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船舶装卸装置/起重设备

1.船上装卸货物

转运是指从装运港（地）至卸货港或目的地的货运过程中进行转装或重装，包括从一运输工具或船只移至另一同类运输方式的运输工具或船只，或由一种运输方式转为另一种运输方式，如船舶或卡车。 大多数货物都在货物装卸装置的帮助下移动，只有非常小巧轻便的货物仍然通过人力搬运。货物装卸装置可以装在船上（自动装载机/卸载机）或港口。若情况为后者，码头上拥有大量移动式起重机，能够沿着码头移动。这些起重机以前只能在轨道上行驶，但现在越来越多的起重机配备了带空气轮胎和转向功能的通用车轮。这使得起重机能够在整个码头或者港口上自由移动。

1.1船上货物装卸设备的选择

船舶的货物装卸设备有很多种类，并且可以选择安装其中一种或多种：

——租船人（谁雇用船）要求。 为什么这样不是船公司所关心的，但如果此公司的船舶没有配货物装卸装置，订单将会被满足要求的竞争对手抢走。

——航行领域要求。因为该地区的港口缺乏起重机。在非洲，南美洲亚洲以及世界各地的小港口和工厂中，情况往往如此。

——为了运输特殊货物，由于其太笨重以至于不能使用可用的岸吊。

——特种货运是一种一次性的大型运输，就像一个完整的工厂，分段搬运，或用大型重型机械搬运。

船舶起重机降低船舶的稳定性和承载能力; 并且他们需要成本和维护。在普通货船上，两台起重机（包括基座）占建筑总成本的10％。

带有冷藏系统的船舶通常在船上装有7台或更多（轻型）起重机，其成本可能高达总建筑成本的20％。所以采取一种折衷方案，可能的情况是：船舶没有起重机，但是具有必要的基础（在船舶上的多个地方加固）和管道系统。

如果需要起重机，可以在不对船舶进行根本改变的情况下安装起重机，并且不会有额外的时间损失（如果起重机是提前订购的话）。

1.2法定要求

国际劳工组织第152号公约(ILO-152)规定了货物装卸设备的法定要求，包括升降机、斜道吊舱等。必须在船旗国和美国船级社、德国劳氏船级社、劳埃德船级社和维尔软件公司等社会团体的监督下遵守这些法规。

货物装卸设备的分类由以下方面规定：

——国家法律，其中规定船舶每年检查一次装备，并且每5年进行一次分类检查。

——国际法规规定，船级社每年必须检查装备进行检查和功能试验。五年一次和四年一次的调查，即每年检查，包括开放组件检查等，并加上负载测试。

工作划分

检验认证和责任划分如下：

——与货物装卸（起重机，坡道等）直接相关的所有IL0-152条约规定工作均由船级社负责。

——所有国际劳工组织有关安全的工作，例如进入船舶、船舱或起重机入口、船舶的安全以及监督船级社都是船旗国的责任。

——所有不符合国际劳工组织第152号公约（IL0-152）的工作，例如机舱起重装置，起重机等都是航运公司的责任，遵守国家法律和工业安全手册.

认证

船舶起重机械和搬运设备登记册中特别提到了船级社控制的物品。

国际劳工组织第152号公约（LL0-152）摘录：每艘海轮必须备有船舶起重装置和货物处理设备登记册。

该登记册的封面必须注明以下：

——I LO规则和船级社规则中规定的每五年一次的规则。

——年度检查规则

——在使用和老化过程中可能磨损的齿轮的所有部件必须具有测试证书：

bull;起重机（完整）

bull;转轮和顶部升降机

bull;导线

bull;组件和滑轮

bull;升降机

bull;起重机吊钩

bull;附件

——证书必须显示每个部分都适用哪些要求。包括证书的签名和测试的日期和地点。

——臂架的底部必须显示：

bull;最大安全工作负荷（SWL）。

bull;适用于负载的半径（原点和垂直运行器之间的水平距离）

bull;这些数字必须从货物挂在货钩上的位置清晰可见。

例：SWL 60吨（40吨）/ 16米（28米）

最大安全工作负荷60吨，半径16米，40吨，半径28米。

2.回转式起重机

右图显示了一艘装有三台普通回转起重机的船。 起重机室用螺栓固定在回转轴承上，回转轴承的下环用螺栓固定在支柱上，该支柱是船体结构的一部分。 回转支承是一种大型双转轴承。 电动或液压马达通过其小齿轮抓住上转向环的轮圈，该小齿轮是旋转起重机的大型环形齿轮。 通常由于电缆在基架内往返于起重机，因此起重机不能无限制地旋转。

