一种海上补给装置用承重索绞车的制作方法

本发明属于海洋运输领域，具体涉及为一种海上补给装置用承重索绞车。

背景技术：

随着海洋运输业的不断发展，远海补给保障越来越常态化，由于港口、航道、海况等多方面的因素，其往往不能进港靠岸补给，这直接影响着船舶物资的供应。在这种情况下，船舶航行横向补给就显得特别重要了。索道系统是船舶航行横向补给过程中补给船和接收船之间的连接桥梁和最直接的承载系统。在索道系统中，作为海上航行横向补给系统货物传输的支承索道，无论从其重要性还是从受力的危险性来分析，承重索道都是至关重要的环节。

如附图1所示，在实施横向补给作业时，需要在同向并行航行的补给船和接收舰之间利用承重索建立相互连接关系，而由内牵索及外牵索则对货物传输进行牵引。承重索两端分别固定于补给船和接收舰，张紧后能够对液货管系或干货索具起支承和导向作用。故补给系统中必须设置一套能够储存安全补给所需承重索的装置，并在补给过程中在电控系统自动控制下能够使承重索来回收放，即承重索绞车。

此外，补给过程中考虑到风、浪、流作用及偏航的影响，加之两船吨位不等及船型差别大，两船之间必然产生规律较复杂的相对运动。此时承重索两端挂接点距离同样随船舶相对运动不断改变，若两船分离，则钢丝绳张力增加；若两船靠拢，则钢丝绳张力减少。为避免两船分离过大时钢丝绳张力过大而拉断，或两船靠近时，钢丝绳松弛导致货物、管系落入水中，横向补给系统中对承重索执行恒张力控制，即补给系统依据船距变化对承重索进行补偿，保持钢丝绳张力稳定，确保传送时设备、物资及人员的安全。其中承重索绞车承担着进行二级补偿的角色，当船距超出一级补偿范围时，二级补偿将会启动。

目前绞车装置按减速机安装型式分为减速机外置式和减速机内藏式两种。较多绞车采用减速机外置型式，如附图2所示，减速机独立安装于卷筒装置外部，二者之间通过联轴器相联接(或由减速机的输出轴直接驱动卷筒)，而减速机的输入轴与电机的输出轴也通过联轴器相联接(或将电机改为其他动力源)，刹车盘置于减速机与电机之间，采用独立的盘式制动器进行制动。采用该类结构型式的绞车，各部件布置松散，整体占用的体积较大，而且各部件的安装误差最终累积起来对整体的影响较大，这对安装要求更高。目前国内的补给船要求所有绞车装置、液压系统、空气系统、电控柜均为舱内布置，而且还有留出格栅通道。目前国内最大的补给船舱室面积大约为9米×12米，而液货舱室需要布置4台承重索绞车，很显然，减速机外置式的绞车满足不了补给船的安装需求，需要将整体结构设计得更为紧凑，将轴向距离最大限度缩短。

采用减速机内藏式安装的绞车目前则均为上出绳，这对舱内工作人员存在安全隐患，同时该类绞车没有排绳装置。补给系统要求卷筒能够实现多层缠绕且工作层不低于两层，在补给过程中绞车要能以额定速度进行快速收放索。显然，排绳装置是必须的，否则容易导致在补给过程中绞车出现乱绳、嵌绳和跳绳现象，最终造成补给作业中断等严重后果。

技术实现要素：

本发明提出了一种海上补给装置用承重索绞车，结构紧凑、操作安全，既满足船舱内狭小空间的安装布置要求，又保证舱内人员安全。

本发明的技术方案为；一种海上补给装置用承重索绞车，包括机架、卷筒装置、液压马达、制动器、减速机、排绳装置、挡绳杆。

机架是海上补给装置用承重索绞车的基体，卷筒装置安装在机架上，卷筒装置包括卷筒本体和位于其右端部的链轮，承重索缠绕在卷筒本体上，减速机一多半置于卷筒本体中空的部分，减速机左端为输入端，连接液压马达，液压马达与减速机之间还设置制动器，三者形成一个整体，这个整体通过一排螺栓与机架联接，另外通过一排螺栓与卷筒本体联接，通过液压马达驱动卷筒装置转动。

机架上还安装有排绳装置，排绳装置包括上排的双向导螺杆和下排的导杆，双向导螺杆和导杆之间设置导向架，双向导螺杆右端设置第二链轮，该第二链轮与卷筒装置的链轮通过链条相连，链条配置有链条张紧装置，机架侧面通过螺栓联接有防护罩。

第二链轮右端设置手轮，双向导螺杆左端设置限位开关，双向导螺杆中部设置滑块以形成滑块螺杆副；导杆的中部设置滑轮，滑块和滑轮在轴向上均位于导向架之内；第二链轮转动带动双向导螺杆转动，从而使滑块沿直线运动，滑块带动导向架轴向运动，导向架带动滑轮轴向运动。承重索一端由卷筒本体引出，再绕过滑轮形成下出绳的方式，滑轮沿轴向运动以实现左右运转排绳。机架底部还通过螺栓联接挡绳杆，防止承重索收放过程中出现张力异常而跳出滑轮。

