核心提示:船舶的主要設備有動力設備、操縱設備、裝卸設備和安全設備等,通過這些設備的應用來完成船舶的航行、靠離泊、裝卸貨物等生產(chan) 作業(ye) ,並保證船舶和人員的安全。
一艘營運的船舶必須安裝有各種各樣的設備。通過這些設備的應用來完成船舶的航行、靠離泊、裝卸貨物等生產(chan) 作業(ye) ,並保證船舶和人員的安全。船舶的主要設備有動力設備、操縱設備、裝卸設備和安全設備等。
船舶動力設備
船舶必須配置一整套符合規範要求的動力裝置和輔助設備後,才能在水上航行。這些動力裝置包括有船舶主動力裝置、輔助動力裝置、蒸汽鍋爐、製冷和空調裝置、壓縮空氣裝置、船用泵和管路係統、造水裝置和自動化係統等。這此機電動力設備主要集中於(yu) 機艙,專(zhuan) 門管理這些設備的技術部門是輪機部。
1、主動力裝置
船舶主動力裝置又稱“主機”,它是船舶的心髒,是船舶動力設備中最重要的部分,主要包括:
(1)船舶主機
能夠產(chan) 生船舶推進動力的發動機的一種俗稱,包括為(wei) 主機服務的各種泵和換熱器、管係等。目前商船的主機是以船舶柴油機為(wei) 主,其次是汽輪機。
(2)傳(chuan) 動裝置
把主機的功率傳(chuan) 遞給推進器的設備,除了傳(chuan) 遞動力,同時還可起減速、減震作用,小船還可利用傳(chuan) 動設備來改換推進器的旋轉方向。傳(chuan) 動設備因主機型式不同而略有差異,總的來說由減速器、離合器、偶合器、聯軸器、推力軸承和船舶軸等組成。
(3)軸係和推進器
船舶推進器中以螺旋槳應用最為(wei) 廣泛,大多采用固定螺距或可調螺距的螺旋槳推進器;船舶軸係是將主機發出的功率傳(chuan) 遞給螺旋槳的裝置。船舶主機通過傳(chuan) 動裝置和軸係帶動螺旋槳旋轉產(chan) 生推力,克服船體(ti) 阻力使船舶前進或後退。
2、輔助動力裝置
船舶輔助動力裝置又稱“輔機”,是指船上的發電機,它為(wei) 船舶在正常情況和應急情況提供電能。由發動機組、配電盤等機電設備構成了船舶電站。
(1)發電機組
原動力主要是由柴油機提供,基於(yu) 船舶安全可靠和維護管理簡便的考慮,大型的船舶配置有不少於(yu) 兩(liang) 台同一型號的柴油發電機,根據需要可多部同時發電。
為(wei) 了節能,航行中,有的船舶可利用主機的傳(chuan) 動軸來帶動發電機發電(軸帶發電機)或利用主排出氣的餘(yu) 熱產(chan) 生低壓蒸汽來推動汽輪發電機組發電等。
(2)配電盤
它進行電的分配、控製、輸送、變壓、變流以保證各電力拖動設備及全船生活、照明、信號及通訊等的需要。
3、蒸汽鍋爐
以柴油機為(wei) 主機的船上,都需要設有蒸汽鍋爐,它由輔助燃油爐和廢氣鍋爐以及為(wei) 其配套服務的管係、設備所組成。輔助燃油鍋爐是供應船上上些輔助性蒸汽的需要,如加熱燃油和滑油、暖氣、生活用水、廚房、開水等,並滿足一些輔機用蒸汽的需要。為(wei) 節能,航行中廢氣鍋爐利用柴油機排氣中的餘(yu) 熱來產(chan) 生蒸汽,在停泊時隻使用輔助燃油鍋爐。
4、製冷和空調裝置
船舶安裝製冷裝置的是冷藏運輸貨物、冷藏一定數量的食品以及改善船員和旅客的生活工作條件等。空氣調節裝置的任務在於(yu) 保持艙室中具有適於(yu) 人們(men) 工作和生活的氣候條件,它包括夏季降溫、除濕,冬季加熱、加濕以及一年四季的通風換氣工作。其主要設備有製冷壓縮機、蒸發器、冷凝器、空調器及其自動化控製元件等。
