一种绞缆机试验装置及其试验方法与流程

本发明涉及船舶产品技术领域，尤其涉及一种绞缆机试验装置及其试验方法，主要适用于提高试验范围。

背景技术：

绞缆机是用来收卷绕和存储缆绳的，由动力部分、传动部分、支架组件、绞缆筒组件及刹车组件等组成，绞缆机通常安装于船舶甲板面上，用于船舶靠岸系泊或是临时货物起吊。根据船舶舾装数计算结果，按照额定载荷的大小，常见绞缆机规格分为：10t、15t、20t、25t及30t。然而根据规范要求，绞缆机能够承受的最小静载必须不低于绞车额定负载的3倍，即20t的绞车最小必须承受60t静载。

目前按照规范要求，对绞缆机进行试验验证的100%额定负载试验，125%超负载试验以及绞缆机卷筒刹车力试验，其中p*s*l=f*d，p为油缸压力，s为油缸缸径，l为油缸到滚筒中心距离，f为滚筒刹车力（绞缆机最大静载），d为滚筒的节经。额定负载及超负载试验只能考核绞车运转时的工作能力，刹车力试验也仅能对绞缆机的卷筒侧板及刹车轮毂进行结构强度的考核，无法对绞缆机的整个结构强度进行考核验证，尤其是执行部件滚筒筒体，以及支撑部件支架组件。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的试验范围窄的缺陷与问题，提供一种试验范围广的绞缆机试验装置及其试验方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种绞缆机试验装置，包括拉力计、油缸、钢丝绳与工装滚轮；

所述钢丝绳缠绕在工装滚轮上，工装滚轮固定在绞缆机前端的地轨上，所述钢丝绳的两端均与油缸一端的吊耳连接，油缸另一端的吊耳与拉力计一端的拉环连接，拉力计另一端的吊环与缆绳一端的绳头连接，缆绳缠绕在绞缆机的滚筒上，缆绳的另一端固定在滚筒侧板的系绳柱上，所述绞缆机固定在大平板上；

所述油缸的有杆腔依次经三通阀、截止阀ⅰ后与电动加压泵连通，油缸的无杆腔与电动加压泵连通，所述电动加压泵上安装有压力表ⅰ，所述油缸的有杆腔依次经三通阀、截止阀ⅱ、压力表ⅱ后与手动加压泵连通。

所述油缸一端的吊耳通过卸扣ⅰ与钢丝绳的两端连接，油缸另一端的吊耳通过卸扣ⅱ与拉力计一端的拉环连接，拉力计另一端的吊环通过卸扣ⅲ与缆绳一端的绳头连接。

所述大平板上位于绞缆机前端的部位设置有止推。

所述缆绳的出绳点a靠近滚筒侧板。

所述绞缆机的马达进出油口与工装泵站连通。

所述油缸的有杆腔通过高压软管分别与电动加压泵、手动加压泵连通，油缸的无杆腔通过低压软管与电动加压泵连通。

一种绞缆机试验装置的试验方法，所述试验方法包括以下步骤：

s1、开启工装泵站，将绞缆机的离合器合上，刹车打开，推动马达手柄，使绞缆机处于收绳工作状态，当缆绳绷紧后，拉力计数值显示器会出现读数，此时将马达手柄回中，停止收绳；

s2、打开截止阀ⅰ，关闭截止阀ⅱ，使用电动加压泵往油缸的有杆腔内加油，并观察压力表ⅰ的读数，当压力表ⅰ的读数接近绞缆机静载试验所需油缸压力时，停止加压；

s3、关闭截止阀ⅰ，打开截止阀ⅱ，使用手动加压泵往油缸的有杆腔内加油，并观察压力表ⅱ的读数，当压力表ⅱ的读数显示为绞缆机静载试验所需油缸压力时，停止加压，并观察此时拉力计数值显示器上的读数，读数应该为绞缆机静载值；

