航标船自动锚链夹持设备改造研究

2018-03-21常淼

珠江水运 2018年4期

关键词：改造

常淼

摘要：文中针对传统航标船作业时自动化程度低、劳动强度大、安全系数低的缺点，结合现行航标锚链夹持设备的现状，介绍了老型航标船航标锚链夹持设备改造的必要性和改造的方式，并对不同的改造方式的可行性做出探讨。

关键词：航标船改造锚链夹持自动锚链夹

1.前言

随着近年各海区航标数量的增加，每年航标保养和航标应急数量随之增加。各航标处现有航标船大部分建造于上世纪八九十年代，船上航标作业设备普遍存在自动化程度低、操作困難等缺陷。尤其是锚链夹持设备，目前大多采用手动锚链夹，在航标作业时布标弃链、抛沉石危险性高、效率低下，而老旧船舶又存在着改造局限性较大的缺陷。如何对航标夹持设备进行升级，提高其自动化程度和工作效率、减轻劳动强度、降低作业风险，成为一项重要课题。

2.航标作业船工作现状

目前在全国三大海区航保中心所属大、中型航标船的锚链夹持设备主要分两类，一种是近年所建造的大型航标船，如海巡15船，采用卷筒方式，配套带锁链装置的液压升降导链轮，利用甲板配布绞车完成航标锚链回收。这种方式自动化程度高，劳动强度低，安全系数高。另一种是上世纪八九十年代建造的航标船，利用固定式导链轮和手动简易锚链夹，配合绞车，回收锚链。这种方式属半自动操作，人员劳动强度大，安全系数低。尤其是简易锚链夹在布标弃链、抛沉石时人工手动拔出锚链夹安全销，打开锚链夹放出锚链。在涌浪较大时给作业人员造成很大安全隐患。

3.航标作业船航标锚链夹持设备种类

3.1手动锚链夹持设备

目前，老型大、中航标船普遍使用立式绞盘配合手动式简易锚链夹进行布标弃链、抛沉石作业。其结构简单，承受拉力较大。锚链夹为”U”型设计，中间有连接轴，可自由打开、关闭（图1）。一边开口处有一卡扣，另一边可插入安全插销。卡扣合起后插入安全插销即可把锚链固定在锚链夹内。

3.2液压升降导链轮和自动弃链装置

液压升降导链轮和自动弃链装置配合使用，起到自动卡紧和抛链的目的。其自动化程度高，减轻了航标作业人员的劳动强度并降低了航标作业过程中的危险系数。

液压升降导链轮和自动弃链装置的原理为导链轮在原位时卡板的卡链开口可以卡住锚链，需要导链时导链轮升起使锚链移出卡链开口，开始导链（图2）。液压弃链装置用于抛设浮标。主要由缓冲器、转动臂、止链板、转动臂、脱扣液压器等组成。安装在船的左右舷，设备正常状态锁环锁住卡链板，抛设浮标时吊机吊起沉石到船舷外，使沉石贴靠在液压弃链装置卡链板开口下方，吊机向内摆臂锚链进入卡链板开口被卡住，松解吊钩，沉石挂在舷外。需要抛设时，远程按钮操纵液压缸顶开锁环，卡链板在沉石重力作用下向外翻转135°～150°，锚链从卡链板开口滑出，沉石抛下，卡链板在安装在其下部的拉簧作用下自动复位（图3）。

3.3液压链锁止动器与挡销系统

液压链锁止动器又名鲨鱼钳，其与挡销系统组成一个整体式结构，分为鲨鱼钳组件、挡销组件、顶销组件、箱体组件、液压系统、电控系统（图4）。

3.3.1液压链锁止动器组件

两个鲨鱼钳组件置于箱体中，由钳口、卡口、销轴、摆臂、油缸、支撑座组成，一左一右，对称布置。高压油推动油缸，通过摆臂，竖起或放下鲨鱼钳钳口。锚链的拉力通过销轴、摆臂传递到支撑座上。

3.3.2挡销组件

两套挡销组件置于整体式箱体中，挡销组件由挡销主轴、外套筒、挡销盖、铜套、滚动轴承、支撑外套等组成。外套筒随锚链转动，通过滚动轴承和铜套将力传递到挡销主轴上。挡销盖下方布置有油缸，油缸驱动挡销升起和降下。

3.3.3液压系统

本系统设两套电机泵组，一主一备，互为备用。电机驱动液压泵工作，使液压缸动作，从而驱动鲨鱼钳和挡销等进行动作。当液压系统失电时，可以通过蓄能器供油进行鲨鱼钳和挡销的动力源，蓄能器储存的液压能可供鲨鱼钳和挡销进行一次完整的动作。

3.3.4电控系统

鲨鱼钳和挡销可以在驾驶室和机旁进行操纵，同时可以通过便携式操纵盒进行远距离操纵。电控系统可以进行液压泵组的起停，鲨鱼钳的升降、挡销的升降等动作，以及电机的驱动。

4.航标船锚链夹持设备改造的可行性分析

老型航标船的锚链夹持设备进行改造时，要综合考虑的设备造价、改造难易程度和设备操作便捷性等因素的影响，且老型大、中型航标船舶均是二十年以上船龄，船体结构老化，改造空间小。所以在改造过程中需根据不同船舶的实际情况综合分析。

4.1主甲板为平面设计，甲板面有木质防护层型航标船，如广州航标船“海巡171”船。

此类航标船甲板面积较大，有较大的甲板空间进行设备安装，可安装卧式自排链液压绞车（用于从水底拉出浮标的沉石）配合液压升降导链轮和自动弃链装置进行航标作业。工作原理为，在航标作业时，由甲板克令吊吊起海中航标，锚链通过液压升降导链轮，液压绞车开始启动后，升降导链轮由液压缸顶起超过止链板并超出舷外。绞车卷筒液压马达驱动绞车卷筒，使大卷筒在液压马达的驱动下作正、反转运动，锚链通过滚轮缠绕在卷筒上，卷筒转动使锚链均匀的排在卷筒表面。当需要止链时，液压缸收缩，锚链卡入止链板。布标弃链或抛投沉块时利用自动弃链装置由油缸驱动转动臂，使止链板翻转达到弃链目的。

该套装置自动化程度高，工作效率高，减轻了航标作业人员的劳动强度，并在上海、天津和青岛等地的新造航标作业船上成功使用。但该型设计存在体积较大、液压装置需埋入船体，占用航标舱室空间，在对老型船舶改造时图纸设计和施工难度大，对船体结构也有所破坏。

4.2主甲板设有舱口围的航标船，如湛江航标处“海巡1726”船。

此类航标船因主甲板舱口围占用较大空间，使得航标作业区面积较小、船舶改造受限，可安装立式绞盘，配合液压链锁止动器与挡销系统。其工作原理为在航标作业时，由船上克令吊吊起海中航标，使锚链通过鲨鱼钳和挡销系统，利用鲨鱼钳卡住锚链，然后利用绞盘把锚链和沉块绞至船舷处，完成布标弃链、抛沉石作业。鲨鱼钳和挡销系统在工作时由液压泵控制伸出甲板，完成工作后可收起与甲板平，保证甲板畅通。

鲨鱼钳与挡销系统共用一个结构箱体，可直接在甲板的航标作业区进行开口，然后沉入甲板以下，与主甲板焊接为一体。该套装置需在绞盘绞动锚链时，有三到四名作业人员牵引索引钢丝和排列绞起的锚链，有一定的劳动强度。但其占用甲板空间小，改造难度低，不对船体结构有较大改动。有利于在老型航标作业船上推广和使用。