起重机室是一个带窗户的钢结构舱室，可以让起重机驾驶员对活动区域有一个宽阔的视野。 丝筒，驱动发动机以及控制器和安全装置都位于起重机房内。直径2-3米。

起重机吊臂铰接在吊机上，使起重机能够降低和最大化。起重机吊臂由一个或两个箱形梁组成。臂架的设计是在重量最小且刚度最大的情况下达到预期的强度。所讨论的不同类型的旋转起重机主要可以根据吊臂附着在吊车上的位置来区分。

2.1起重机在船上的位置

桅杆和起重机以前只能放在中心线上，但现在它们越来越靠近船的一侧。

可以做出以下讨论：

定位在船的中心线对于船舶的稳定性是最好的。 起重机在中心线上，起重机操作者可以很好地看到货舱的位置，但不是码头。 船也不应该偏向哪边。

如果所有的起重机都位于船的一侧，则会对船的重心位置产生不利影响。因此，只有大型船舶，起重机的质量与船舶总质量相比可能很小，可以采用这种安排。 对于起重机驾驶员来说，与所有起重机位于中心线上相比，货舱的视图并不好，但码头的视野大大增强。 此外，码头起重机的伸展距离也大大提高。

另一种方法是将一台起重机放在靠岸的一个星形板上（或两个或两个交替）。 他们仍然偏离中心，但现在起重机数量的一半不在码头一侧，这对起重机的可见度和可见范围不利。

如果使用遥控器（无线），起重机驾驶室的视野并不重要。起重机司机可以将自己定位于任何可行性最好的地方。

（1） 起重机基座

（2） 回转支承

（3） 起重机室

（4） 起重臂

（5） 起重机吊臂或者吊杆支托

（6） 顶部圆筒

2.2固定起重机

所有起重机吊臂都受到来自海浪的附加力量的影响。因此吊臂拥有自己的摇篮，可以在航行中保护它们。这可以通过以下方式完成：

—— 一个在甲板上可固定的或可移动的支撑。

—— 一个固定在艏楼甲板舱室，丁坝或船尾甲板的支架。

—— 如果起重机吊臂的长度等于两个起重机之间的距离，邻近的起重机作为支撑。

—— 起重机吊舱不用时起重机机舱可以吊起起重机舱。

2.3负载控制

a.回转速度

回转式起重机通常有一个长货物转轮（起重钢丝绳），尤其是在短距离（当悬臂接近垂直时）时，可以将货物装上。如果起重机旋转，负载的初始速度将小于悬臂的速度。负载的速度然后增加。 当副臂到达其最终位置并停止时，负载仍然具有动量，从而经过副臂的位置。 起重机操作者的技能确保货物到达预定位置。

回转式起重机的不足之处是，负载的水平动量使得难以准确定位负载。 因此，不能获得高的装载量和卸载速度。在许多范围较大的起重机中，旋转时的角速度随着以下情况而自动降低：

加速和减速的力量随着范围的平方增加。作为起重机的范围的函数，离心力增加使负载具有离开其圆周轨迹的趋势。

起重机操作者可以控制负载达到2.5-3米的最大角速度。

b.提升能力

鼓式绞车的最大牵引能力平均为10-25吨。如果吊臂下降并且起重机半径增加，则从起重臂末端悬挂的负载会增加吊车上的力矩（倾覆力矩）。出于这个原因，所有起重机的最大负荷取决于半径（成反比）。在某些起重机中，当半径增加时，绞车的最大拉力自动减小。 这可以防止在半径过大时负载抬起（负载/动量限制）。

c.提升速度

使用一些起重机，可以将绞车从单手操作切换到双动操作。 双作用时，最大拉力较大，提升速度较小（反比）。通常这种切换是自动的; 如果起重机不得不提起太重的负载，它将会翻倍。