s4、保压1分钟，并观察绞缆机的结构是否有明显变形或者破坏。

步骤s2中，所述绞缆机静载为600kn，绞缆机静载试验所需油缸压力为21mpa；

当压力表ⅰ的读数为20mpa时，停止加压。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明一种绞缆机试验装置及其试验方法，该方法操作简单，解决了目前试验方法仅能验证绞缆机运转工况下工作能力，静载工况下只能部分验证绞缆机结构强度的问题，使得绞缆机的静结构强度得到充分验证，一方面减小了绞缆机装船后被拉坏的风险，另一方面为产品的结构优化，降本增效提供试验支撑。因此，本发明试验范围广、操作简单。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明中油缸管路连接示意图。

图4是本发明中缆绳缠绕在绞缆机滚筒上的示意图。

图中：拉力计1、油缸2、钢丝绳3、工装滚轮4、绞缆机5、缆绳6、大平板7、卸扣ⅰ8、卸扣ⅱ9、卸扣ⅲ10、三通阀11、截止阀ⅰ12、电动加压泵13、压力表ⅰ14、截止阀ⅱ15、压力表ⅱ16、手动加压泵17、高压软管18、低压软管19。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图4，一种绞缆机试验装置，包括拉力计1、油缸2、钢丝绳3与工装滚轮4；

所述钢丝绳3缠绕在工装滚轮4上，工装滚轮4固定在绞缆机5前端的地轨上，所述钢丝绳3的两端均与油缸2一端的吊耳连接，油缸2另一端的吊耳与拉力计1一端的拉环连接，拉力计1另一端的吊环与缆绳6一端的绳头连接，缆绳6缠绕在绞缆机5的滚筒上，缆绳6的另一端固定在滚筒侧板的系绳柱上，所述绞缆机5固定在大平板7上；

所述油缸2的有杆腔依次经三通阀11、截止阀ⅰ12后与电动加压泵13连通，油缸2的无杆腔与电动加压泵13连通，所述电动加压泵13上安装有压力表ⅰ14，所述油缸2的有杆腔依次经三通阀11、截止阀ⅱ15、压力表ⅱ16后与手动加压泵17连通。

所述油缸2一端的吊耳通过卸扣ⅰ8与钢丝绳3的两端连接，油缸2另一端的吊耳通过卸扣ⅱ9与拉力计1一端的拉环连接，拉力计1另一端的吊环通过卸扣ⅲ10与缆绳6一端的绳头连接。

所述大平板7上位于绞缆机5前端的部位设置有止推。

所述缆绳6的出绳点a靠近滚筒侧板。

所述绞缆机5的马达进出油口与工装泵站连通。

所述油缸2的有杆腔通过高压软管18分别与电动加压泵13、手动加压泵17连通，油缸2的无杆腔通过低压软管19与电动加压泵13连通。

一种绞缆机试验装置的试验方法，所述试验方法包括以下步骤：

s1、开启工装泵站，将绞缆机5的离合器合上，刹车打开，推动马达手柄，使绞缆机5处于收绳工作状态，当缆绳6绷紧后，拉力计1数值显示器会出现读数，此时将马达手柄回中，停止收绳；

s2、打开截止阀ⅰ12，关闭截止阀ⅱ15，使用电动加压泵13往油缸2的有杆腔内加油，并观察压力表ⅰ14的读数，当压力表ⅰ14的读数接近绞缆机5静载试验所需油缸2压力时，停止加压；

s3、关闭截止阀ⅰ12，打开截止阀ⅱ15，使用手动加压泵17往油缸2的有杆腔内加油，并观察压力表ⅱ16的读数，当压力表ⅱ16的读数显示为绞缆机5静载试验所需油缸2压力时，停止加压，并观察此时拉力计1数值显示器上的读数，读数应该为绞缆机5静载值；

s4、保压1分钟，并观察绞缆机5的结构是否有明显变形或者破坏。

步骤s2中，所述绞缆机5静载为600kn，绞缆机5静载试验所需油缸2压力为21mpa；

当压力表ⅰ14的读数为20mpa时，停止加压。

本发明的原理说明如下：

本设计可以充分的验证考核绞车整个结构的静强度；油缸参数为：缸径d=220mm，杆径d=110mm，行程s=300mm；绞缆机参数为：额定负载fw=160kn，静载fb=600kn，卷筒大小为d=450mm；600kn静载试验所需油缸压力计算公式为：p=fb/[π*(d2-d2)/4]，经计算p=21mpa。

