第7章艙口蓋和滾裝設(shè)備

第七章艙口蓋和滾裝設(shè)備當(dāng)前第1頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)第一節(jié)艙口蓋的結(jié)構(gòu)形式一、概述貨艙艙口蓋是船上貨艙區(qū)域甲板開口的關(guān)閉裝置，屬于貨物垂向卸用的通道設(shè)備?，F(xiàn)在海船上多采用鋼質(zhì)艙口蓋。艙口蓋基本組成部分：蓋板結(jié)構(gòu)、密封裝置、壓緊裝置、支撐裝置、限位裝置。

當(dāng)前第2頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)鋼制機(jī)械艙口蓋形式有：吊離式、單拉式、鉸翻式、折疊式、直拉式、滾移式、背載式、伸縮式、卷收式、滑移式等，以及多種形式組合艙口蓋。當(dāng)前第3頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第4頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第5頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)近代鋼質(zhì)貨船中常用的為吊離式、單拉式、折疊式、側(cè)移式、背載式等5種，而單拉式的使用也日益減少。艙口蓋操作方式主要有鋼索操作和電動/液壓操作兩種，鋼索操作主要借助于起貨設(shè)備，而電動/液壓操作則是通過油缸、液壓馬達(dá)或開艙機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。當(dāng)前第6頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)二、蓋板結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)形式頂部由頂尖、折角頂及平頂組成。結(jié)構(gòu)有開式、閉式及局部閉式。2、組成開式結(jié)構(gòu)蓋板一般由梁及板組成。主要構(gòu)件為頂板、端板、側(cè)板、縱梁、橫梁及扶強(qiáng)材等構(gòu)件。閉式結(jié)構(gòu)由頂板、端板、側(cè)板、縱向和橫向桁材及扶強(qiáng)材等組成板架。3、主梁腹板當(dāng)前第7頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)二、蓋板結(jié)構(gòu)4、變截面梁設(shè)計變截面梁可減輕蓋板結(jié)構(gòu)質(zhì)量。5、側(cè)部及端部減低側(cè)部或端部高度，可減少質(zhì)量和降低蓋板上所載運(yùn)的集裝箱重心高度，甚至對于某些艙口蓋的啟閉運(yùn)動有利，但也會導(dǎo)致梁部腹板有過大切應(yīng)力，因此需增加端部腹板厚度。6、常用結(jié)構(gòu)布置當(dāng)前第8頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第9頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第10頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)第二節(jié)艙口蓋一、吊離式艙口蓋1.簡介吊離式艙口蓋的各塊蓋板之間既無連接裝置也無傳動裝置，蓋板上裝有起吊眼或集裝箱起吊底座，由船上、岸上起貨設(shè)備或集裝箱吊架直接將蓋板吊離。這種艙口蓋既適用于露天甲板，也適用于中間甲板。當(dāng)前第11頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、操作（1）通過鋼索、卸扣、眼板，用船上或岸上起貨設(shè)備吊離蓋板；（2）用碼頭上集裝箱專用吊架系住蓋板上集裝箱起吊底座吊離蓋板；（3）通過4只扭鎖式集裝箱起吊座、鋼索及吊環(huán)組成集裝箱吊具，系住蓋板上集裝箱起吊座，用船上或岸上起貨設(shè)備吊離蓋板。3、特點(diǎn)及應(yīng)用其適用于各種長度的艙口，也適用于各層甲板艙口。較多應(yīng)用在全集裝箱露天甲板、多用途船中間甲板及長艙口艙口蓋。不適用于無起貨設(shè)備的散貨船。當(dāng)前第12頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)二、單拉式艙口蓋1、簡介單拉式艙口蓋由艏端蓋板、艉端蓋板及多塊中間蓋板組成。