Брашпили
Отличительной особенностью брашпиля является горизонтальное исполнение рабочего вала. Брашпиль оборудуется двумя цепными звездочками, сидящими на одном или двух самостоятельных валах. Звездочки оборудуются шкивами для размещения ленточного тормоза на них.
Независимо от типа привода и конструктивного исполнения брашпиль должен обеспечивать быстрый и легкий одновременный подъем двух якорей со скоростью не менее 8 м/мин с глубины 45 м при весе каждого якоря не менее 1,5 т или подъем одного якоря со скоростью не менее 12 м/мин.
Приводятся брашпили от паровой машины, электро-, пневмо- или гидропривода.
Кинематическая схема якорно-швартовного брашпиля приведена на рис. 76.
Брашпиль электроприводной, вал двигателя соединен с валом червяка при помощи дисковой фрикционной муфты сцепления. Двигатель оборудован электрическим дисковым тормозом, служащим для затормаживания вала двигателя при обесточивании электропитания.
Ручной привод балансирный и связан с валом червяка зубчатыми шестернями. Зубчатое колесо снабжено кулачковой полумуфтой и сидит на валу червяка свободно. Шестерни ручного привода, червяк, червячное колесо, шестерни швартовного вала и швартовные турачки сидят на своих валах жестко.
Цепные звездочки сидят на валах жестко, а шестеренные колеса свободно. Включение и отключение шестеренных колес и звездочек производится посредством кулачковой муфты. Кулачковые полумуфты насажены на шлицы.
Работа от двигателя производится при отключенном ручном приводе, т. е. при расцепленных кулачковых полумуфтах на валу червяка. Швартовные операции производятся при отключенных шестеренных колесах на валу цепных звездочек. Для подъема якоря сообщается та или иная звездочка включением кулачковой муфты вручную. В случае обесточивания электродвигателя об-ратного вращения валов не произойдет, так как дисковый тормоз электродвигателя затормозит его вал.
Кривошип ручного привода хранится отдельно от брашпиля и надевается при необходимости ручного приведения брашпиля. Дисковый тормоз электродвигателя растормаживается при этом вручную, а шестеренное колесо передачи ручного привода вводится в зацепление вручную скользящей на шлицах кулачковой полумуфтой. Обратное вращение валов брашпиля также не произойдет, так как этому препятствуют собачки храпового устройства ручного привода.
Спуск якоря производится обычно при отключенном электродвигателе. Для этого шестеренное колесо цепной звездочки выводится из зацепления и спуск производится под действием веса якоря и якорной цепи на ленточном тормозе. Чтобы предотвратить наматывание сбегающей якорной цепи на звездочку, под ней устанавливается на фундаменте брашпиля специальный отбойник, называемый палом.
В отличие от рассмотренного брашпиля отечественные брашпили БЭ8, БЭ11, БЭ12 и БЭ13 оборудуются двумя электроприводами, имеющими возможность работать совместно и раздельно.
Конструктивное исполнение электро- и пароприводных брашпилей очень сходно во всех основных узлах.
Гидроприводные брашпили более просты по устройству, более компактны и имеют меньшие удельный вес и габаритные размеры, чем паро- и электроприводные брашпили. Выполняются гидроприводные брашпили с высокомоментным тихоходным или с быстроходным гидроприводом. Тихоходный привод насаживается обычно на один вал с цепными звездочками. Так, в частности, выполняются брашпили японской фирмой «Фукушима», гидропривод брашпиля аналогичен гидроприводу, приведенному на рис. 66. При быстроходном гидроприводе применяется обычно одноступенчатая червячная или цилиндрическая зубчатая передача.
Шпили
Шпили получили свое название оттого, что рабочий вал или баллер их выполняется всегда вертикальным. Применяются шпили на судах морского флота и в качестве чисто швартовных, и в качестве якорно-швартовных механизмов.
По конструктивному исполнению шпили подразделяются на баллерные и безбаллерные. У баллерных шпилей грузовой барабан крепится на баллере, а привод выносится отдельно. У безбаллерных шпилей барабан также крепится на баллере, а привод размещается внутри шпиля. Эти шпили более компактны и требуют меньше площади для своего размещения.
По способу установки шпили подразделяются на одно- и двухпалубные. Само название показывает, что в первом случае весь механизм брашпиля устанавливается на одной палубе, а во втором случае — привод выносится на палубу, расположенную ниже.
Для привода шпилей применяются паровая машина, электро-, гидро- и пневмоприводы. Ручной привод применяется обычно в качестве запасного и выполняет роль основного лишь у маломощных шпилей.
Отечественные шпили обозначаются условно ШП, ШЭ и ШЭР с добавлением числового индекса.
Отечественный электроручной однопалубный якорно-швартовный шпиль ШЭР 11 приведен на рис. 77.