2.4船舶稳定性

在使用货物装备时，特别是在重负荷的情况下，船舶的稳定性（GM）必须保持在这样的程度，以确保在起重机吊载货物时保持正向。

该船的初始稳定性可防止起重机列出超过5°。通过移动压载水（或燃料）可以防止或减少过多的列表。

在许多船舶上，这是通过一个反倾侧系统实现自动化的，该系统可以在将重物从重力运动到右舷时，或者反过来将重力从一个翼舱自动泵送到另一个。起重机的作业角度限制通常为5°。

一般来说，旋转起重机很难受到纵倾（前后牵伸的差异）的影响。 大多数起重机可以承受5°的纵倾，但也有最大纵倾为2°的起重机。

最大清单和最大修整的原因之一是，回转式发动机必须克服较大部分的负载重量（随着起重机垂直角度的正弦值而增加）。

2.5保障措施

回转式起重机的一些安全装置对于这些类型的起重机是典型的，其他的适用于所有类型的起重机。

一般规则：

——零电压设备应存在。对各种电动机不通电意味着应用了制动器。如果电源在中断后恢复，起重机将不会自行停机。正常的保护措施是自动主开关。 当起重机操作者回到原位并重置控制装置时，它可以再次打开。

——过载安全应设置。如果起重机的任何部分遇到过载，则立即关闭。 如果是电动起重马达，任何过载都会激活制动器。如果没有设置，则负载或吊杆下降，起重机旋转时很难停止。

——紧急停止应设置。红色紧急停止按钮应位于起重机驾驶员可以到达的地方，以及规则所需的地方。当推动起重机的所有运动都是不可能的。 紧急停止只能在本地进行。

——应该设置升降机极限开关。这是一个可以确定吊钩的最高位置的开关。

——空载保护。为了保持足够的提升能力（摩擦力），应将电缆至少缠绕三圈。有时会有倾斜限位开关。当倾斜角度变得过大时，这将关闭起重机。

·回转式起重机专用

--限位开关用于臂架的最高和最低位置。这也是最大和最小外展限制。

--转动限位开关以防止起重机吊杆接触臀部结构的另一部分。

2.6驱动器

起重机至少有三台电机：一台用于转轮顶杆，另一台用于回转。 电机可以是液压或电动的。在起重机的液压动力中，液压供应由所谓的由电动马达驱动的动力组产生。

1. 液压驱动

转轮和回转都需要旋转液压马达：副臂的顶部使用一个或两个液压缸完成。主滑阀通过主阀通过驱动阀进行控制。当起重机达到极限位置时，电机会自动停止移动。这是在援助下完成的一个限位开关和一个末端开关，尽管在相反方向上的移动仍然是可能的。

为了将起重臂放在拐杖的休息位置，必须使用超控开关，因为这通常低于起重臂的最低允许位置。

主滑阀通常具有将英制发动机的力和速度调整到控制器位置的结构。 当需要移动时，主滑阀也提升特定电机的制动器。此外，如果液压马达的油路关闭，主滑阀可以吸收额外的负载。

b.电力驱动

船舶起重机的电力驱动装置从船上的配电盘接收电力。为此，船舶的三相电流通过一个可调节的转换器改变为直流（DC）或可调频率的交流电（AC）。

控制杆操作转换器，向电机发送电流并释放制动器。与液压发动机相反，如果电源切断，电动机不能吸收负载的力。在停止命令的情况下，刹车瞬间施加压力以克服这个短暂的问题。然而，由此产生电动绞车引擎的制动器磨损比液压绞盘马达的制动器更快。

像液压驱动装置一样，超限提升松弛装置和回转装置由限位开关提供。

2.7起重机的分类

回转式起重机可按以下类型进行分类：

传统型（第3节）

低速型（第4节）

重型起重机（第5节）

3.传统起重机

传统回转起重机比低速起重机的优点是，在打顶和松弛过程中，载荷保持在同一高度。通过使用滑轮组的高位和滑行器穿过的方式来实现这种水平变幅。这确保了它与臂架顶部上升时的距离相同。降低时，相同的修正反向进行。

在双倍半径的情况下，

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