蓋板兩側(cè)裝有偏心輪（或滾輪）、平衡輪、銜接器及頂升眼板。各蓋板之間的平衡輪有鏈條鏈接。當(dāng)前第13頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、操作（1）鋼索操作（2）長鏈傳動（3）固定鏈傳動3、特點(diǎn)及應(yīng)用普通型單拉式屬于低收藏艙口蓋，開啟省力，布置上適應(yīng)性較強(qiáng)，曾廣泛應(yīng)用于艙口寬度小、甲板貨物載荷小的中小型干貨船上。由于現(xiàn)代鋼質(zhì)貨船的艙口、甲板貨物越來越大，單拉式艙口蓋使用日趨減少。當(dāng)前第14頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)三、折疊式艙口蓋1、簡介折疊式艙口蓋，一般由兩塊蓋板組成，稱單對折疊式；由兩對或以上的蓋板組成的折疊式稱為多對折疊式艙口蓋。蓋板之間用鉸鏈連接，近艙口端部兩側(cè)設(shè)置滾輪。當(dāng)前第15頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、特點(diǎn)及應(yīng)用（1）折疊式艙口蓋由于強(qiáng)度好，不易損壞，啟閉操作簡單，收藏長度及高度適應(yīng)性大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于普通干貨船、多用途船、冷藏船、木材運(yùn)輸船及中小型貨船。根據(jù)艙口長度和收藏地位進(jìn)行蓋板分塊，確定蓋板對數(shù)及收藏方向；（2）多對折疊式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不如單對折疊式，加之維修保養(yǎng)不便，因此較少使用；（3）向兩端開啟的艙蓋，如無局部開啟的裝載要求，分離縫一般設(shè)在艙口長度中間，蓋板艏艉對稱布置；（4）多用途船艙口上下均裝載集裝箱時，為滿足局部開啟要求，分離縫位置根據(jù)艙口蓋上下集裝箱位置來確定。當(dāng)前第16頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第17頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)四、側(cè)移式艙口蓋1、簡介側(cè)移式艙口蓋通常由一塊或兩塊蓋板組成，艙口蓋上設(shè)有滾行裝置、頂升裝置、密封裝置、連接裝置、限位裝置及驅(qū)動裝置。蓋板水平滾移，收藏于艙口側(cè)部外導(dǎo)架處。當(dāng)前第18頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、特點(diǎn)及應(yīng)用側(cè)移式艙口蓋屬于低收藏艙口蓋，結(jié)構(gòu)簡單，開啟省力，保養(yǎng)容易等特點(diǎn)，適合于較大、較重的蓋板，廣泛應(yīng)用于艙口寬度50%以下的40000~150000t級大型散貨船、礦谷兩用船及礦谷油三用船。3、驅(qū)動方式（1）鋼索傳動（2）長鏈傳動（3）齒輪、齒條驅(qū)動當(dāng)前第19頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)

液壓側(cè)移式單塊側(cè)移式當(dāng)前第20頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)五、背載式艙口蓋1、簡介背載式艙口蓋又稱提升-滾移式艙口蓋，是從滾移式艙口蓋發(fā)展演變而成的一種形式。蓋板成對滾移，其中一塊為動力蓋板，外側(cè)裝有滾輪，滾輪下均設(shè)低頂升油缸，滾輪頂起后，可在軌道上滾行；另一塊為無動力蓋板，外側(cè)裝有伸舉臂，四只豎立的高頂升油缸裝在外伸臂下方的艙口圍旁。當(dāng)前第21頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、驅(qū)動方式（1）長鏈傳動（2）固定鏈傳動（3）內(nèi)置驅(qū)動裝置（4）齒輪、齒條驅(qū)動3、特點(diǎn)及應(yīng)用（1）特點(diǎn)之一是蓋板水平滾移，每次僅驅(qū)動一塊或兩塊蓋板，開啟力小，因此蓋板可設(shè)計很大，特點(diǎn)之二是蓋板能在貨船開口內(nèi)外滾移；（2）適用于艙口寬度達(dá)船寬85%~90%的貨船；（3）適用于特長艙口的多用途船；（4）適用于大型散貨船；（5）適用于無收藏地位的中間甲板。當(dāng)前第22頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)第三節(jié)

