船舶錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)優(yōu)化方案

徐衛(wèi)華，熊 遙

(中船澄西船舶修造有限公司，江蘇 江陰 214433)

船舶錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)優(yōu)化方案

徐衛(wèi)華，熊 遙

(中船澄西船舶修造有限公司，江蘇 江陰 214433)

文章從錨纜機(jī)剎車原理入手，通過對船舶錨纜機(jī)修理試驗(yàn)參數(shù)的研究，提高錨纜機(jī)修理質(zhì)量，確保錨纜機(jī)剎車的安全性和可靠性，以保證其特殊貨物安全。

船舶；錨纜機(jī)；安全性能；剎車試驗(yàn)

船舶在航行過程中，遇到惡劣的天氣或者復(fù)雜的海況時，拋錨是保證船舶安全的較好選擇，但錨泊過程中錨纜機(jī)剎車失靈,將對船舶安全造成致命威脅。船舶在靠泊過程中，主要依靠拖輪的動力完成整個靠泊動作，無動力情況下，通過前后纜繩來控制固定船舶。因此，錨纜機(jī)對靠泊船舶的安全起到關(guān)鍵的作用。部分船舶在修理結(jié)束后，需要碼頭主機(jī)動車，如果碼頭動車時錨纜機(jī)剎車失靈或剎車不到位，試車船舶將面臨因脫纜而失控，發(fā)生撞船事故的風(fēng)險。綜上所述，錨纜機(jī)在船舶靠、離碼頭時發(fā)揮著非常重要的作用，是保證船舶安全的重要設(shè)備之一。錨纜機(jī)在船舶操控中起著非常重要的作用。特別是化學(xué)品船,靠離碼頭更加頻繁,錨纜機(jī)使用頻率更高,錨纜機(jī)必須具備可靠的操控性能。

為了避免船舶因錨纜機(jī)剎車失靈而發(fā)生事故，同時，也為了滿足船舶PSC檢查、船級社檢驗(yàn)的要求，錨纜機(jī)在修理后，必須按照規(guī)范完成剎車試驗(yàn)，以驗(yàn)證其各項(xiàng)性能參數(shù)是否能保證船舶安全。

1 錨纜機(jī)剎車

1.1 錨纜機(jī)剎車的工作原理

錨纜機(jī)剎車一般為帶式剎車，這種剎車操作輕便，能用較小的力，制動較高的負(fù)荷。剎車是錨纜機(jī)的關(guān)鍵部件，直接關(guān)系到錨纜機(jī)的正常使用和船舶的安全。剎車的主要工作原理是通過手動施加外力給剎車帶，迫使剎車帶與剎車轂之間產(chǎn)生較大的摩擦力，從而制動滾筒，使?jié)L筒上的纜繩或錨鏈保持帶緊并處于靜止不動的狀態(tài)，達(dá)到固定船舶的效果。

1.2 錨纜機(jī)剎車的幾種工作狀態(tài)分析

1.2.1 過松剎車

過松剎車即手動剎車力過小或剎車帶及剎車轂?zāi)p嚴(yán)重，使錨纜機(jī)達(dá)不到剎車的效果。在天氣情況較好、水流較小的情況下，錨纜機(jī)剎車處于正常工作狀態(tài)，一旦風(fēng)力變大或水流變急，錨纜機(jī)剎車即處于松弛狀態(tài)，此種情況為過松剎車。過松剎車對船舶的安全不能起到很好的保護(hù)作用。

1.2.2 合理剎車

合理剎車即剎車力在合理的區(qū)間，錨纜機(jī)合理剎車必須兼顧兩種情況：第一種情況是船舶在遇到較惡劣的天氣、風(fēng)力較大或水流較急的情況下，剎車能起到很好的效果以固定船舶，保證船舶的安全；第二種情況是錨纜機(jī)剎車在纜繩破斷之前能夠自動脫開以降低纜繩負(fù)荷，從而起到保護(hù)錨纜機(jī)及纜繩安全的作用。

1.2.3 過度剎車

過度剎車即剎車力過大，纜繩在破斷之前不能自動脫開，剎車帶及剎車轂在多次過度剎車后磨損較快，此種情況為過度剎車。過度剎車同樣不能保證船舶、錨纜機(jī)及纜繩的安全。

1.3 錨纜機(jī)剎車的主要功能及隱性功能分析

錨纜機(jī)剎車的主要功能是通過剎車帶制動滾筒，從而帶緊固定滾筒上的纜繩或錨鏈。

錨纜機(jī)的剎車另一極其重要的隱性功能往往被忽視，即剎車對錨纜機(jī)及纜繩的安全保護(hù)功能。錨纜機(jī)在手動剎車時，剎車力的大小完全取決于操作人員的實(shí)際操作，合理的剎車力沒有一個明確的界定，不同人員操作產(chǎn)生的剎車結(jié)果也會迥然不同。這種情況會產(chǎn)生以下幾種后果：由于剎車過緊(過度剎車)，使剎車帶與剎車轂之間的摩擦力過大，長此以往，錨纜機(jī)的剎車帶及剎車轂會出現(xiàn)因過度剎車而過度磨損的情況，過度剎車極大地降低了錨纜機(jī)的剎車帶及剎車轂的使用壽命，在船舶修理過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)錨纜機(jī)的剎車帶及剎車轂使用不久即出現(xiàn)過度磨損的情況；過度剎車使錨纜機(jī)的剎車力大于纜繩的最小破斷力，在纜繩破斷之前，剎車仍然處于抱緊狀態(tài)，剎車對纜繩及錨纜機(jī)起不到很好的保護(hù)作用。

