孫婷婷 燕居懷 孫寧寧

（1.威海海洋職業(yè)學(xué)院，山東 威海264300；2.榮成泓遠(yuǎn)化工有限公司，山東 威海264300）

0 引言

目前船舶拋錨、起錨仍以人工操作為主，依賴船員的工作經(jīng)驗(yàn)而且需要有人在現(xiàn)場監(jiān)視全過程。操作方式比較原始，走錨預(yù)警能力差，存在很多安全隱患。尤其在臺風(fēng)等惡劣天氣，容易發(fā)生人身安全事故、船舶走錨以及船舶走錨引起的撞船、撞橋、擱淺等事故。若實(shí)現(xiàn)錨泊操作的遠(yuǎn)程控制及長度測量，使操作員不必登船或不必現(xiàn)場監(jiān)視全過程就能完成拋錨、起錨等操作，上述安全問題將得到明顯改善。

1 多功能小型船用電動錨機(jī)的設(shè)計方案

針對現(xiàn)有小漁船上錨機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、操作不方便以及各部分結(jié)構(gòu)過于簡化，該多功能小型船用電動錨機(jī)根據(jù)《電焊錨鏈》、《海船用起錨機(jī)和起錨絞盤》、《起錨機(jī)和起錨絞盤性能參數(shù)》和《電動起錨機(jī)和起錨絞盤試驗(yàn)方法》等規(guī)范設(shè)計機(jī)械傳動、電氣控制部分等，使得電動錨機(jī)的多功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）將錨機(jī)模型控制方式由單一的本地控制改為本地與遠(yuǎn)程相互切換的控制。

（2）運(yùn)用按鈕式遙控控制。

（3）完善與優(yōu)化電氣線路；增加機(jī)械減速部分，模擬齒輪傳動。

（4）增加電磁離合，模擬實(shí)際使用的手動離合部分。

（5）增加錨鏈長度檢測模塊等；優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)，完善與實(shí)際使用相匹配的各個部分，縮小占用空間。

該錨機(jī)采用三速電動機(jī)直接驅(qū)動減速機(jī)，通過開式齒輪傳動系統(tǒng)帶動設(shè)備運(yùn)行，設(shè)備中含有錨鏈錨機(jī)部分、卷筒部分，可用于收放錨、系泊、系纜、卷纜等，該設(shè)備符合鋼質(zhì)漁船建造規(guī)范，適合教學(xué)和休閑漁船使用。

2 多功能電動錨機(jī)機(jī)械設(shè)計

機(jī)械部分由電動機(jī)、減速機(jī)、齒輪傳動、電磁離合器、鏈輪模型、電動／手動剎車制動器、卷纜筒、錨和錨鏈模型、摯鏈器等組成，其具體裝置如圖1所示。

圖1 電動錨機(jī)機(jī)械部分

2.1 減速機(jī)的配置

該系統(tǒng)采用電機(jī)驅(qū)動S系列減速機(jī)，減速機(jī)輸出軸帶動開式傳動中的小齒輪，然后驅(qū)動大齒輪。大小齒輪速比可根據(jù)實(shí)際需要，在保證符合教學(xué)實(shí)際要求的≥9m／min的前提下，進(jìn)行部分修改，以改變相應(yīng)的使用速度和拉力載荷，而不是僅限于簡單轉(zhuǎn)動。動力通過齒輪傳遞到錨鏈輪處，拉力載荷與速度設(shè)計符合鋼質(zhì)漁船建造規(guī)范要求，可供教學(xué)使用的同時，也可用于小型船舶。

2.2 錨鏈輪的配置

該系統(tǒng)也可設(shè)置為兩個錨鏈輪或單個錨鏈輪，同時增加卷纜筒。若設(shè)置為兩個錨鏈輪，則兩輪之間間距暫定為500mm，中心高暫定為150mm，減速機(jī)R27（100L），速比50，錨機(jī)總長不超過1 200mm；設(shè)置為單個錨鏈輪的話，長度不超過700mm。

2.3 剎車與離合的選配

錨機(jī)可設(shè)置手動離合和手動剎車，也可使用原有的電動離合和電動剎車，并且卷筒和錨鏈輪可單獨(dú)設(shè)置各自的剎車和離合，二者可同時和單獨(dú)運(yùn)行。

3 電動錨機(jī)電氣設(shè)計部分

電動錨機(jī)電氣控制部分如圖2所示。

圖2 電動錨機(jī)電氣控制部分

3.1 電動機(jī)選擇

為實(shí)現(xiàn)與實(shí)際使用相同的三擋速度和三擋載荷，該多功能電動錨機(jī)采用4／6／12三速電動機(jī)直接驅(qū)動。

3.2 電氣控制部分電控箱的功能

按照船舶建造規(guī)范和船舶電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，電氣控制部分設(shè)定電控箱等級IP56。為方便顯示錨機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，箱體設(shè)置有指示燈，可顯示當(dāng)前的電氣狀態(tài)。

3.3 本地—遠(yuǎn)程操作的配置

可通過手持遙控進(jìn)行本地—遠(yuǎn)程操作轉(zhuǎn)換，主令控制器采用船舶實(shí)際使用主令控制器，當(dāng)操作轉(zhuǎn)換為本地按鍵時，主令控制器可操作錨機(jī)，控制卷筒進(jìn)行收放、換速和開停機(jī)；當(dāng)操作轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)程開按鍵時，可實(shí)現(xiàn)與主令控制器相同的動作，能在船舶過度顛簸或傾斜等特殊情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控操作。

3.4 人身安全保護(hù)體系

電氣部分符合相關(guān)規(guī)范和等級要求，有相應(yīng)的接地系統(tǒng)，漏電保護(hù)動作電流≤30mA，漏電保護(hù)動作時間≤0.1s，此外電氣部分可增加溫控和電流檢測部分，以期有可靠的人身安全保護(hù)性，電控箱、用于操作的主令控制器和遠(yuǎn)程遙控器均設(shè)置有急停開關(guān)，增加保護(hù)性。

4 結(jié)語

該多功能小型船用電動錨機(jī)，可同時使用錨鏈輪或纜繩進(jìn)行系泊和起放錨，在做教學(xué)模型的同時，可供一定情況下的小型漁船使用，在符合實(shí)際操作的前提下，增加遠(yuǎn)程遙控裝置、錨鏈長度測量部分，增加電磁離合，裝置的電氣自動化程度高、體積緊湊、使用效率高。

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［5］GB／T4447—2008 海船用起錨機(jī)和起錨絞盤［S］.

［6］CB／T3858—1999 起錨機(jī)和起錨絞盤性能參數(shù)［S］.

［7］CB／T3242—1995 電動起錨機(jī)和起錨絞盤試驗(yàn)方法［S］.