蓋板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一、CCS艙口蓋要求艙口蓋的蓋板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)按各國船級社及IACS的規(guī)定進(jìn)行計算。CCS對于負(fù)荷、許用應(yīng)力、許用撓度及支撐構(gòu)件有效帶板寬度也做出了相應(yīng)的要求。當(dāng)前第23頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第24頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)二、密封裝置1、一般要求（1）露天甲板和液艙上的鋼質(zhì)艙口蓋應(yīng)采用通用的密封裝置，以滿足船級社要求；（2）對微小滲漏造成的濕氣特別敏感的貨物，其艙口蓋密封填料和排水設(shè)施可做特殊考慮，并須經(jīng)船級社認(rèn)可。艙口蓋橡膠密封條艙口蓋密封帶當(dāng)前第25頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、設(shè)計要求（1）艙口蓋本體及其承載負(fù)荷，均由鋼結(jié)構(gòu)承受，并傳遞到艙口圍上，而不是由密封材料傳遞；（2）應(yīng)采用受壓后能滿足風(fēng)雨密封要求的質(zhì)地較軟的彈性材料制成的密封填料來密封，與密封填料相接觸的壓緊條應(yīng)呈圓弧狀，并用抗腐蝕材料制成；（3）由于船體變形使艙口蓋和船體結(jié)構(gòu)之間或相鄰蓋板之間有較大相對位移的船舶，密封填料及緊固裝置應(yīng)作特殊考慮；（4）密封填料的材質(zhì)、形式及壓縮量，應(yīng)與艙口蓋形式、緊固裝置形式及艙口蓋與船體結(jié)構(gòu)之間預(yù)估算的相對撓度、位移一并考慮；（5）為了保證緊固裝置之間整個距離范圍內(nèi)有足夠的密封壓力，艙口蓋邊緣構(gòu)件的慣性矩距離應(yīng)按船級社規(guī)定進(jìn)行校核，并按規(guī)范要求在安裝以后進(jìn)行密封性試驗(yàn)。當(dāng)前第26頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)3、常用密封橡皮（以下列出一部分）當(dāng)前第27頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)4、無程序操作艙口蓋的密封形式當(dāng)?shù)蹼x式艙口蓋上載運(yùn)集裝箱時，如需實(shí)現(xiàn)局部開啟艙口蓋，必須采用適當(dāng)?shù)臒o程序操作的密封形式，通常有以下幾種：（1）壓入式密封裝置；（2）抽氣密封裝置；當(dāng)前第28頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)（3）Ω形充氣密封裝置；（4）旋轉(zhuǎn)密封裝置；（5）雙道平板橡皮。當(dāng)前第29頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)三、壓緊裝置壓緊裝置設(shè)置于艙口蓋四周及相鄰蓋板之間接縫處。主要作用是將艙口蓋與艙口周圍鎖緊或?qū)⑾噜徤w板相互鎖緊，同時也能保證艙口蓋密封裝置有效。1、壓緊裝置形式（1）以壓緊機(jī)構(gòu)分類：螺桿式、連桿式、旋轉(zhuǎn)式（2）以操作方式分類：手動快速壓緊器、液壓壓緊器、自動壓緊器（3）以受力大小分類：普通輕型壓緊器、重型壓緊器（4）以布置方式分類：上置式、下置式（又可分為上開式/下開式）、平置式當(dāng)前第30頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第31頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第32頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、基本要求LACS及各國船級社規(guī)范對于干貨露天甲板風(fēng)雨密封艙口蓋的規(guī)定裝置均有規(guī)定。3、液壓裝置布置要求4、承載集裝箱的艙口蓋壓緊裝置拉力計算對于船級社沒有明確規(guī)定，可采用如下估算公式來求得壓緊器的拉力：FLF=QLQ-WLW注意應(yīng)用上述計算公式時，許用應(yīng)力不得超過材料屈服強(qiáng)度的80%。