优选的，减速机为行星减速器，制动器由液压系统控制、弹簧制动，承重索绞车在待命状态和不工作时，制动器摩擦片被弹簧压紧呈制动状态，工作时由液压系统控制使弹簧压缩，摩擦片脱开，卷筒装置转动。

本发明具有以下特点：

1)结构型式紧凑，能够在满足功能需求的情况下同时满足船舱内狭小空间的安装布置要求。

2)承重索采用下出绳方式，能够保证舱内工作人员作业时的安全。

3)通过限位开关防止补给过程中承重索出现放空现象。

4)方便维修，滑块为易损件，需要更换时只需打开导向架顶部的轴承盖，用一个螺钉即可手工拔出更换，维修方便。

附图说明

图1为海上横向补给(干货)作业示意图。

图2减速机外置型式绞车整体示意图。

图3为承重索绞车总图(主视图及侧视图)。

图4为承重索绞车总图(俯视图)。

图5为卷筒装置总图。

图6为排绳装置总图。

图中，1.补给船(发送端)2.内牵索3.承重索4.载货小车5.外牵索6.接收舰(接收端)7.电机8.刹车盘9.制动器10.减速机11.联轴器12.卷筒装置13.排绳装置14.挡绳杆15.液压马达16.制动器17.减速机18.机架19.卷筒装置20.链条张紧装置21.链条22.防护罩23.卷筒本体24.链轮25.限位开关26.双向导螺杆27.滑块28.第二链轮29.手轮30.导杆31.滑轮32.导向架。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例的方式对本发明做进一步阐述：

一种海上补给装置用承重索绞车，包括机架18、卷筒装置19、液压马达15、制动器16、行星减速器17，机架18是承重索绞车的基体，卷筒装置19安装在机架18上，卷筒装置19包括卷筒本体23和位于其右端部的链轮24，承重索缠绕在卷筒本体23上，行星减速器17一多半置于卷筒本体23中空的部分，行星减速器17左端为输入端、连接液压马达15，液压马达15与行星减速器17之间还设置制动器16，三者形成一个整体，这个整体通过一排螺栓与机架18联接，另外通过一排螺栓与卷筒本体23联接，制动器16由液压系统控制、弹簧制动，承重索绞车在待命状态和不工作时，制动器摩擦片被弹簧压紧呈制动状态，工作时由液压系统控制使弹簧压缩，摩擦片脱开，卷筒装置转动。液压马达15作为动力源驱动卷筒装置19转动；机架18上还安装有排绳装置13，排绳装置13包括位于上排的双向导螺杆26和位于下排的导杆30，双向导螺杆26和导杆30之间设置导向架32，双向导螺杆26右端设置第二链轮28，该第二链轮28与卷筒装置19的链轮24通过链条相连，链条配置有链条张紧装置20，机架18侧面通过螺栓联接有防护罩22；第二链轮28右端设置手轮29，双向导螺杆26左端设置限位开关25，双向导螺杆26中部设置滑块27以形成滑块螺杆副；导杆30的中部设置滑轮31，滑块27和滑轮31在轴向上均位于导向架32之内；第二链轮28转动带动双向导螺杆26转动，从而使滑块27沿直线运动，滑块27带动导向架32轴向运动，导向架32带动滑轮31轴向运动，滑块的材料为铸铝青铜；承重索一端由卷筒本体23引出，再绕过滑轮31形成下出绳的方式，滑轮31沿轴向运动以实现左右运转排绳；机架18底部还通过螺栓联接挡绳杆14，以防止承重索收放过程中出现张力异常而跳出滑轮。

本发明在极限船距下能保证两船正常补给，在满足强度的情况下根据承重索直径设计出卷筒本体23，该卷筒本体23能够实现多层承重索缠绕，能够保证在极限船距下正常补给所需的承重索长度，同时该卷筒本体23在承重索完全收回的情况下也能保留有一定安全容绳量。在双向导螺杆26左端部安装的限位开关25，其作用在于，基于双向导螺杆26的圈数与卷筒本体23上缠绕承重索的圈数存在的比例关系，限位开关可以记下双向导螺杆26的圈数，进而可以确定卷筒本体23上缠绕承重索的圈数，再向电控系统作出反馈，最后电控系统根据反馈值设置承重索绞车的减速位和停止位，以防止补给过程中承重索出现放空现象。

本发明还能通过计算出的排绳装置13与卷筒装置19的速比关系，合理设计卷筒本体23和双向导螺杆26上的圈数，最终能使补给作业以规定速度以及规定负载来回顺利收放承重索，不存在乱绳、嵌绳和跳绳现象，延长了钢丝绳使用寿命。由于在排绳装置13中增加了带机械离合的手轮29，如果在海上补给过程中由于人员误操作等不可知因素造成钢丝绳乱绳等影响作业的现象，可以通过手轮29调节排绳装置位置，使其回到正确的位置上。当更换承重索时也能通过手轮29调节排绳装置初始位置。