張曉峰

(無(wú)錫市地方海事局,江蘇無(wú)錫 214043)

0 引言

隨著我國(guó)海上運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展以及海上設(shè)施的大規(guī)模建設(shè),海上拖船業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,拖曳絞車作為拖船的主要設(shè)備,也同樣得以廣泛運(yùn)用。先前的拖曳絞車主要被歐美市場(chǎng)所壟斷,隨著我國(guó)造船行業(yè)的迅猛發(fā)展,船用設(shè)備廠得到了空前的發(fā)展,規(guī)模不斷擴(kuò)大,技術(shù)不斷提高,原先價(jià)格高昂的國(guó)外船用設(shè)備也逐步被國(guó)內(nèi)產(chǎn)品所替代。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有很多廠家生產(chǎn)拖曳絞車,生產(chǎn)的拖曳絞車的卷筒負(fù)載有的已經(jīng)達(dá)到 2 500 kN,基本能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。拖曳絞車與系泊絞車相比,其設(shè)計(jì)上有很大的區(qū)別,有些廠家在設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然沿用系泊絞車的設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)依據(jù),因而出現(xiàn)了許多的問(wèn)題。本文將以標(biāo)準(zhǔn)《遠(yuǎn)洋船用拖曳絞車》(GB/T 11869-2007)為基礎(chǔ)對(duì)拖曳絞車的一些概念、形式和主要性能參數(shù)進(jìn)行闡述,并介紹其與系泊絞車在設(shè)計(jì)中的一些區(qū)別。

1 概念及形式

拖曳絞車又稱拖纜絞車,由卷筒、制動(dòng)器、離合器、墻架、底座、排繩裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和相應(yīng)的控制裝置等組成。其最主要的作用是連接拖船與被拖物,并承受相應(yīng)的負(fù)載載荷,同時(shí)也起到收繩、放繩和儲(chǔ)存鋼絲繩的作用。絞車按卷筒數(shù)量分為單卷筒、雙卷同和三卷同3種型式,按動(dòng)力源分電動(dòng)、液壓、柴油機(jī)和蒸汽動(dòng)力,國(guó)內(nèi)大型的拖曳絞車一般都采用液壓驅(qū)動(dòng)。

2 性能參數(shù)間相互關(guān)系

最大系柱拖力是指拖船主機(jī)最大持續(xù)輸出功率時(shí)產(chǎn)生的拖力。它是拖曳絞車設(shè)計(jì)的最主要依據(jù),絞車的其他主要性能參數(shù)如卷筒負(fù)載、鋼絲繩直徑、卷筒直徑及支持負(fù)載都直接或間接由最大系柱拖力所確定。

(1)卷筒負(fù)載與拖船最大系柱拖力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 絞車卷筒負(fù)載與最大系柱拖力 kN

(2)鋼絲繩的最小破斷負(fù)荷與最大系柱拖力之間的關(guān)系見(jiàn)表 2。

表2 鋼絲繩的最小破斷負(fù)荷與最大系柱拖力 kN

(3)絞車的支持負(fù)載應(yīng)不小于鋼絲繩破斷負(fù)荷的 110%。由表 2確定鋼絲繩參數(shù)后即可確定絞車的最小支持負(fù)載。

(4)卷筒直徑不應(yīng)小于設(shè)計(jì)鋼絲繩直徑的 16倍。由表 2確定鋼絲繩直徑后確定卷筒直徑。選擇鋼絲繩直徑時(shí),有些生產(chǎn)廠家考慮到鋼絲繩磨損,人為選大一檔直徑以增加強(qiáng)度裕度,但加大鋼絲繩直徑會(huì)使支持負(fù)載增加。卷筒直徑加大,從而使絞車尺寸變大,重量增加,造價(jià)提高,因而是不可取的。

3 設(shè)計(jì)實(shí)例

某沿海拖船最大系柱拖力P=320 kN,要求配置一單卷筒拖曳絞車。

(1)卷筒負(fù)載

按表1選取絞車卷筒負(fù)載為 400 kN。

(2)鋼絲繩選取

按表2,鋼絲繩最小破斷負(fù)載=3.0P=940 kN。

查GB8918-2006重要用途鋼絲繩,選 6×19類鋼芯鋼絲繩Φ40mm。

鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為1 770 MPa時(shí),鋼絲繩破斷拉力為1 010 kN。

(3)支持負(fù)載

支持負(fù)載PH≥1.1倍鋼絲繩破斷負(fù)荷

PH=1 111 kN,取PH=1 200 kN。

(4)卷筒直徑

卷筒直徑D≥16倍鋼絲繩直徑,D=640mm。

4 拖曳絞車與系泊絞車的設(shè)計(jì)區(qū)別

(1)拖曳絞車設(shè)計(jì)所依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《遠(yuǎn)洋船用拖曳絞車》(GB/T 11869-2007),系泊絞車設(shè)計(jì)所依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《系泊絞車》(GB/T 4446-1995)。

(2)系泊絞車的卷筒負(fù)載應(yīng)不大于設(shè)計(jì)繩索破斷負(fù)載的33%,而拖曳絞車的卷筒負(fù)載最大可為所用鋼絲繩破斷負(fù)載的50%。

(3)拖曳絞車的支持負(fù)載應(yīng)不小于鋼絲繩破斷負(fù)載的 110%,而系泊絞車的的支持負(fù)載應(yīng)不小于設(shè)計(jì)繩索破斷負(fù)載的80%。

(4)為保護(hù)拖船在被拖物發(fā)生緊急情況下免受危險(xiǎn),拖曳絞車必須設(shè)置應(yīng)急釋放裝置,使絞車卷筒剎車裝置打開(kāi)以釋放纜繩。而系泊絞車不用設(shè)置應(yīng)急釋放裝置。