5、壓縮空氣裝置
一般船上配置有多台空氣壓縮機和多個(ge) 壓縮空氣瓶,以供應並存全船所需的壓縮空氣,如用壓縮空氣啟動主、輔柴油機;主機換向;為(wei) 氣笛、甲板氣動機械等設備提供氣源。其主要設備有空氣壓縮機、貯氣瓶、管係及安全、控製元件等。
6、船用泵和管路係統
船上為(wei) 了泵送海水、淡水、燃油、潤滑油等液體(ti) ,需要一定數量和不同類型的泵。一般在機艙中就必需設置艙底水泵、燃油和滑油輸送泵、鍋爐給水泵、冷卻水泵、壓載水泵、衛生水泵等主要的油泵和水泵。與(yu) 泵相連接,船上設置了各種用途的管路,按用途不同可分為(wei) :
(1)動力係統
為(wei) 主、輔機安全持續運轉服務的管係。有燃油、潤滑油、海水淡水、蒸汽、壓縮空氣等管係。
(2)船舶係統
為(wei) 船舶航行、船舶安全及人員生活服務的管係。如壓載、艙底水、消防、衛生、通風(空調)以及生活用水等管係。
7、造水裝置
造水裝置又稱造水機,是在真空狀態下對海水進行加熱產(chan) 生蒸汽,然後將蒸汽凝結成淡水的設備。
8、自動化係統
隨著科學技術的進步以及在船上的廣泛的應用,機艙控製係統越來越先進,船舶動力裝置的遠距離操縱與(yu) 集中控製,大大改善了船員的工作條件,提高了工作效率,減少了維護修理工作量。對機艙的主、輔機及其它機械設備進行遙控、自動調節、監測、報警等設備所組成的自動化係統,是現代船舶必不可少的組成部分。
船舶操縱設備
船舶操縱設備包括錨設備、舵設備和泊設備,在航行中、港內(nei) 操縱或係泊時都要扮演重要的角色,是保證船舶必不可少組成部分。
1、錨設備
船舶要停泊於(yu) 某一水域,必須拋錨,利用錨抓住水底泥沙的力量,以及錨和鏈的重量,來克服風和水流等使船舶漂移的外力;錨設備還可以輔助船舶的操縱,如在狹水道掉頭、靠離碼頭、係離浮筒時等輔助操作;船舶發生擱淺事故後,可用錨來穩定船位,或利用錨自力將船舶拉出淺灘。
錨設備主要由錨、錨鏈、錨鏈筒、製鏈器、錨機、錨鏈管、錨鏈艙和棄鏈器等組成,如圖1-28所示。
(1) 錨(anchor)
錨是能夠抓入海底泥土的鋼鐵結構物。錨泊時,錨的抓力與(yu) 臥底錨鏈的抓力構成錨泊力,以抵禦風、流等對船舶的作用力, 錨的種類很多,常風的有無杆錨、有杆錨和大抓力錨。
無杆錨又稱山字錨、霍樂(le) 錨,是目前商船上普遍使用的一種無杆錨。山字錨能把錨幹收進錨鏈筒內(nei) ,所以宜於(yu) 做首錨,抓力為(wei) 錨重的確2~4倍。各船舶的錨重和大小不一樣,例如,某輪DW=10萬(wan) t,其錨重12.7t。
(2)錨鏈(anchor chain)
錨鏈是連接錨和船體(ti) 索鏈,主要用來傳(chuan) 遞錨的抓力,以抵消外力對船的作用保證船舶能夠安全地停泊於(yu) 指定的水域。錨鏈由普通鏈環、連接鏈環、連接卸扣、轉環等組成,按錨鏈的結構分為(wei) 有檔和無檔兩(liang) 種。有檔鏈的抗拉強度大,船上一般均采用有檔鏈環的錨環;按製造方法分有鑄鋼錨鏈、電焊錨鏈和鍛造錨鏈。電焊錨鏈質量超過其他種錨鏈,成本也較低,已得到廣泛的應用。
錨鏈的大小是以普通鏈環的直徑d來表示的。普通鏈環的直徑是衡量錨鏈強度的標準。鏈的長度以節為(wei) 單位,整條錨鏈由若幹節鏈連接而成,一航左右錨鏈各10節。我國規範規定每節標準錨鏈長度為(wei) 27.5m,在一些英製單位的國家也有用15拓(fathom)為(wei) 一節鏈長的,折合約為(wei) 27m。節與(yu) 節之間采用可拆的接鏈環,或采用連接卸扣連接起來。 #p#分頁標題#e#