為了防止蓋板對艙口圍面板作水平方向移動，艙口蓋必須設(shè)置限制裝置，以免壓緊器承受水平力。當(dāng)前第33頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)四、支撐裝置艙口蓋本體及其蓋板上載運(yùn)的貨物所產(chǎn)生的垂向力，由支撐塊傳遞給艙口圍。支撐塊設(shè)置在橫梁或縱梁等主要受力構(gòu)件端部下方。支撐裝置設(shè)計應(yīng)考慮到艙口蓋與艙口圍之間的水平移動，為確保支撐裝置使用壽命，應(yīng)減小支撐表面壓力。對于負(fù)荷大，且支撐表面有較大位移的支撐裝置，建議采用防腐蝕、耐磨損或低摩擦系數(shù)的材料。如經(jīng)船級社許可，也可采用非金屬支撐材料。1、支撐裝置型式支撐裝置有以下型式：低碳鋼/低碳鋼；硬質(zhì)材料/高強(qiáng)度鋼；硬質(zhì)材料/軟質(zhì)材料；彈性墊塊/不銹鋼板；含油襯墊/不銹鋼板；聚四氟乙烯襯墊/不銹鋼板。當(dāng)前第34頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、支撐襯墊表面許用應(yīng)力支撐襯墊上下支撐接觸表面許用應(yīng)力按各國船級社規(guī)范要求，規(guī)范無明確要求情況下則按照公式計算出名義許用應(yīng)力Pn和最大許用應(yīng)力Pnmax。名義許用應(yīng)力Pn：上下支撐面均為普通結(jié)構(gòu)鋼：Pn=25N/mm2上下支撐面均為不同硬度的淬硬鋼：Pn=35N/mm2最大許用應(yīng)力Pnmax：上下支撐表面無相對移動的支撐襯墊：Pnmax=3Pn上下支撐表面有相對移動的支撐襯墊：Pnmax=dPn式中d=3.75~0.015Lpp,且1≤d≤3，對部分裝載，d不小于2。當(dāng)前第35頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)3、支撐襯墊的水平摩擦力支撐襯墊的水平摩擦力Ph按下式計算：Ph=μPvd?4、支撐襯墊的位移支撐襯墊的位移值，應(yīng)根據(jù)限位裝置的位置、船體翹曲變形及艙口圍板彎曲撓度的預(yù)計值來確定。當(dāng)前第36頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)五、限位裝置裝載貨物的艙口蓋在航行中由于船舶橫搖和縱搖所產(chǎn)生的橫向力和縱向力由橫向限位裝置及縱向限位裝置傳遞給艙口圍板。限位裝置應(yīng)根據(jù)艙口蓋型式及貨物負(fù)荷大小合理布置以減小作用力，并且應(yīng)盡可能減少限位裝置數(shù)量。當(dāng)前第37頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)1、設(shè)計要點(diǎn)2、典型水平限位型式典型水平限位型式有縱向限位裝置以及橫向限位裝置兩種。當(dāng)前第38頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)3、艙口蓋上的水平力裝載在艙口蓋上的貨物因船舶運(yùn)動加速度所產(chǎn)生的水平力，應(yīng)按各國船級社規(guī)定要求計算，如無規(guī)范要求，則建議按照德國船級社（LG1997）要求計算。總的縱向力

P=0.2gM總的橫向力

P=0.5gM式中g(shù)-重力加速度，取9.81m/s2，M-艙口蓋上的貨物質(zhì)量（t）。當(dāng)前第39頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)4、水平力作用下接觸面的許用壓力水平力作用下限位裝置接觸面的許用壓力應(yīng)按各國船級社規(guī)定要求計算。當(dāng)前第40頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)5、水平限位裝置典型布置（1）縱向各板塊的限位裝置典型布置當(dāng)前第41頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)（2）橫向多板塊的限位裝置典型布置（3）相互連接的蓋板當(dāng)前第42頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)六、滾輪裝置1、概述除了吊離式艙口蓋以外，幾乎所有機(jī)械傳動艙口蓋上都安裝滾輪裝置。