改變,桿子不 變，需兩人配合操作

2、 特點(diǎn)：三部絞車(起重,回轉(zhuǎn),變 幅),只需一人操作,準(zhǔn)備工作少, 可兩舷輪流操作,工作負(fù)荷約為前 者兩倍,每吊周期長(zhǎng),落地點(diǎn)不準(zhǔn) 2. 回轉(zhuǎn)式起貨機(jī)（克令吊） 起升、回轉(zhuǎn)、變幅系統(tǒng)及吊桿等裝在回轉(zhuǎn)座上，可360 回轉(zhuǎn)。 按動(dòng)力能源可分為電動(dòng)起貨機(jī)和液壓起貨機(jī)。 特點(diǎn)：占用甲板面積小,操作靈活，可360回轉(zhuǎn),效率 高,落地點(diǎn)準(zhǔn)確 .但結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,管理要求高 ,價(jià)格貴 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 二、對(duì)起貨機(jī)的基本技術(shù)要求 1. 足夠的功率：能以額定起貨速度吊起額定 負(fù)荷； 2. 反轉(zhuǎn)或換向：能依操作者的要求方便靈敏 地起落貨物； 3. 調(diào)速和限速：能依據(jù)貨重等情況在

3、大范圍 內(nèi)調(diào)節(jié)速度； 4. 制動(dòng)和鎖緊：能夠隨時(shí)停止并握持貨重， 能可靠制動(dòng)。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 二、對(duì)起貨機(jī)的基本技術(shù)要求 克令吊或吊桿應(yīng)按表規(guī)定的試驗(yàn)負(fù)荷進(jìn)行試驗(yàn)： 1）.吊臂應(yīng)放在設(shè)計(jì)規(guī)定的最大臂幅（吊桿規(guī)定仰角）位 置，重物吊離甲板后懸掛時(shí)間不少于5min。 2）.液壓克令吊如起升全部試驗(yàn)負(fù)荷不現(xiàn)實(shí)時(shí)，可減少試 驗(yàn)負(fù)荷試驗(yàn)，但應(yīng)不少于1.1倍安全工作負(fù)荷。 3）.應(yīng)在試驗(yàn)負(fù)荷下慢速進(jìn)行起升、按設(shè)計(jì)的工作角度變 幅、在最低設(shè)計(jì)幅度下按設(shè)計(jì)的極限角度回轉(zhuǎn)（吊桿應(yīng)向 左右兩舷擺動(dòng)至盡可能大）的試驗(yàn)，同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng) 作的制動(dòng)試驗(yàn)，并對(duì)超負(fù)荷保護(hù)裝置進(jìn)行

4、動(dòng)作試驗(yàn)。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 三、克令吊的安全保護(hù)裝置 1.1.機(jī)械限位保護(hù)：機(jī)械限位保護(hù)： 主油路卸荷主油路卸荷 控制電信號(hào)為控制電信號(hào)為0 0 （1 1）吊鉤高限位）吊鉤高限位-當(dāng)?shù)蹉^達(dá)到吊臂前端限定距離觸動(dòng)靠重塊懸當(dāng)?shù)蹉^達(dá)到吊臂前端限定距離觸動(dòng)靠重塊懸 掛的限位開關(guān)時(shí)，或有的是當(dāng)?shù)蹉^抬起吊臂而使變幅絞車鋼索松掛的限位開關(guān)時(shí)，或有的是當(dāng)?shù)蹉^抬起吊臂而使變幅絞車鋼索松 弛時(shí)，使吊臂不能再下俯，吊鉤也不能再升起。弛時(shí)，使吊臂不能再下俯，吊鉤也不能再升起。 （2 2）起重索卷筒卷滿和放空限位）起重索卷筒卷滿和放空限位-當(dāng)?shù)醣墼诟哐鼋菚r(shí)吊鉤升至最當(dāng)?shù)醣墼诟哐鼋?/p>