為(wei) 了迅速確切地掌握拋錨、起錨時錨鏈鬆出或絞進的長度,在每節錨鏈上必須作上明顯的標記。其方法如下:在第1節一與(yu) 第2節之間的連接鏈環(或卸扣)前後第1個(ge) 有檔鏈的橫檔上各繞以金屬絲(si) ,並塗以白漆,連接鏈環塗紅漆,以表示第1節;在第2節與(yu) 第3節之間的連接鏈不(或卸扣)前後第2個(ge) 有檔鏈環的橫檔上各繞以金屬絲(si) ,並塗以白漆,連接鏈環仍塗以紅漆,以表示第2節;餘(yu) 此類推至第5節與(yu) 第6節之間。從(cong) 第6節開始又按第1節同樣的方法重複標記,最後1至2節可塗紅或黃漆等醒目的標記,作為(wei) 錨鏈將全部拋出危險警告;在錨端鏈節上也塗以白漆,作為(wei) 起錨時了解錨即將出水以及錨幹將進入錨鏈筒的標記,以便放慢起錨速度,避免撞壞船殼或錨鏈筒。
(3)錨機(windlass)
錨機是拋錨、起錨,以及絞收纜繩的機械裝置。錨機的鏈輪軸成水平布置的叫臥式錨機,是一般商船采用的錨機;成垂直布置的叫立式錨機,多用於(yu) 軍(jun) 艦。按動力不同,分為(wei) 電動錨機、液壓錨機和蒸汽錨機三種,結構大致相同。電動錨機廣泛應用於(yu) 內(nei) 燃機船上,蒸汽錨機目前海船已少用,油船上為(wei) 了防火防爆,也還有用蒸汽錨機。
錨機能同時或分別拋、起左右兩(liang) 錨;能同時從(cong) 水深不少於(yu) 45m深處絞起雙錨;離合器一人可以操作;有可靠刹車裝置;用刹車帶拋錨時,能分別或同時將兩(liang) 錨拋出,且能隨時刹住。
錨機/係泊絞車按照使用的不同可分為(wei) :
移船定位錨絞車
拖曳絞車
工程船舶專(zhuan) 用絞車
漁船絞車
立式或臥式電動及液壓絞盤
絞車按用戶的要求可配置:
電動,液壓或柴油機驅動
遙控裝置
恒張力裝置或自動收放係統
自動排纜裝置
(3)其它附屬設備
包括製鏈器、錨鏈筒、錨鏈管、錨鏈艙和棄鏈器。
①製鏈器設置在錨機與(yu) 錨鏈筒之間,用來夾住錨鏈,錨泊時承受外力作用而保護錨機。航行時,用它來緊固錨和承受錨的重量,並使錨鏈不會(hui) 彈動撞擊甲板。
②錨鏈筒船首兩(liang) 側(ce) ,穿過甲板與(yu) 外殼板,由甲板鏈孔和筒體(ti) 三部分組成,是錨鏈進出船體(ti) 和收藏錨杆的孔首。錨鏈筒內(nei) 設有衝(chong) 洗錨鏈用的噴水孔,由甲板水管係進水,以便起錨時衝(chong) 洗錨鏈。為(wei) 防止海水從(cong) 錨鏈筒湧上甲板和保證人員的安全,在甲板鏈孔處設有防浪蓋。
③錨鏈管是錨鏈進出錨鏈艙的管道。裝在錨機左、右鏈輪的正下方,正對錨鏈艙的中央,其直徑為(wei) 鏈徑的7~8倍。錨鏈管的甲板管口裝有防水蓋,開航後應關(guan) 閉,防止海水進入錨鏈艙。
④錨鏈艙是存放錨鏈的艙室,位於(yu) 船首防撞艙壁之前,錨機的下麵,其形狀為(wei) 圓形錨鏈艙的直徑的30倍,可不必人工排鏈。左右錨鏈艙是分開的,在中間的縱艙壁上設有人孔及壁梯,供人員進出鏈艙。艙底上麵墊有木板和艙底鋼花板,並有排水管係,以便排出積水。
⑤棄鏈器是在緊急情況必須棄錨時,能使末端錨鏈迅速脫離船體(ti) 的一種專(zhuan) 用裝置。
