《石油名詞》
1994年經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布的石油名詞。
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錨機(jī)方式拋錨的方法 在實(shí)際拋錨時(shí),如果錨地水深超過 hmax,倘若再使用重力方式拋錨,一方 面會因?yàn)殄^鏈入水下落的速度隨著水深的增加而越來越快, 導(dǎo)致剎車帶最終剎不 住而丟錨,另一方面,如果海底底質(zhì)比較堅(jiān)硬, 則由于錨的下落速度過快而導(dǎo)致 錨變形或受損, 因此只能用錨機(jī)把錨送到海底。 但是,用這種方式拋錨也是有極 限水深的,這時(shí)的極限水深應(yīng)以錨機(jī)的額定起錨能力 (即能把錨鏈絞進(jìn)的極限長 度 )作為極限水深。因使用錨機(jī)將錨絞進(jìn)時(shí),錨離底的瞬間錨機(jī)受力最大,因此 應(yīng)滿足: Pω≥9.8[(hmax+d)Wc+laWa] (11) hmax≤(Pω /9.8-laWa)/Wc-d (12) 式(11)和 (12)中: Pω-錨機(jī)的額定起錨能力,單位為 N; Wa-錨重,單位為 kg; la-錨抓力系數(shù); d-鏈孔至水面的高度,單位為 m; Wc-每米鏈重,單位為 kg·m-1。 4斜坡形海底
錨機(jī)按照驅(qū)動形式可以分為:手動、電動、液壓。
錨機(jī)按照錨鏈直徑可以分為φ12--φ120mm 等若干種規(guī)格。
錨機(jī)按照卷筒分布又可以分為單側(cè)和雙側(cè)。
錨機(jī)的類型,特點(diǎn)
錨機(jī)主要由基座、支架、錨鏈輪、剎車、鏈輪、變速箱、電控系統(tǒng)(手動起錨機(jī)除外)等組成,電動起錨機(jī)有電動機(jī),液壓起錨機(jī)有液壓泵站。
錨機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)包括錨鏈直徑、起錨公稱速度、額定載荷、支持負(fù)載、幾級變速、電制等。
起錨機(jī)在船舶上的安裝要保證錨鏈與鏈輪的包角為117-120度。
錨機(jī)的類型錨機(jī)按照錨鏈直徑可以分為φ12--φ120mm 等若干種規(guī)格。
按驅(qū)動機(jī)構(gòu)能源分------手動錨機(jī)、蒸汽錨機(jī)、電動錨機(jī)(直流電動錨機(jī)、交流電動錨機(jī))、液壓錨機(jī)(高壓型液壓錨機(jī)、中壓型液壓錨機(jī)、 低壓型液壓錨機(jī)。
按鏈輪軸中心線方向分------臥式錨機(jī)、立式錨機(jī)(絞盤)
按布置方式分------普通(整體)式錨機(jī)、單側(cè)(獨(dú)立)式錨機(jī)、聯(lián)合式錨機(jī)
2、各類錨機(jī)的特點(diǎn)
A.手動錨機(jī)
對重量不超過250kg的錨,根據(jù)工作情況,若能適合使用,可以配置手動錨機(jī)。手動錨機(jī)目前僅在內(nèi)河小型船舶上應(yīng)用,它應(yīng)有防止手柄打傷人的措施。
B.蒸汽錨機(jī)
蒸汽錨機(jī)曾在蒸汽機(jī)船上得到廣泛應(yīng)用,目前用于巨型油船。其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,工作可靠,無引起火災(zāi)的危險(xiǎn),但是蒸汽機(jī)效率低,結(jié)構(gòu)龐大,在甲板上敷設(shè)很長的管道時(shí)熱量損失大,甲板上蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)的工作壓力一般不超過0.8MPa,操作管理麻煩,在嚴(yán)寒季節(jié)天冷時(shí),使用前要充分暖機(jī),要泄放殘水。
C.電動錨機(jī)
電動錨機(jī)目前在船舶上應(yīng)用最為廣泛。
按船舶所用電制不同,電動錨機(jī)有直流電動和交流。直流電動錨機(jī)調(diào)速特性好,使用效率高,但初置費(fèi)用高,電刷需定期保養(yǎng)。
交流電動錨機(jī)調(diào)速性能差,通常只能有級變速,依靠變極或依靠電動機(jī)與錨機(jī)間的一套減速傳動機(jī)構(gòu)來獲得若干速度檔次。這套減速傳動機(jī)構(gòu),由于需要的減速比相當(dāng)大,并考慮變速裝置和錨機(jī)工作的可靠性等問題,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,重量和占用甲板的面積較大。
減速傳動裝置常采用球面蝸桿蝸輪傳動,正齒輪傳動,行星齒輪傳動等傳動方式。一般來說,行星齒輪減速傳動機(jī)構(gòu)的重量輕,體積小,傳動效率高,維護(hù)保養(yǎng)簡便,因而目前應(yīng)用較多。
D.液壓錨機(jī)
液壓錨機(jī)是主要依靠液壓裝置來執(zhí)行和控制動作的錨機(jī)。液壓錨機(jī)因其液壓能源來自電動機(jī)驅(qū)動的油泵裝置,又稱電動液壓錨機(jī)。它具有下列特點(diǎn):
(1)具有與直流電動錨機(jī)相當(dāng)?shù)牧己谜{(diào)速性能。
(2)通常采用低速大扭矩液壓馬達(dá),轉(zhuǎn)速低,輸出力矩大,不再需要設(shè)置龐大的機(jī)械減速器,可以直接驅(qū)動錨鏈輪。
(3)液壓傳動具有自制動性能,工作安全可靠。
(4)結(jié)構(gòu)緊湊,單位功率的重量和尺寸小。.
