卷揚機主要由底座、支架、錨鏈輪、制動器、鏈輪、變速箱和電控系統組成(手動卷揚機除外)。電動卷揚機配有電機,液壓卷揚機配有液壓泵站。
起錨機的主要技術指標包括錨鏈直徑、額定錨泊速度、額定載荷、支撐載荷、多級變速、電氣系統等。
錨機應安裝在船上,以確保錨鏈與鏈輪之間的包角為117-120度。
錨機的種類根據錨鏈的直徑,錨機可分為φ 12-φ 120mm等幾種規格。
根據驅動機構的能量來源,可分為手動卷揚機、蒸汽卷揚機、電動卷揚機(DC電動卷揚機、交流電動卷揚機)和液壓卷揚機(高壓液壓卷揚機、中壓液壓卷揚機和低壓液壓卷揚機)。
根據鏈輪軸中心線的方向-水平卷揚機和垂直卷揚機(絞盤)
按排列方式可分為普通(整體)卷揚機、單邊(獨立)卷揚機和組合卷揚機。
2、各種卷揚機的特點
A.手動卷揚機
對於250kg以下的錨,根據工作條件,如果適合使用,可以配備手動起錨機。目前手動起錨機僅在小型內河船舶上使用,且應有防止手柄傷人的措施。
B.蒸汽絞盤
蒸汽錨機已經廣泛應用於蒸汽機,現在也用於巨型油輪。其結構牢固可靠,不存在火災危險。但是蒸汽機效率低,結構龐大。在甲板上鋪設長管道時,熱量損失較大。甲板上蒸汽機氣缸內工作壓力壹般小於0.8MPa,操作管理麻煩。在寒冷的季節,使用前要充分預熱,排出殘留水分。
C.電動卷揚機
目前船舶上應用最廣泛的是電動錨機。
根據船舶所用電力系統的不同,電動錨機有DC電動和交流兩種。DC電動錨桿機調速特性好,效率高,但初期安裝費用高,電刷需要定期維護。
交流電動卷揚機調速性能差,通常只能逐步改變。它依靠變極或電機與卷揚機之間的壹套減速傳動機構來獲得多種速度等級。這套減速傳動機構由於具有相當大的減速比以及傳動裝置和卷揚機的可靠性,結構復雜,重量大,甲板面積大。
減速傳動裝置常采用球面蝸桿蝸輪傳動、直齒輪傳動、行星齒輪傳動等傳動方式。總的來說,行星齒輪減速傳動機構重量輕、體積小、傳動效率高、維護簡單,目前應用廣泛。
D.液壓錨固機
液壓起錨機是壹種主要依靠液壓裝置執行和控制動作的起錨機。液壓錨桿機又叫電液錨桿機,因為它的液壓能量來源於電機驅動的油泵裝置。它具有以下特點:
(1)具有良好的調速性能,可與DC電動卷揚機媲美。
(2)通常采用低速大扭矩液壓馬達,轉速低,輸出扭矩大,不再需要設置龐大的機械減速器,可以直接驅動錨鏈輪。
(3)液壓傳動具有自制動性能,工作安全可靠。
(4)結構緊湊,單位功率重量和體積小。。
(5)操作方便,維護簡單。
(6)易於實現遠程控制和自動化。
對於大型化和高度自動化的船舶,使用液壓起錨機更有利於船舶的經濟性和可靠性。液壓起錨機也可以用高速油馬達驅動。高速油馬達常用的結構有曲軸軸向柱塞油馬達和徑向活塞(或鋼球)油馬達或葉片式油馬達。油馬達本身體積小,需要配備更大的減速裝置。
油馬達的輸出扭矩由工作油壓和單轉排量決定,即
m = Pq/2p N·m,
p——油馬達進出口壓差,Pa·q——單轉排量,m3/r
註:相同輸出扭矩條件下,工作油壓與單轉排量成反比。為同壹臺起錨機選擇油馬達時,有兩種選擇:
(1)油壓高,Q值低。q值是與結構尺寸直接相關的參數。q值小,油馬達的結構尺寸和重量小。但壓力大,密封難,工作可靠性和耐久性受影響,加工精度也高。通用錨機高壓油馬達額定工作壓力≥14MPa。
