船舶锚缆机刹车试验优化方案

徐卫华，熊 遥

(中船澄西船舶修造有限公司，江苏 江阴 214433)

船舶锚缆机刹车试验优化方案

徐卫华，熊 遥

(中船澄西船舶修造有限公司，江苏 江阴 214433)

文章从锚缆机刹车原理入手，通过对船舶锚缆机修理试验参数的研究，提高锚缆机修理质量，确保锚缆机刹车的安全性和可靠性，以保证其特殊货物安全。

船舶；锚缆机；安全性能；刹车试验

船舶在航行过程中，遇到恶劣的天气或者复杂的海况时，抛锚是保证船舶安全的较好选择，但锚泊过程中锚缆机刹车失灵,将对船舶安全造成致命威胁。船舶在靠泊过程中，主要依靠拖轮的动力完成整个靠泊动作，无动力情况下，通过前后缆绳来控制固定船舶。因此，锚缆机对靠泊船舶的安全起到关键的作用。部分船舶在修理结束后，需要码头主机动车，如果码头动车时锚缆机刹车失灵或刹车不到位，试车船舶将面临因脱缆而失控，发生撞船事故的风险。综上所述，锚缆机在船舶靠、离码头时发挥着非常重要的作用，是保证船舶安全的重要设备之一。锚缆机在船舶操控中起着非常重要的作用。特别是化学品船,靠离码头更加频繁,锚缆机使用频率更高,锚缆机必须具备可靠的操控性能。

为了避免船舶因锚缆机刹车失灵而发生事故，同时，也为了满足船舶PSC检查、船级社检验的要求，锚缆机在修理后，必须按照规范完成刹车试验，以验证其各项性能参数是否能保证船舶安全。

1 锚缆机刹车

1.1 锚缆机刹车的工作原理

锚缆机刹车一般为带式刹车，这种刹车操作轻便，能用较小的力，制动较高的负荷。刹车是锚缆机的关键部件，直接关系到锚缆机的正常使用和船舶的安全。刹车的主要工作原理是通过手动施加外力给刹车带，迫使刹车带与刹车毂之间产生较大的摩擦力，从而制动滚筒，使滚筒上的缆绳或锚链保持带紧并处于静止不动的状态，达到固定船舶的效果。

1.2 锚缆机刹车的几种工作状态分析

1.2.1 过松刹车

过松刹车即手动刹车力过小或刹车带及刹车毂磨损严重，使锚缆机达不到刹车的效果。在天气情况较好、水流较小的情况下，锚缆机刹车处于正常工作状态，一旦风力变大或水流变急，锚缆机刹车即处于松弛状态，此种情况为过松刹车。过松刹车对船舶的安全不能起到很好的保护作用。

1.2.2 合理刹车

合理刹车即刹车力在合理的区间，锚缆机合理刹车必须兼顾两种情况：第一种情况是船舶在遇到较恶劣的天气、风力较大或水流较急的情况下，刹车能起到很好的效果以固定船舶，保证船舶的安全；第二种情况是锚缆机刹车在缆绳破断之前能够自动脱开以降低缆绳负荷，从而起到保护锚缆机及缆绳安全的作用。

1.2.3 过度刹车

过度刹车即刹车力过大，缆绳在破断之前不能自动脱开，刹车带及刹车毂在多次过度刹车后磨损较快，此种情况为过度刹车。过度刹车同样不能保证船舶、锚缆机及缆绳的安全。

1.3 锚缆机刹车的主要功能及隐性功能分析

锚缆机刹车的主要功能是通过刹车带制动滚筒，从而带紧固定滚筒上的缆绳或锚链。

锚缆机的刹车另一极其重要的隐性功能往往被忽视，即刹车对锚缆机及缆绳的安全保护功能。锚缆机在手动刹车时，刹车力的大小完全取决于操作人员的实际操作，合理的刹车力没有一个明确的界定，不同人员操作产生的刹车结果也会迥然不同。这种情况会产生以下几种后果：由于刹车过紧(过度刹车)，使刹车带与刹车毂之间的摩擦力过大，长此以往，锚缆机的刹车带及刹车毂会出现因过度刹车而过度磨损的情况，过度刹车极大地降低了锚缆机的刹车带及刹车毂的使用寿命，在船舶修理过程中，经常会发现锚缆机的刹车带及刹车毂使用不久即出现过度磨损的情况；过度刹车使锚缆机的刹车力大于缆绳的最小破断力，在缆绳破断之前，刹车仍然处于抱紧状态，刹车对缆绳及锚缆机起不到很好的保护作用。

