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,同時要考慮在開闊水域作業(yè)。 作用：縮短港泊時間，加快航運(yùn)周期，降低營運(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，需兩人配合操作特點(diǎn)：三部絞車(起重,回轉(zhuǎn),變幅),只需一人

2、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,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)。按動力能源可分為電動起貨機(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 ,價格貴船舶輔機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane二、對起貨機(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)貨重等情況在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)速度；4. 制動和鎖緊：能夠隨時停止并握持貨重，能可靠制動。船舶輔

3、機(jī)第9章 起貨機(jī)起貨機(jī) Marine Crane二、對起貨機(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，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)向左右兩舷擺動至盡可能大）的試驗(yàn)，同時還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)動作的制動試驗(yàn)，并對超負(fù)荷保護(hù)裝置進(jìn)行動作試驗(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

4、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為控制電信號為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靠重塊懸當(dāng)?shù)蹉^達(dá)到吊臂前端限定距離觸動靠重塊懸掛的限位開關(guān)時，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，或有的是當(dāng)?shù)蹉^抬起吊臂而使變幅絞車鋼索松弛時，使吊臂不能再下俯，吊鉤也不能再升起。弛時，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吊鉤升至最當(dāng)?shù)醣墼诟哐鼋菚r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

5、近放空，卷筒和吊鉤的運(yùn)動即被停止。卷筒和吊鉤的運(yùn)動即被停止。（3 3）鋼索松弛保護(hù)）鋼索松弛保護(hù)-吊鉤著地時若繼續(xù)放鉤吊貨鋼索就會松弛，這時吊鉤著地時若繼續(xù)放鉤吊貨鋼索就會松弛，這時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，吊臂不能再仰起。當(dāng)?shù)醣凵皆试S的最大仰角時，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

6、位保護(hù)：主油路卸荷主油路卸荷控制電信號為控制電信號為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，吊臂俯當(dāng)?shù)醣巯赂┑皆试S的帶負(fù)荷最低仰角時，吊臂俯下動作被阻止，因?yàn)檫@時若吊鉤上有吊重會使變幅機(jī)構(gòu)超負(fù)荷；為了下動作被阻止，因?yàn)檫@時若吊鉤上有吊重會使變幅機(jī)構(gòu)超負(fù)荷；為了在工作完畢時可把吊臂（空鉤）俯放到支架上，需扳動控制面板上的在工作完畢時可把吊臂（空鉤）俯放到支架上，需扳動控制面板上的相應(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

7、無須專設(shè)變幅限位元件。有的克令吊（例如緊靠在駕駛臺前的）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，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，會發(fā)出聲、光警報；如果繼續(xù)應(yīng)急使用，油位再降低一定距離，克令吊便會停車。（4）高油溫保護(hù)-在油溫超過規(guī)定值時，設(shè)在油冷卻器進(jìn)口的溫度繼電器會使克令吊主、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

8、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。（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，否則主電機(jī)不能啟動；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

9、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)：簡單，散熱好，可用一臺油泵驅(qū)動幾部機(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，不能用一臺油泵驅(qū)動幾部機(jī)械；采用雙向變量泵易于實(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

10、，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，制動后能握持住貨物。1. 閥控型開式起升系統(tǒng)(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)

11、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；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，流量仍與負(fù)載有關(guān)，調(diào)速性能仍不理想。調(diào)速效率：1122QpQp調(diào)速功率損失：)(211QQp221)(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)

12、速較穩(wěn)定，效率較高，輕載時更好。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)槎急仨毷苟嘤嘤鸵悍祷赜拖?，供往?zhí)行機(jī)構(gòu)的油液要經(jīng)過節(jié)流。(2)限速和制動用單向閥節(jié)流限速起升時經(jīng)單向閥(不限速)，下降時經(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(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。特點(diǎn): 簡單，效率低，油溫低、粘度大、下降速度大時油泵功耗增加，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(單向閥和直動順序閥單向閥和直動順序閥

13、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經(jīng)單向閥(不限速)，下降時必須有足夠油壓打開直動溢流閥，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。使用直控平衡閥限速的特點(diǎn)：簡單可靠，不需液控單向閥，油溫、粘度及下降速度改變時油馬達(dá)進(jìn)油壓力不變；輕載時要達(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：下降時油泵向低壓管供油達(dá)到一定壓力時,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，經(jīng)濟(jì)性較單向閥、直控平衡閥好。開式系統(tǒng)限速，重

14、物下降時位能無法回收利用，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，所以安裝時應(yīng)使單向節(jié)流閥或平衡閥盡量靠近油馬達(dá)或油缸。使用液控單向閥或平衡閥能實(shí)現(xiàn)液壓制動，但因不可避免的泄漏會使貨物下滑，所以必須裝設(shè)機(jī)械制動器。機(jī)械制動器可分為延時抱閘(液壓制動后再抱閘)和即時抱閘(同步抱閘,縮短制動時間,減少貨物下滑距離)兩種形式。即時松閘，延時抱閘(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)；為防止制動液壓過高，高低壓管路之間設(shè)(單作用)制動閥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)：簡單，油箱能散熱和沉淀雜質(zhì)；采

15、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)起貨機(jī) Marine Crane2. 泵控型閉式起升系統(tǒng)101112(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)無級調(diào)速，經(jīng)濟(jì)性好，油液發(fā)熱少。101112(2)限速和制動貨物下降時，油馬達(dá)變?yōu)橛捅?，油泵變?yōu)橛婉R達(dá)，帶動電機(jī)轉(zhuǎn)動。如電機(jī)轉(zhuǎn)速超過磁場轉(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。能在重物下降時回收利用其位能的限速方式稱再生限速。101112(3)限壓保護(hù)右邊的管路是高壓管路，原理上可只設(shè)一個安全閥，為防止意外，裝設(shè)雙

16、向安全溢流閥。(4)失壓保護(hù)在制動器的控制油路上設(shè)失壓保護(hù)閥(液動二位三通閥)，高壓管路失壓時，使制動器泄油抱閘。101112(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 ,則原動機(jī)功率必然很大, 輕載時效率很低。

17、希望原動機(jī)重載低速,輕載高速,則原動機(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,在10作用下,最大3.Pa時(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(6+10+11),重復(fù)上述內(nèi)容,達(dá)Pc時，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)單向定量泵無級變量軸向柱塞馬達(dá)單向定量泵無級