(2)油壓低,Q值高。油馬達的結構尺寸和重量大,但壓力低,密封容易,加工精度要求容易滿足,工作穩定,可靠性高,使用壽命長。壹般情況下,錨機用低壓油馬達的額定工作壓力為3MPa左右。低壓油馬達在北歐國家采用較早,目前仍在廣泛使用。
近年來,船用液壓絞車出現了中壓結構。它是在綜合分析高低壓型優缺點的基礎上提出的,既考慮了船舶甲板機械的安全性、可靠性和耐久性,又兼顧了結構緊湊性和實用性。例如,日本IHI中壓液壓絞車的額定工作壓力約為7MPa。
液壓起錨機由三個主要部分組成。
電氣部分、液壓部分和錨。
機械設備的組成。
電機和油泵構成壹個能量裝置,
通用設備和電氣設備放置在機艙內,
油馬達和錨機械設備放置在
在甲板上,它們之間使用管道。
連接。
E.水平起錨機
臥式錨機的鏈輪軸和卷筒軸的中心線與甲板平行,整套錨機設備安裝在甲板上,便於操作和管理。但是設備占用甲板面積大,容易被風浪侵蝕。壹般來說,水平起錨機在商船上被廣泛使用。
F.垂直卷揚機(絞盤)
垂直起錨機的鏈輪軸和卷筒軸的中心線垂直於甲板。原動機和傳動機構放在甲板下面,只有鏈輪和滾筒伸出甲板,由立軸驅動。沒有臥式錨機占用甲板面積大,易受風浪侵蝕的缺點,但錨鏈輪立軸承受彎矩大,不便於管理。垂直起錨機常用在軍艦上。
G.通用(整體)起錨機
壹個或兩個原動機居中,兩個錨鏈輪分別設置在左右兩側。如果原動機和錨鏈輪共用壹個底座,稱為整體式卷揚機,如果原動機和錨鏈輪的底座是分離的,稱為分離式普通卷揚機。
H.單向(獨立)起錨機
壹個原動機只配有壹個錨鏈輪、卷筒和制動裝置,形成壹個獨立的單元,稱為單側起錨機。也稱獨立起錨機。單邊起錨機布置在船頭甲板的兩側。根據位置不同,有右手起錨機和左手起錨機。
壹、組合起錨機
兩個單側起錨機組合成壹個整體,稱為組合起錨機。兩側的錨鏈輪可以由任壹個原動機和兩個原動機驅動,增強了錨機的活力。
J.自動制動錨機
錨和錨鏈的下落具有自由下落的性質。錨下得越深,掉得越快。深水錨泊時,錨碰到堅硬的底部,沖擊力大,容易損壞。下降速度加快,錨鏈在鏈輪上劇烈跳動,增加了“滑鏈跳槽”的可能性,還可能產生火花。對於大型船舶來說,錨和錨鏈的重量很重,壹般錨機的制動裝置無法有效控制下降速度,尤其是在深水錨泊作業中,會導致錨機發熱燒毀。在這種情況下,需要壹個自動制動的錨固機。自制動卷揚機在卷揚機設備中常配有液壓制動器。
當錨和錨鏈落下時,液壓制動器中的動葉輪通過齒輪傳動和制動軸轉動。油填充在兩側的移動葉輪和固定葉輪之間。
葉輪轉動時,油在中間起制動作用,就像水力測功器壹樣。液壓制動將動能轉化為油的熱能,通過油箱循環散熱,使油溫不會過度升高。錨和錨鏈的下落能量被吸收和耗散,在壹定程度上控制了錨和錨鏈的下落速度。*安裝在24萬噸油輪上的自制動蒸汽錨機。當水深為50m時,帶液壓剎車的錨的下降速度為3.5m/s,不帶液壓剎車的錨的下降速度為11m/s..
液壓制動器充有足夠的油,殼體的軸承浸在油中,潤滑狀況良好。長時間剎車不會引起高燒或燙傷事故。對於油輪來說,可以降低爆炸的風險。
現代巨型油輪上經常使用自制動蒸汽錨機。