2、舵設備
舵設備是操縱船舶的主要設備,用以船舶保證在航行中能夠保持和改變航向。它主要由舵裝置、舵機、轉舵裝置及操舵裝置等設備組成,它們(men) 分別安置在駕駛台、舵機房和船尾下部,如圖1-31所示。舵的操作是由舵手轉動舵輪或扳動操舵手柄,啟動液壓或電力操舵裝置來控製舵機,使舵正轉、反轉或停止。
(1)舵裝置
舵及其支承部件統稱為(wei) 舵裝置。舵是一塊在船舶尾部縱剖麵上可轉動的平板或流線型剖麵的板狀結構,它垂直地浸在水中。船在運動時,當把舵轉過一個(ge) 舵角,這時由於(yu) 螺旋槳的排出流水與(yu) 舵的相對運動,在舵麵上產(chan) 生水壓力,這個(ge) 水,壓力垂直於(yu) 船舶縱中剖麵的分力,就是構成使船繞船的重心點旋轉的力矩。船舶前進時,左舵角使船向左轉,右舵角使船向右轉。這個(ge) 力矩在一定範圍內(nei) 是隨舵角的增大而加大,通常滿舵的舵角為(wei) 350,舵上的水壓力,除了與(yu) 舵角和水流的相對速度有關(guan) 以外,還和舵的麵積成正比。
舵的種類很多,按舵的剖麵形狀不同可分為(wei) 平板舵和流線型舵,見圖1-32;按舵杆軸線位置不同分為(wei) 不平衡舵、平衡舵和半平衡舵。
平板舵舵葉的截麵形狀為(wei) 平板形狀,該舵阻力較大,主要用於(yu) 小船。流線型舵葉剖麵呈流線型的複板舵,該舵都做成空心水密,一方麵可以減輕舵的重量,另一方麵也可減少舵承上的壓力;其阻力小,強度高,舵效好,可提高舵向的穩定性。雖然構造比較複雜,但被廣泛采用。
(2)舵機
隨著船舶般速和登記噸位的不斷提高,作用在舵杆上的轉舵力矩也大為(wei) 增加,因此必須借助舵機提供轉舵的動力。舵機是用以產(chan) 生轉舵力矩麵使舵偏轉的機械,目前船上用的是電動舵機和液壓舵機。電動舵由電機、蝸輪、蝸杆、舵扇、舵柄等組成,它的結構簡單,操作方便,工作可靠,適用於(yu) 中小型船舶上。液壓舵機分柱塞式液壓舵機和轉葉式液壓舵機,主要由電動機、油泵、管路等機械組成,它具有體(ti) 積小、重量輕、轉矩大、傳(chuan) 動平移噪聲小且易管理等優(you) 點,是大型船舶采用的舵機。
(3)轉舵裝置
舵機要扭轉舵杆舵葉偏轉,還必須通過轉舵裝置來完成轉舵裝置在舵機和舵葉間起著傳(chuan) 遞力矩的輔助作用。目前使用較多的有舵柄式轉舵裝置和舵扇式轉舵裝置兩(liang) 種。
(4)操舵裝置
該裝置是將駕駛台的轉舵指令傳(chuan) 遞至舵機,使舵機按要求工作的整套裝置的總稱。它的傳(chuan) 動方式有兩(liang) 種,一種是電傳(chuan) 動,另一種是液壓傳(chuan) 動。液壓操舵裝置是利用液體(ti) 不能被壓縮的原理以及它的流向、流量可人為(wei) 控製來傳(chuan) 動的,該裝置在操縱時較笨重,而且反應較遲鈍,已逐漸被淘汰。電操舵裝置是用電信號來傳(chuan) 動的,具有操作方便、靈敏度高等優(you) 點,目前各船均采用此裝置,該裝置有利於(yu) 船舶實現操舵自動化。
采用電操舵裝置的船舶,都有兩(liang) 套獨立操舵係統,當一套舵係統發生故障後,立即可以轉換另一套操舵係統。這兩(liang) 套係統分別稱為(wei) 隨動操舵係統(主操舵裝置)和手柄操舵係統(輔助操舵裝置)。另外,船舶還需配置應急操舵裝置,當操舵裝置係統全部發生故障時,則使用駕駛台與(yu) 舵機房通信方式在舵機房用應急操舵裝置操舵。