(5)操作方便,保養(yǎng)維護(hù)簡單。
(6)易于實(shí)現(xiàn)遙控和自動化
對于大型,自動化程度高的船舶,采用液壓錨機(jī)對船舶的經(jīng)濟(jì)性、可靠性更為有利。液壓錨機(jī)也可采用高速油馬達(dá)驅(qū)動。高速油馬達(dá)常用的結(jié)構(gòu)有彎軸式軸向柱塞油馬達(dá)和徑向活塞(或鋼球)式油馬達(dá)或葉片式油馬達(dá)。油馬達(dá)本身體型小,需要設(shè)置較大的減速裝置。
油馬達(dá)輸出扭矩的大小由工作油壓和單轉(zhuǎn)排量決定,即
M=Pq/2p N·m,
p--油馬達(dá)的進(jìn)出口壓力差,Pa q-單轉(zhuǎn)排量,m3/r。
注意:在同樣的輸出扭矩條件下,工作油壓與單轉(zhuǎn)排量成反比。為要求相同的錨機(jī)選擇油馬達(dá)時(shí),可以有兩種抉擇:
(1)高油壓,低q值。q值是與結(jié)構(gòu)尺寸直接有關(guān)的參數(shù)。q值小,油馬達(dá)的結(jié)構(gòu)尺寸和重量小。但是壓力高,密封比較困難,工作可靠性和耐用性受影響,加工精度要求也高。 一般起錨絞車用高壓油馬達(dá)的額定工作壓力≥14MPa。
(2)低油壓,高q值。油馬達(dá)的結(jié)構(gòu)尺寸和重量大,但是壓力低,密封容易,加工精度要求容易達(dá)到,工作平穩(wěn),可靠性高,使用壽命長。一般起錨絞車用低壓油馬達(dá)的額定工作壓力在3MPa左右。北歐國家采用低壓油馬達(dá)較早,目前仍在廣泛采用。
近年來船用液壓絞車中出現(xiàn)了一種中壓型結(jié)構(gòu)。它是在綜合分析高,低壓型優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出的,既考慮了船用甲板機(jī)械使用的安全可靠和堅(jiān)固耐用,又適當(dāng)照顧了結(jié)構(gòu)緊湊和實(shí)用。例如日本IHI中壓型液壓絞車,其額定工作壓力在7MPa左右。
液壓錨機(jī)由三個(gè)主要部分
電氣部分,液壓部分和起錨
機(jī)械設(shè)備組成。
電動機(jī)和油泵組成能源裝置,
一般和電氣設(shè)備放在艙室內(nèi),
油馬達(dá)和起錨機(jī)械設(shè)備置于
甲板上,二者之間利用管路
連接。
E.臥式錨機(jī)
臥式錨機(jī)的鏈輪軸和卷筒軸中心線平行于甲板,整套錨機(jī)設(shè)備裝設(shè)在甲板上,操作管理比較方便。但是設(shè)備占用甲板面積大,并容易遭受風(fēng)浪侵蝕。一般商船較多采用臥式錨機(jī)。
F.立式錨機(jī)(絞盤)
立式錨機(jī)的鏈輪軸和卷筒軸中心線垂直于甲板。原動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)都放在甲板下面,僅鏈輪和卷筒伸出在甲板上,由立軸導(dǎo)動。沒有臥式錨機(jī)占用甲板面積大和容易遭受風(fēng)浪侵蝕的缺點(diǎn),但是錨鏈輪的立軸承受著很大的彎曲力矩,管理也不太方便。軍艦上多采用立式錨機(jī)。
G.普通(整體)式錨機(jī)
一臺或兩臺原動機(jī)居中,兩個(gè)錨鏈輪分別配置于左右兩側(cè)。若原動機(jī)和錨鏈輪共用一個(gè)底座,則稱為整體式錨機(jī),若原動機(jī)和錨鏈輪的底座分開,則稱為分離式普通錨機(jī)。
H.單側(cè)(獨(dú)立)式錨機(jī)