Нижняя часть шпиля — корпус редуктора, заполняемый смазочным маслом. Таким образом, смазка червяка и червячного колеса непрерывная в масляной ванне. Вертикальный полый баллер закреплен неподвижно в корпусе редуктора на шпонке и при помощи гайки. В верхней части на баллер насажен фланец на шпонке, во фланце закреплены три вертикальных пальца, являющихся осями сателлитов (промежуточных шестерен). Сателлиты оборудованы подшипниками скольжения. Подшипники смазываются густой смазкой, подаваемой через отверстия в пальцах.
Внутри баллера проходит вертикальный вал с двумя подшипниками скольжения. На нижнем конце вала закреплено червячное колесо на шпонке и при помощи гайки. Верхний конец вала оборудован кулачками для зацепления с осью ведущей шестерни. Ось имеет свой подшипник скольжения. Смазка этого подшипника и верхнего подшипника вертикального вала производится тавотом, набиваемым внутрь маховика и выдавливаемым из него к подшипникам по центральному сверлению оси и вала ввинчиванием крышки.
Маховик шпиля зафиксирован от осевого перемещения и при вращении его центральная шестерня навинчивается или свинчивается с втулки маховика. Таким образом производится ввод шестерни в зацепление с вертикальным валом или вывод ее из зацепления. Центральная шестерня оборудована втулкой, на которой насажено на шпонке ободное устройство с гнездами для вставления в них рукояток ручного привода.
Грузовой или швартовный барабан сидит на баллере и вра¬щается в подшипнике скольжения. К верхней части барабана присоединен зубчатый венец, к нижней части — шесть собачек, опирающихся на специальные поддержки.
При работе шпиля от электродвигателя центральная шестерня перемещается вниз до отказа и вводится в зацепление с вертикальным валом. Вращение передается швартовному барабану через червяк, червячное колесо, вал, центральную шестерню, сателлиты и зубчатый венец. При работе шпиля от ручного привода центральная шестерня поднимается вверх и выводится из зацепления с вертикальным валом. Вращение передается барабану через центральную шестерню, сателлиты и зубчатый венец. Зубья шестерен и венца верхней передачи покрываются периодически густой смазкой.
Швартовные лебедки
Швартовные лебедки предназначены для выполнения швартовных операций и выполняются обычно в горизонтальном исполнении.
По назначению и конструктивному исполнению швартовные лебедки подразделяются на простые и автоматические. Простые лебедки предназначены только для подтягивания судна во время пришвартовки, и в дальнейшем судно удерживается на тросах, закрепленных на кнехтах. Такое исполнение швартовного устройства неудобно тем, что в процессе стоянки судна тросы испытывают постоянные изменения натяжения и в сторону увеличения, и в сторону уменьшения. Вахтенному персоналу приходится постоянно следить за натяжением тросов, выбирая слабину или вытравливая их.
Автоматические лебедки предназначены для подтягивания судна и для удержания его с постоянным заданным натяжением швартовного троса. Выбирание слабины троса и вытравливание его производится при автоматическом управлении лебедкой.
Лебедки приводятся в действие также паровым, электрическим, гидравлическим и пневматическим приводами. Выполняются швартовные лебедки комбинированными и самостоятельными.
Комбинированная швартовная лебедка приведена на рис. 78. Лебедка может использоваться для обслуживания якоря и для проведения швартовных и грузовых операций.
Привод лебедки — электродвигатель, оборудованный электрическим дисковым тормозом и передающий вращение грузовому валу через двухступенчатый зубчатый цилиндрический редуктор. Зубчатое колесо редуктора, грузовой барабан и швартовная турачка закреплены на грузовом валу жестко.
Грузовой вал соединен с промежуточным валом фланцевой муфтой. Цепная звездочка сидит свободно на промежуточном валу, а швартовная турачка — жестко. Ввод цепной звездочки в действие производится введением в зацепление кулачковой муфты. Шкив звездочки оборудован ленточным тормозом.
Смазка шестерен и колес редуктора — непрерывная, в масляной ванне. Подшипники редуктора смазываются маслом, подаваемым специальным навешенным насосом. Подшипники скольжения рабочего и промежуточного валов и звездочки периодически смазываются густой смазкой при помощи колпачковых масленок.
Кинематическая схема отечественной пароприводной автоматической швартовной лебедки приведена на рис. 79.
Лебедка предназначена для производства швартовных и грузовых операций. Привод лебедки — двухцилиндровая реверсивная двустороннего действия паровая машина. Управление лебедкой местное и дистанционное.
На коленчатом валу машины жестко закреплена ведущая шестерня, находящаяся в зацеплении с тремя сателлитами. Сателлиты сидят на полом валу свободно и входят в зацепление с зубчатой коронкой. На внешней стороне коронки смонтирован ленточный тормоз, зажимаемый гидравлически с дистанционным управлением или при помощи рычажного устройства вручную.
Ведущая шестерня, сателлиты и зубчатая коронка образуют планетарный редуктор.