自動操舵控製裝置,簡稱自動舵(autopilot),是在隨動操舵基礎上發展起來的一種全自動控製的操舵方式。它是根據陀螺羅經的航向信號和指定的航向相比較來控製操透係統,自動使船舶保持在指定的航向上。由於(yu) 自動舵靈敏度和準確性都較高,它替代人工操舵後,相對提高航速和減輕舵工的工作量。目前商船均配置有自動舵,當定向航行且航區沒有他船來往時,則可改手操舵為(wei) 自動舵。
3、係泊設備
船舶靠離碼頭、係離浮筒、傍靠他船或拖帶時,用以帶纜、絞纜的設備統稱為(wei) 係泊設備。圖1-33所示為(wei) 幹貨船係泊設備的布置圖。係泊設備由係船纜、導纜裝置、挽纜裝置、絞纜機械、係纜卷車及屬具組成。
#p#分頁標題#e#(1)係纜(mooring line)
係纜也稱船纜,靠泊時用於(yu) 綁牢船身,拖璉時用於(yu) 傳(chuan) 遞拖力。理想的係纜應具有強度大、彈性適中、耐腐蝕、耐磨擦、密度小、質地柔軟、使用方便等特點,常用的有鋼絲(si) 纜和化纖纜兩(liang) 種。
係泊時,應根據碼頭的情況、船舶長度、纜強強度、停泊時間長短及天氣、潮汐情況決(jue) 定使用纜繩的數量和布置方式。船舶係靠碼頭時所使用的各纜繩的名稱如圖1-34所示。一般情況下,船舶至少要用六根纜繩,即二根首纜、二根尾纜及前後倒纜各一根。大船或風大流急時還需增加纜繩,達到將船舶安全係住的目的。
(2)導纜裝置
是供船舶係泊時,導引係船纜由舷內(nei) 通向舷外,變換方向,限製其導出位置及減少纜索磨損的導纜器,有導纜孔、導纜鉗和導向滾輪、柱等,如圖1-33所示。
(3)纜樁
纜樁(bitts)供挽纜用,安裝在甲板上的導纜裝置附近,用來固定係船係船纜的自由端。它的受力很大,要求基座必須十分牢固,纜樁附近甲板都必須加強。其類型有立式、鈄式、十字及係纜羊角等,如圖1-33所示。
(4)絞纜機械
又稱係纜絞車(mooring winch),用於(yu) 絞收纜繩。絞纜機有立式臥式之分。立式絞纜機叫絞盤。按動力不同有蒸汽絞纜機、電動絞纜機和液壓絞纜機。
船首部的絞纜機由錨機所配置的絞纜滾筒來絞纜,船尾部的單獨設置,其他部位的由就近的起貨機所配置的絞纜滾筒業(ye) 絞纜。
(5)係纜卷車(reel)
又稱卷纜車,是卷收存放纜繩的裝置。它主要由卷纜用圓筒和支承圓筒的座架組成。搖動手柄或轉動扶手即可將纜繩鬆出或卷上,腳踏刹車則用於(yu) 控製卷纜車的轉速。
(6)係泊屬具
包括撇纜繩、碰墊、製索繩或鏈和擋鼠板。撇纜繩為(wei) 一根長約40m、直徑約6mm的細繩。繩的前端是有一定重量的撇纜頭。船靠碼頭時,從(cong) 船上拋給碼頭帶纜工人,作為(wei) 往碼頭送纜的索引繩。碰墊俗稱靠把,是用繩紡織的,其內(nei) 填有軟木或棕絲(si) 等軟性物質的球形物,船舶靠碼頭時,用於(yu) 緩衝(chong) 船體(ti) 與(yu) 碼頭的撞擊和磨擦,以保護船舷。製索繩或鏈是船舶係泊時,用於(yu) 臨(lin) 時在係纜上打結,以承受纜繩拉力的專(zhuan) 用索具,製索繩用於(yu) 纖維繩子,製索鏈則用於(yu) 鋼絲(si) 繩,擋鼠板一般由薄鋼板或塑料板製成,船舶係靠碼頭時,為(wei) 了防止鼠類沿著纜繩來往,係纜帶好後要掛上擋鼠板。
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