试验时，将试验用绞缆机、试验用缆绳、拉力计、试验油缸以及连接用卸扣吊装至试验平台，将工装滚轮采用一组高强度螺栓固定在试验绞缆机前端的地轨上，试验绞缆机的支架组件固定在试验大平板上，前端设置必要的止推，以防试验负载过大绞缆机拉翻。

使用电动加压泵往油缸的有杆腔加油，此过程压力上升较快，由于油缸加压至20mpa时，其压力变化迅速，稍有加载压力就可能超过21mpa，甚至更大，造成设备损坏，所以最后的加压阶段需要使用手动加压泵，缓慢加压。

实施例：

参见图1至图4，一种绞缆机试验装置，包括拉力计1（200t）、油缸2、钢丝绳3（6m插编钢丝绳）与工装滚轮4；所述钢丝绳3缠绕在工装滚轮4上（缠绕工装滚轮一周），工装滚轮4固定在绞缆机5（20t）前端的地轨上，所述钢丝绳3的两端通过卸扣ⅰ8与油缸2一端的吊耳连接，油缸2另一端的吊耳通过卸扣ⅱ9与拉力计1一端的拉环连接，拉力计1另一端的吊环通过卸扣ⅲ10与缆绳6（50m高强度缆绳）一端的绳头连接，缆绳6缠绕在绞缆机5的滚筒上（缠满一层），缆绳6的另一端固定在滚筒侧板的系绳柱上，所述缆绳6的出绳点a靠近滚筒侧板，所述绞缆机5固定在大平板7上，所述大平板7上位于绞缆机5前端的部位设置有止推，所述绞缆机5的马达进出油口与工装泵站连通；所述油缸2的有杆腔依次经三通阀11、截止阀ⅰ12后与电动加压泵13连通，油缸2的无杆腔与电动加压泵13连通，所述电动加压泵13上安装有压力表ⅰ14，所述油缸2的有杆腔依次经三通阀11、截止阀ⅱ15、压力表ⅱ16后与手动加压泵17连通；所述油缸2的有杆腔通过高压软管18分别与电动加压泵13、手动加压泵17连通，油缸2的无杆腔通过低压软管19与电动加压泵13连通。

按上述方案，一种绞缆机试验装置的试验方法，所述试验方法包括以下步骤：

s1、开启工装泵站，将绞缆机5的离合器合上，刹车打开，推动马达手柄，使绞缆机5处于收绳工作状态，当缆绳6绷紧后，拉力计1数值显示器会出现读数，此时将马达手柄回中，停止收绳；

s2、打开截止阀ⅰ12，关闭截止阀ⅱ15，使用电动加压泵13往油缸2的有杆腔内加油，并观察压力表ⅰ14的读数，当压力表ⅰ14的读数（20mpa）接近绞缆机5静载（600kn）试验所需油缸2压力（21mpa）时，停止加压；

s3、关闭截止阀ⅰ12，打开截止阀ⅱ15，使用手动加压泵17往油缸2的有杆腔内加油，并观察压力表ⅱ16的读数，当压力表ⅱ16的读数显示为绞缆机5静载试验所需油缸2压力时，停止加压，并观察此时拉力计1数值显示器上的读数，读数应该为绞缆机5静载值（允许有显示误差，一般不超过±1%）；

s4、保压1分钟，并观察绞缆机5的结构（滚筒组件及支架组件）是否有明显变形或者破坏。