Лебедка оборудована канатоукладчиком и автоматом. Винтовой вал автомата зацепляется с грузовым валом при помощи конических шестерен и двух кулачковых полумуфт.
На грузовом валу насажены жестко швартовная турачка и зубчатое колесо, грузовой барабан сидит на валу свободно. Ввод его в действие производится включением кулачковой муфты.
При производстве погрузочно-разгрузочных работ зубчатая коронка планетарного редуктора затормаживается, винтовой вал автомата отключается и грузовой барабан вводится в зацепление с валом. При производстве швартовных операций грузовой барабан отключается и затормаживается. Управление лебедкой ручное.
После окончания швартовных операций лебедка переводится на автоматический режим управления. Для этого швартовный трос переносится с турачки на грузовой барабан, который вводится в работу. Затем вводится в действие винтовой вал автомата и затягивается ленточный тормоз зубчатой коронки на опре-деленную величину. Сила затяжки тормоза и соответственно задаваемое натяжение на швартовном тросе определяются по показаниям стрелки на шкале. Величина затяжки тормоза лежит в пределе от 8 до 16 т.
При автоматическом управлении лебедкой пусковой золотник остается открытым на определенную величину, обеспечивая постоянный доступ пара к паровой машине. Давление поступающего пара в цилиндрах машины уравновешивает заданное натяжение со стороны троса.
В случае незначительного изменения натяжения троса в сторону уменьшения или увеличения система лебедки сама обеспечивает вытравливание и выбирание троса на небольшую длину.
При возрастании натяжения троса грузовой барабан провора-чивается и канат вытравливается. Вращение барабана пере¬дается зубчатой коронке редуктора, которая проворачивается в тормозе, и на винтовой вал автомата. Регулировочная гайка перемещается по винтовому валу и перемещает пусковой золот¬ник в сторону увеличения открытия парового окна. Количество поступающего в цилиндры машины пара увеличивается, и вытравленный участок выбирается. При обратном вращении грузового (швартовного) барабана пусковой золотник возвращается в исходное положение.
Рычажный привод пускового золотника связан с хомутиком, который также перемещается по винтовому валу. Если усилие в тросе превысит установленное на значительную величину и вы-травится около 4 м троса, хомутик даст импульс на паровой свисток для предупреждения о соблюдении осторожности, так как лебедка вступает в автоматический режим работы. При дальнейшем повышении усилия и вытравливании еще 1 м троса хомутик даст импульс в систему гидроцилиндра, который давлением жидкости на поршень создаст дополнительную затяжку ленточного тормоза до 16 т, и дальнейшее вытравливание троса прекратится.
При уменьшении натяжения паровая машина выбирает трос и автомат возвращает пусковой золотник в исходное положение. Если при ослаблении натяжения машина выберет около 4 м троса, то хомутик даст также импульс на включение парового свистка. А при выбирании еще 1 м троса пусковой золотник перекроет доступ пара к паровой машине и она остановится.
Чтобы предотвратить поломку системы пускового золотника в случае перемещения его сверх положенного и не допустить упора его в крышки, регулирующая гайка оборудована с обеих сторон собачками. Как только гайка доходит до упора в одной из сторон, собачки выйдут из направляющих и гайка начнет свободно вращаться на винте, не имея осевого перемещения. Будет прекращено и осевое перемещение пускового золотника.
Обслуживание якорно-швартовных механизмов
Перед приготовлением механизма к действию необходимо произвести наружный осмотр его и убедиться в исправности деталей и отсутствии посторонних предметов, мешающих работе механизма. Необходимо отключить ручной привод; зажать ленточный тормоз, если нужно; отключить цепную звездочку или барабан. Якорная цепь должна быть чистой и ровно лежать на звездочке или барабане.
После приготовления привода производятся пробные пуски механизма на холостом ходу. Если все исправно, цепная звездочка или барабан вводятся в зацепление кулачковой муфтой и сообщается на мостик о готовности механизма к действию.
Во время работы электроприводного механизма необходимо следить за показаниями амперметра и за отсутствием посторонних шумов и стуков при паровом приводе. Состояние тормозов и нагрев их, а также смазка механизма периодически контролируются.
Если глубина стоянки более 50 м, отдача якоря производится при помощи привода брашпиля или шпиля, пока до грунта не останется 30 м. Дальнейшая отдача якоря и отдача его на глубинах менее 50 м производится под действием веса якоря и якорной цепи на ленточном тормозе. Муфта сцепления цепной звездочки или барабана должна быть расцеплена.
Подъем якоря производится при включенном цепном барабане и ослабленном ленточном тормозе.
Обслуживание комбинированных механизмов сопровождается выполнением соответственных правил и требований, предъявляемых к каждой части механизма в отдельности.
Обслуживание автоматической швартовной лебедки должно вестись в строгом соответствии с инструкцией завода-изготовителя. Особое внимание нужно уделять обслуживанию пароприводных механизмов в зимнее время.