一臺原動機(jī)只配置一個(gè)錨鏈輪,卷筒和剎車裝置,組成獨(dú)立機(jī)組,稱為單側(cè)式錨機(jī)。又稱獨(dú)立式錨機(jī)。單側(cè)式錨機(jī)布置在船首甲板的兩側(cè)。根據(jù)位置的不同,有右側(cè)式錨機(jī)和左側(cè)式錨機(jī)之分。
I.聯(lián)合式錨機(jī)
將兩臺單側(cè)式錨機(jī)聯(lián)合起來組成一個(gè)整體,稱為聯(lián)合式錨機(jī)。任一側(cè)的錨鏈輪既可由其中任一臺原動機(jī)驅(qū)動,兩臺原動機(jī)驅(qū)動,增強(qiáng)了錨機(jī)的生命力。
J.自制動錨機(jī)
錨和錨鏈的下落具有自由落體性質(zhì)。錨下水越深,下落速度越快。在深水拋錨時(shí),錨碰到堅(jiān)硬的水底,沖擊很大,容易發(fā)生損傷。下落速度加快,錨鏈在鏈輪上跳動劇烈,增加了"滑鏈跳槽"的可能性,同時(shí)還可能產(chǎn)生火花。對大型船舶來說,錨和錨鏈的重量很大,一般錨機(jī)的制動設(shè)備已不能有效地控制下落速度,特別是深水拋錨作業(yè),長時(shí)間劇烈摩擦,會導(dǎo)致錨機(jī)發(fā)熱和燒損。在這種情況下,需用自制動錨機(jī)。自制動錨機(jī)常在錨機(jī)設(shè)備中加裝液力制動器。
錨和錨鏈下落時(shí),通過齒輪傳動和制動軸使液力制動器中的動葉輪旋轉(zhuǎn)。動葉輪與兩側(cè)定葉輪之間充滿油液。
動葉輪轉(zhuǎn)動時(shí),油液在中間起制動作用,如同水力測功器。液力制動使動能轉(zhuǎn)化成油液的熱能,通過油箱循環(huán)散熱,使油溫不致過分升高。錨和錨鏈下落的能量就被吸收和散發(fā)掉,錨和錨鏈的下落速度就受到一定的控制。
*裝在24萬噸油船上的自制動蒸汽錨機(jī)。采用液力制動作為自制動裝置 |
當(dāng)海深50m時(shí),帶液力制動器的錨下落速度為3.5m/s,不帶液力制動器的 錨下落速度為11m/s。
液力制動器內(nèi)充滿足夠的油液,殼體的軸承浸在油內(nèi),潤滑條件良好。較長時(shí)間制動,不會發(fā)生高熱或燒損事故。對于油船,可以減少爆炸的危險(xiǎn)。
在現(xiàn)代化的巨型油船上,常應(yīng)用自制動蒸汽錨機(jī)。
錨機(jī)有電動錨機(jī)、液壓錨機(jī)和蒸汽錨機(jī)三種,除了動力不同以外,其他構(gòu)造大致相同
只適用于錨鏈直徑小于24mm的起錨機(jī)
是電動機(jī)直接驅(qū)動起錨機(jī),通過減速箱帶動主動軸工作,結(jié)構(gòu)簡單;一般適用于錨鏈直徑16mm-93mm的起錨機(jī)。
適用于錨鏈直徑較小的起錨機(jī),實(shí)際運(yùn)用較少。
適用于錨鏈直徑16mm-120mm的起錨機(jī),液壓錨機(jī)也叫電動液壓錨機(jī),它是以電動機(jī)帶動油泵,用高壓油驅(qū)馬達(dá),再經(jīng)減速器(也可不設(shè)減速器)帶動傳動齒輪,使錨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),其結(jié)構(gòu)較為緊湊,體積較小?,F(xiàn)在已出現(xiàn)了自動液壓錨機(jī),它設(shè)有錨鏈長度傳感器,在拋錨時(shí)當(dāng)所需拋出的錨鏈全部拋出后,錨機(jī)便會自動停止;在起錨當(dāng)錨將接近錨鏈筒時(shí),能自動減速;錨干進(jìn)入錨鏈筒收妥時(shí)會自動停車。