5、時(shí)吊鉤升至最 大高度，卷筒吊索即接近卷滿，或當(dāng)?shù)蹉^降至卷筒吊索接近放空，大高度，卷筒吊索即接近卷滿，或當(dāng)?shù)蹉^降至卷筒吊索接近放空， 卷筒和吊鉤的運(yùn)動(dòng)即被停止。卷筒和吊鉤的運(yùn)動(dòng)即被停止。 （3 3）鋼索松弛保護(hù)）鋼索松弛保護(hù)-吊鉤著地時(shí)若繼續(xù)放鉤吊貨鋼索就會(huì)松弛，這時(shí)吊鉤著地時(shí)若繼續(xù)放鉤吊貨鋼索就會(huì)松弛，這時(shí) 吊鉤下降的操作將不能再進(jìn)行。上面已談到，變幅絞車鋼索松弛保護(hù)吊鉤下降的操作將不能再進(jìn)行。上面已談到，變幅絞車鋼索松弛保護(hù) 是作用限制吊鉤高位的一種可選方式。是作用限制吊鉤高位的一種可選方式。 （4 4）吊臂高限位）吊臂高限位-當(dāng)?shù)醣凵皆试S的最大仰角時(shí)，吊臂不能再仰起。當(dāng)?shù)醣凵皆试S的最大

6、仰角時(shí)，吊臂不能再仰起。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 三、克令吊的安全保護(hù)裝置 1.1.機(jī)械限位保護(hù)：機(jī)械限位保護(hù)： 主油路卸荷主油路卸荷 控制電信號(hào)為控制電信號(hào)為0 0 （5 5）吊臂低限位）吊臂低限位-當(dāng)?shù)醣巯赂┑皆试S的帶負(fù)荷最低仰角時(shí)，吊臂俯當(dāng)?shù)醣巯赂┑皆试S的帶負(fù)荷最低仰角時(shí)，吊臂俯 下動(dòng)作被阻止，因?yàn)檫@時(shí)若吊鉤上有吊重會(huì)使變幅機(jī)構(gòu)超負(fù)荷；為了下動(dòng)作被阻止，因?yàn)檫@時(shí)若吊鉤上有吊重會(huì)使變幅機(jī)構(gòu)超負(fù)荷；為了 在工作完畢時(shí)可把吊臂（空鉤）俯放到支架上，需扳動(dòng)控制面板上的在工作完畢時(shí)可把吊臂（空鉤）俯放到支架上，需扳動(dòng)控制面板上的 相應(yīng)開關(guān)，才能繼續(xù)下俯，但如前所述，

7、當(dāng)變幅絞車鋼索松弛時(shí)吊臂相應(yīng)開關(guān)，才能繼續(xù)下俯，但如前所述，當(dāng)變幅絞車鋼索松弛時(shí)吊臂 俯下的操作即不能進(jìn)行。俯下的操作即不能進(jìn)行。 采用變幅油缸的吊車無須專設(shè)變幅限位 元件。有的克令吊（例如緊靠在駕駛臺(tái)前 的）根據(jù)需要還設(shè)有回轉(zhuǎn)限位。 三、克令吊的安全保護(hù)裝置 液壓油工作狀況保護(hù)：液壓油工作狀況保護(hù)： （1）高油壓保護(hù)-在工作油壓過高時(shí)使變量主泵回中 或主油路旁通卸荷。 （2）低油壓保護(hù)-當(dāng)控制油壓或補(bǔ)油壓力過低時(shí)，將 使克令吊的操作無法進(jìn)行。 （3）低油位保護(hù)-當(dāng)油位低于設(shè)定油位時(shí)，會(huì)發(fā)出聲、 光警報(bào)；如果繼續(xù)應(yīng)急使用，油位再降低一定距離， 克令吊便會(huì)停車。 （4）高油溫保護(hù)-在油溫超過規(guī)定