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)滾輪時，應(yīng)采用以下設(shè)計要求，此方法也適用于滾柱及導(dǎo)向滾輪。當(dāng)前第43頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、設(shè)計要求設(shè)計中常用4種形式:（1）艙口蓋一側(cè)為帶雙凸緣的雙凸緣在導(dǎo)軌上，另一側(cè)為平滾輪在導(dǎo)軌上，這是最基本的形式；（2）艙口蓋兩側(cè)均為平滾輪；（3）艙口蓋一側(cè)為雙凸緣滾輪，凸緣邊在艙口圍板上滾行，導(dǎo)軌僅起到導(dǎo)向作用，上表面與輪子不接觸，另一側(cè)為平滾輪，直接在艙口圍欄面板上滾行；（4）艙口蓋兩側(cè)均為平滾輪在導(dǎo)軌上滾行，但其中一側(cè)另設(shè)兩只獨(dú)立水平導(dǎo)向滾輪分別作用于導(dǎo)軌兩側(cè)，起導(dǎo)向作用，適用于機(jī)構(gòu)會產(chǎn)生很大側(cè)向的艙口蓋。當(dāng)前第44頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第45頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)3、滾輪上徑向力與軸向力計算4、接觸應(yīng)力計算5、滾輪及導(dǎo)軌常用材料選用材料時必須遵循滾輪比導(dǎo)軌硬這一原則。6、滾輪裝置摩擦系數(shù)7、艙口蓋滾輪摩擦系數(shù)推薦值當(dāng)前第46頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)8、滾輪裝置形式及特點(diǎn)當(dāng)前第47頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)當(dāng)前第48頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)第四節(jié)

滾裝設(shè)備滾裝設(shè)備是滾裝船上的專用通道設(shè)備。滾裝船的貨物裝卸是使用帶輪的裝載設(shè)備，通過設(shè)在船上的滾裝通道開進(jìn)開出或稱滾進(jìn)滾出來完成。因此它屬于水平裝卸方式。滾裝設(shè)備按用途可分為以下四大類：（1）跳板（2）活動汽車甲板（3）升降平臺（4）活動內(nèi)坡道當(dāng)前第49頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)一、跳板跳板是滾裝船上最主要的不可缺少的設(shè)備，是滾裝船與碼頭連接設(shè)備。由于滾裝船貨物裝卸需通過跳板進(jìn)出船艙，它的選型和設(shè)計會直接影響到船舶的使用。1、跳板的類型按位置：艉跳板、舷側(cè)跳板、艏跳板三類。按形式：直跳板、斜跳板、旋轉(zhuǎn)跳板、半旋轉(zhuǎn)跳板四類。不管何種跳板，外端常鉸接一段翼板。當(dāng)船橫搖帶動跳板扭轉(zhuǎn)時，翼板都能服帖于碼頭平面。為了簡化機(jī)構(gòu)和降低成本，常將跳板兼用作水密門。當(dāng)前第50頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)（1）直跳板跳板的中心線與船體中心線平行重合或垂直的跳板。最為簡單，經(jīng)濟(jì)，但對于碼頭有一定要求，只能停靠L型碼頭或浮碼頭。（2）斜跳板跳板的中心線與船體中心線成一定角度（30°~45°）的跳板。通常設(shè)于船尾，可向左舷布置，但通常向右舷居多。比直跳板靈活，但只能在一側(cè)靠碼頭。當(dāng)前第51頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)（3）旋轉(zhuǎn)跳板它是指能從船體中心線向兩舷旋轉(zhuǎn)的跳板。設(shè)置在船尾，使?jié)L裝船?？看a頭有較大的靈活性。跳板的旋轉(zhuǎn)由操縱收放的兩臺絞車來兼顧完成。（4）半旋轉(zhuǎn)跳板它是指從平行于船體中心線位置只能向一側(cè)旋轉(zhuǎn)的跳板，其安裝位置與斜跳板相似，向某一舷側(cè)（一般為右舷）傾斜。使用上比直跳板靈活，機(jī)構(gòu)上較旋轉(zhuǎn)跳板簡單。當(dāng)前第52頁\共有58頁\編于星期三\7點(diǎn)2、跳板的選型跳板的選型，應(yīng)根據(jù)船型、航線、碼頭以及經(jīng)濟(jì)性和日后維護(hù)保養(yǎng)等多方面綜合考慮。較為常用的還是直跳板和斜跳板。3、