2 錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)

2.1 錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)工具及原理

錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)所需工具：人字型專業(yè)支撐架、液壓千斤頂、手搖泵等。

錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)原理：錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)主要是根據(jù)力矩平衡原理F1×L1=F×L，從而計(jì)算出剎車力的大小，即剎車力F1=F×(L/L1)。其中，F(xiàn)為液壓千斤頂?shù)捻斄?F=P×A，P為液壓千斤頂?shù)挠蛪海磯毫Ρ淼淖x數(shù)，A為液壓千斤頂柱塞的面積)，L是F的力臂，即為專業(yè)工具等腰三角形的高度，L1是F1的力臂，等于系纜滾筒直徑D與纜索直徑d之和的一半，即L1=(D+d)/2。

2.2 散貨船錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)過程

普通散貨船的錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)過程一般如下：調(diào)整好剎車工裝在錨纜機(jī)滾筒側(cè)板上的位置及高度，安裝并固定好試驗(yàn)工裝，連接試驗(yàn)用液壓工具，將錨纜機(jī)剎車剎緊，預(yù)加壓檢查剎車是否發(fā)生位移，如發(fā)生位移，需進(jìn)一步剎緊錨纜機(jī)，再次增加壓力直到達(dá)到圖紙要求試驗(yàn)壓力，保持壓力5 min，觀察錨纜機(jī)剎車是否發(fā)生位移，如壓力未下降，剎車未發(fā)生位移，則試驗(yàn)合格。

2.3 化學(xué)品船錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)過程

化學(xué)品船的錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)過程一般如下：調(diào)整好剎車工裝在錨纜機(jī)滾筒側(cè)板上的位置及高度，安裝并固定好試驗(yàn)工裝，連接試驗(yàn)用液壓工具，將錨纜機(jī)剎車剎緊，預(yù)加壓檢查剎車是否發(fā)生位移，如發(fā)生位移，需進(jìn)一步剎緊錨纜機(jī)，將千斤頂頂升至圖紙要求壓力，剎車靜止不動，慢慢旋松絲桿，直至剎車帶瞬間彈開，此時壓力表的瞬間壓力即認(rèn)為是能剎住車的最小壓力，然后輕微帶緊剎車，用合適長度的扭力扳手套在事先焊好在絲桿頂端的螺母上，從小到大調(diào)整扭力扳手的力矩并逐次測試，直到扭力扳手不發(fā)出響聲為止，此時的力矩即認(rèn)為是能剎住車的最小力矩，最后將最小力矩的銘牌掛在絲桿上，以供日后參考，整個剎車試驗(yàn)結(jié)束，剎車試驗(yàn)合格。

2.4 散貨船錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)與化學(xué)品船錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)結(jié)果分析

散貨船錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)只能證明纜繩在最大破斷力時錨纜機(jī)能剎住車，但是不能測試出此時剎車力的大小，繼續(xù)增加頂升壓力仍可能剎住車，即此時纜繩被拉斷以后仍然能剎住車的可能性很大。對錨纜機(jī)、剎車帶及纜繩起不到很好的保護(hù)作用。而化學(xué)品船錨纜機(jī)剎車試驗(yàn)?zāi)軠?zhǔn)確的測算出錨纜機(jī)剎車的最小力矩,防止纜繩因錨纜機(jī)過度剎車導(dǎo)致被拉斷，同時最大可能的減少了剎車帶與剎車轂之間的磨損，延長了剎車帶與剎車轂的使用壽命，對錨纜機(jī)、剎車裝置及纜繩起到了很好的保護(hù)作用。

3 結(jié)束語

經(jīng)過多艘船舶錨纜機(jī)修理后的剎車試驗(yàn)證實(shí)，該試驗(yàn)方法比較規(guī)范，能較準(zhǔn)確地驗(yàn)證錨纜機(jī)剎車的各項(xiàng)性能參數(shù)，為船員日常正確操作錨纜機(jī)提供了參考，能夠有效地保證纜繩、錨纜機(jī)及船舶的安全。

In this paper introduces the braking system principle of windlass and mooring winch, and analyses the report of ship windlass and mooring winch repairing test. To improve the repairing quality, insure the windlass and mooring winch brake system is security and reliability for safety of chemical cargo.

ship; windlass and mooring winch; safety performance; brake test

徐衛(wèi)華(1982-)，男，江蘇連云港人，助理工程師，大學(xué)專科，主要從事船舶修理技術(shù)工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.01.013

2015-08-13