8、值時(shí)，設(shè)在油冷卻 器進(jìn)口的溫度繼電器會(huì)使克令吊主、輔泵停車。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 三、克令吊的安全保護(hù)裝置 3電氣保護(hù)： 電路中設(shè)有短路保護(hù)和過電流保護(hù)，有的還有電機(jī)及電 子元件高溫保護(hù)。 4設(shè)備連鎖保護(hù)： （1）通風(fēng)門連鎖保護(hù)-作業(yè)時(shí)中心機(jī)組的通風(fēng)門必須 打開，否則因限位開關(guān)不能閉合，主電機(jī)即不能啟動(dòng)。 （2）油冷卻器連鎖保護(hù)-有的在作業(yè)前必須開油冷卻 器風(fēng)機(jī)電源，由相應(yīng)溫度繼電器控制風(fēng)機(jī)是否啟動(dòng)，否 則主電機(jī)不能啟動(dòng)；也有的要用旋鈕選擇夏季工況或冬 季工況，以決定冷卻器是否投入工作。 一、起升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng) 二、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng) 第二節(jié) 起貨機(jī)的液壓系

9、統(tǒng) 起貨機(jī)液壓系統(tǒng)的分類 高壓系統(tǒng)(20MPa) 中高壓系統(tǒng)(1020MPa) 中壓系統(tǒng)(6.310MPa) 低壓系統(tǒng)(6.3MPa) 體積重量小，效率高； 復(fù)雜，管理要求高。 開式系統(tǒng)：油泵經(jīng)油箱吸油，經(jīng)換向閥輸入 油馬達(dá)，油馬達(dá)排油經(jīng)換向閥返回油箱。 閉式系統(tǒng)：油馬達(dá)排油返回油泵的吸入口， 油在油泵和油馬達(dá)之間形成封閉的循環(huán)。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 開式系統(tǒng)的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，散熱好，可用一臺(tái)油 泵驅(qū)動(dòng)幾部機(jī)械；空氣易入、換向閥調(diào)速，油 液發(fā)熱，經(jīng)濟(jì)性差；油泵必須有良好的自吸能 力或浸沒式布置。 閉式系統(tǒng)的特點(diǎn)：復(fù)雜，散熱差，不能用一臺(tái) 油泵驅(qū)動(dòng)幾部機(jī)械；采用雙

10、向變量泵易于實(shí)現(xiàn) 換向和容積調(diào)速，能實(shí)現(xiàn)再生限速，經(jīng)濟(jì)性好； 輔泵補(bǔ)油，主泵必自吸能力要求不高。 1.起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)特點(diǎn): 負(fù)荷特點(diǎn) 起重機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) a.只有單側(cè)油路限壓值較高 b.必須能限速，防重物墜落 c.能可靠鎖緊，防重物滑落 d.重力負(fù)荷變化大，需功率限制 2.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓特點(diǎn)： a.兩側(cè)油壓限壓值相同，都較高 b.考慮船舶傾斜，可設(shè)限速裝置 c.停下后，也需機(jī)械制動(dòng) d.負(fù)荷變化不大，無需功率限制 一、起升(和變幅)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng) 起升(和變幅)機(jī)構(gòu)負(fù)載始終單向作用，液壓系統(tǒng) 中始終有一部分管路承受高壓，所以必須能控制 落貨速度，制動(dòng)后能握持住貨物。 1. 閥控型開式起升系統(tǒng)

11、(1)換向和調(diào)速 使用換向閥換向，并進(jìn)行節(jié)流調(diào) 速：通過改變流量控制閥的通流 面積，造成不同的流動(dòng)阻力，以 調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，從而 達(dá)到調(diào)速的目的，油泵流量的 其余部分直接返回油箱。 節(jié)流調(diào)速分類：并聯(lián)節(jié)流、 定差減壓節(jié)流、定差溢流節(jié)流。 負(fù)載特點(diǎn)：靜負(fù)荷單向作用，單側(cè)管路始終高壓 并聯(lián)節(jié)流(開式過渡)換向閥中位：PT接通，油 泵卸載，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)； 右移：PA開大，PT逐漸關(guān) 小，Q1一部分經(jīng)PA去執(zhí)行 機(jī)構(gòu)(Q2)，另一部分經(jīng)PT 回油箱(Q1-Q2)。 輕載低速時(shí)回流口開度大，p1小， 調(diào)速效率好，發(fā)熱輕，流量Q2變 化平穩(wěn)，調(diào)速平穩(wěn)性較好。但滑 閥開度不變時(shí)，流量仍與負(fù)載有 關(guān)，