2 锚缆机刹车试验

2.1 锚缆机刹车试验工具及原理

锚缆机刹车试验所需工具：人字型专业支撑架、液压千斤顶、手摇泵等。

锚缆机刹车试验原理：锚缆机刹车试验主要是根据力矩平衡原理F1×L1=F×L，从而计算出刹车力的大小，即刹车力F1=F×(L/L1)。其中，F为液压千斤顶的顶力(F=P×A，P为液压千斤顶的油压，即压力表的读数，A为液压千斤顶柱塞的面积)，L是F的力臂，即为专业工具等腰三角形的高度，L1是F1的力臂，等于系缆滚筒直径D与缆索直径d之和的一半，即L1=(D+d)/2。

2.2 散货船锚缆机刹车试验过程

普通散货船的锚缆机刹车试验过程一般如下：调整好刹车工装在锚缆机滚筒侧板上的位置及高度，安装并固定好试验工装，连接试验用液压工具，将锚缆机刹车刹紧，预加压检查刹车是否发生位移，如发生位移，需进一步刹紧锚缆机，再次增加压力直到达到图纸要求试验压力，保持压力5 min，观察锚缆机刹车是否发生位移，如压力未下降，刹车未发生位移，则试验合格。

2.3 化学品船锚缆机刹车试验过程

化学品船的锚缆机刹车试验过程一般如下：调整好刹车工装在锚缆机滚筒侧板上的位置及高度，安装并固定好试验工装，连接试验用液压工具，将锚缆机刹车刹紧，预加压检查刹车是否发生位移，如发生位移，需进一步刹紧锚缆机，将千斤顶顶升至图纸要求压力，刹车静止不动，慢慢旋松丝杆，直至刹车带瞬间弹开，此时压力表的瞬间压力即认为是能刹住车的最小压力，然后轻微带紧刹车，用合适长度的扭力扳手套在事先焊好在丝杆顶端的螺母上，从小到大调整扭力扳手的力矩并逐次测试，直到扭力扳手不发出响声为止，此时的力矩即认为是能刹住车的最小力矩，最后将最小力矩的铭牌挂在丝杆上，以供日后参考，整个刹车试验结束，刹车试验合格。

2.4 散货船锚缆机刹车试验与化学品船锚缆机刹车试验结果分析

散货船锚缆机刹车试验只能证明缆绳在最大破断力时锚缆机能刹住车，但是不能测试出此时刹车力的大小，继续增加顶升压力仍可能刹住车，即此时缆绳被拉断以后仍然能刹住车的可能性很大。对锚缆机、刹车带及缆绳起不到很好的保护作用。而化学品船锚缆机刹车试验能准确的测算出锚缆机刹车的最小力矩,防止缆绳因锚缆机过度刹车导致被拉断，同时最大可能的减少了刹车带与刹车毂之间的磨损，延长了刹车带与刹车毂的使用寿命，对锚缆机、刹车装置及缆绳起到了很好的保护作用。

3 结束语

经过多艘船舶锚缆机修理后的刹车试验证实，该试验方法比较规范，能较准确地验证锚缆机刹车的各项性能参数，为船员日常正确操作锚缆机提供了参考，能够有效地保证缆绳、锚缆机及船舶的安全。

In this paper introduces the braking system principle of windlass and mooring winch, and analyses the report of ship windlass and mooring winch repairing test. To improve the repairing quality, insure the windlass and mooring winch brake system is security and reliability for safety of chemical cargo.

ship; windlass and mooring winch; safety performance; brake test

徐卫华(1982-)，男，江苏连云港人，助理工程师，大学专科，主要从事船舶修理技术工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.01.013

2015-08-13