12、調(diào)速性能仍不理想。 調(diào)速效率： 11 22 Qp Qp 調(diào)速功率損失： )( 211 QQp 221 )(Qpp 經(jīng)溢流閥回油箱： 經(jīng)換向閥的節(jié)流損失： 定差節(jié)流采用溢流節(jié)流式換向閥。 定差溢流閥兩端的油腔 分別同換向閥節(jié)流前后 油路相通，所以換向閥 前后的油壓壓差可以保 持恒定，從而使流經(jīng)換 向閥的流量取決于換向 閥的閥芯位置而不受負(fù) 載的影響。 特點(diǎn)：調(diào)速較穩(wěn)定，效率較高，輕載時(shí)更好。 并聯(lián)節(jié)流、定差減壓節(jié)流、定差溢流節(jié)流并聯(lián)節(jié)流、定差減壓節(jié)流、定差溢流節(jié)流調(diào)速 方法功率損失、油液發(fā)熱。因?yàn)槎急仨毷苟嘤嘤?液返回油箱，供往執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油液要經(jīng)過節(jié)流。 (2)限速和制動(dòng) 用單向閥節(jié)流限速 起升

13、時(shí)經(jīng)單向閥(不限速)，下降時(shí) 經(jīng)節(jié)流閥(節(jié)流阻力)限速。要提高 下降速度，需由油泵向油缸7上腔 提供更大的流量Q2。 單向節(jié)流閥雖能限速，但不能制動(dòng) (因?yàn)閾Q向閥中位必然有泄漏)，所 以必須設(shè)液控單向閥制動(dòng)。 特點(diǎn): 簡(jiǎn)單，效率低，油溫低、粘度大、 下降速度大時(shí)油泵功耗增加，油液發(fā)熱。 用于小型開式系統(tǒng)。 用平衡閥限速 在靠近執(zhí)行機(jī)構(gòu)下降回油管上 設(shè)平衡閥(單向閥和直動(dòng)順序閥單向閥和直動(dòng)順序閥 并聯(lián)而成并聯(lián)而成)，可采用直控式和遠(yuǎn) 控式兩種方案。 用平衡閥限速 起升時(shí)經(jīng)單向閥(不限速)，下降 時(shí)必須有足夠油壓打開直動(dòng)溢 流閥，使油馬達(dá)在一定的進(jìn)油 壓力下才能反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速取決于 輸入油馬達(dá)的流量。

14、 使用直控平衡閥限速的特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單可靠，不需液控單向閥， 油溫、粘度及下降速度改變時(shí) 油馬達(dá)進(jìn)油壓力不變；輕載時(shí) 要達(dá)到較大的下降速度所需壓 力大，所以效率低。 用平衡閥限速 采用遠(yuǎn)控平衡閥限速：下降時(shí) 油泵向低壓管供油達(dá)到一定壓 力時(shí),平衡閥才能開啟,即平衡閥 的開度受低壓管油壓控制,下降 速度受油馬達(dá)流量限制。 a 采用遠(yuǎn)控平衡閥限速特點(diǎn)：控 制油壓低，油液粘度、下降速 度和載荷變化不大時(shí)，經(jīng)濟(jì)性 較單向閥、直控平衡閥好。 開式系統(tǒng)限速，重物下降時(shí)位 能無法回收利用，為能耗限速。 單向節(jié)流閥或平衡閥到執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的管路始終 承受高壓，所以安裝時(shí)應(yīng)使單向節(jié)流閥或平衡閥 盡量靠近油馬達(dá)或油缸。

15、 使用液控單向閥或平衡閥能實(shí)現(xiàn) 液壓制動(dòng)，但因不可避免的泄漏 會(huì)使貨物下滑，所以必須裝設(shè)機(jī) 械制動(dòng)器。 機(jī)械制動(dòng)器可分為延時(shí)抱閘(液壓制 動(dòng)后再抱閘)和即時(shí)抱閘(同步抱閘,縮 短制動(dòng)時(shí)間,減少貨物下滑距離)兩種 形式。 即時(shí)松閘，延時(shí)抱閘 (3)限壓保護(hù) 為防止超負(fù)荷油泵排壓過高， 油泵出口設(shè)安全閥2(溢流閥)； 為防止制動(dòng)液壓過高，高低壓 管路之間設(shè)(單作用)制動(dòng)閥 5(溢流閥) 。該閥整定壓力可 與安全閥相同，也可比安全閥 高5 10%。 開式系統(tǒng)特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，油箱能 散熱和沉淀雜質(zhì)；采用節(jié)流調(diào) 速和能耗限速，能量損失大， 油液易發(fā)熱，空氣易進(jìn)入，導(dǎo) 致油液變質(zhì)。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨

16、機(jī) Marine Crane 2. 泵控型閉式起升系統(tǒng) 10 11 12 (1)換向和調(diào)速 換向通過改變變向變量泵吸 排方向，換向比較平穩(wěn)。調(diào) 速改變油泵流量(容積調(diào)速) 無級(jí)調(diào)速，經(jīng)濟(jì)性好，油液 發(fā)熱少。 10 11 12 (2)限速和制動(dòng) 貨物下降時(shí)，油馬達(dá)變?yōu)橛?泵，油泵變?yōu)橛婉R達(dá)，帶動(dòng) 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。如電機(jī)轉(zhuǎn)速超過 磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速將能量反饋給電網(wǎng)， 并使電機(jī)轉(zhuǎn)速受到限制，從 而使油馬達(dá)的轉(zhuǎn)速受到限制。 能在重物下降時(shí)回收利用其 位能的限速方式稱再生限速。 10 11 12 (3)限壓保護(hù) 右邊的管路是高壓管路，原 理上可只設(shè)一個(gè)安全閥，為 防止意外，裝設(shè)雙向安全溢 流閥。 (4)失壓保護(hù) 在制動(dòng)

17、器的控制油路上設(shè)失 壓保護(hù)閥(液動(dòng)二位三通閥)， 高壓管路失壓時(shí)，使制動(dòng)器 泄油抱閘。 10 11 12 (5)系通的補(bǔ)油和散熱 從低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)油。設(shè)置低 壓選擇閥13，使低壓管路中 的部分油液經(jīng)背壓閥14和冷 卻器15泄出，新油液由輔泵 經(jīng)濾器和單向閥補(bǔ)入系統(tǒng)。 背壓閥14的整定壓力應(yīng)小于 溢流閥4的整定壓力。 如果系統(tǒng)補(bǔ)油量達(dá)到主泵流 量的1/3，這樣的系統(tǒng)稱為 半閉式系統(tǒng)。 三、限制功率的液壓系統(tǒng) MpqMm/ 2 P=p 一般采用定量馬達(dá),則qM為定值,安全閥使得p 也既定.稱恒扭矩調(diào)速,功率取決于p 。 大多數(shù)甲板機(jī)械：負(fù)荷大,如仍以大流量工作 , 則原動(dòng)機(jī)功率必然很大, 輕載時(shí)效率

18、很低。 希望原動(dòng)機(jī)重載低速,輕載高速,則原 動(dòng)機(jī)功率小。需功率限制器需功率限制器。 船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane 三、限制功率的液壓系統(tǒng) 1. 恒功率變量泵液壓系統(tǒng) 1.變量活塞4是差動(dòng)活塞,拔銷9通 過的橫孔,并連接導(dǎo)桿13和 配油盤 2.排油被引至16,14,8,當(dāng)排壓不 高時(shí),在10作用下,最大 3.Pa時(shí)(6+10),下移,a,b溝 通,4有排壓上移,Q減少,8漫漫 復(fù)位,AB線 4. Pb時(shí)(6+10+11),重復(fù)上述內(nèi) 容,達(dá)Pc時(shí)，由限位螺釘使 一定 5.近似恒功率 單向變量泵單向變量泵: :閥控型閥控型 雙向變量泵雙向變量泵: :泵控型泵控型 三、限制功率的液壓系統(tǒng) 2. 恒功率變量馬達(dá)液壓系統(tǒng)( 單向定量泵單向定量泵) 單向定量泵無級(jí)變量軸向柱塞馬達(dá)單向定量泵無級(jí)變