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[科普中国]-机械舱盖

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简介

机械舱盖即货物通道设备,是船上供货物通过的开口的开闭部件及其控制、传动机械与附件的总称,是现代运输船上的重要船体设备之一。通常在船舶设计时,根据船舶的特点、使用要求、货物特征以及码头装备等,力求在提高货物装卸效率的情况下选配。

对货物通道设备的一般要求是:开闭迅速、作业可靠、操作简单、制造容易、维修方便、经济性好,并能简化货物的装卸过程。此外,还要求货物通道设备有一定的强度和密闭性,以保证船舶的安全性。

在传统的运输船上多采用垂直装卸方式,即货物是从货舱口吊进、吊出的。这种船舶的货物通道,主要是货舱的舱口盖装置。而滚装船等采用的是水平装卸方式,即货物主要是通过跳板竿并借助轮载机械开上、开下的。为此,出现了两种不同的通道形式。2

货舱舱盖的类型货舱舱盖的主要作用是保证舱中的货物不被雨水或海水浸湿。对于载甲板货物的露天甲板以及下层甲板上的舱盖,尚应承担装载货物的重量。因此,舱盖必须具有一定的水密性和坚固性。为了缩短船舶在港口的停泊时间,要求舱盖的开闭操作迅速而简便。

早期使用的木质舱盖已很少使用了,现在更多采用的是金属舱盖,并用机械启闭。金属舱盖是用钢板及型钢组合而成的,为了减轻重量亦有用轻金属的。舱盖式样繁多,从启闭的形态看,分为折叠式、滚动式(滚翻、滚移、滚卷)、提升式、移动式等,如表1所示。2

舱口盖的密封、压紧与提升装置所有舱口盖在每块盖板之间及盖板与舱口围板之间都设有密封接头,以保证其水密性。密封接头的结构形式,如图1所示。其中图1 (a)、(b)是用于舱口周边的密封部件,而图1(c)是每块舱盖板之间的密封接头。为了保证舱盖间的水密性,应装设供压紧用的弹性橡胶填料2及承压条1。承压条通常是厚度为25mm的扁钢或直径为25~30 mm的圆钢条,采用圆形截面的承压条能适应舱口的变形,有较好的密封性。最复杂的舱盖密封部件是盖板四角处的角型接头,见图1(d),它由盖板间承压条3、舱口围板上的承压条7、角式橡胶填料衬垫5以及三面贴有金属结构的短矮衬垫4及衬垫6组成。橡胶填料的压缩量δ(见图1 (a)),一般取为8±2 mm,对于角型轴衬和短矮衬垫,不小于5±1 mm,相对变形为20%~25%。此相对变形的压缩量不超过橡胶填料残余变形的8%~10%。盖板上设置手动或机动的压紧机构,可压紧盖板四周的填料。图2(a)所示的是最简单的螺面螺旋把手,其主要构件是T形连接螺杆2、滑动盘(弹簧)3和螺母4。螺旋把手布置在每块盖板上,压紧盖板时只要将T形连接螺杆钩挂在舱口围板的钩子1上,借助螺母4控制螺杆行程并使盖板产生紧密性。图2(b)所示是凸轮式螺杆,其主要构件有偏心凸轮6,通过拆卸杆7可与焊在盖板上的撑架5啮合,压紧弹性填料8产生必要的压紧力,连接螺杆也是布置在舱口转板上的。2

各类机械舱盖的特征现将各种机械舱盏的主要特征介绍如下。

滚翻式舱盖它由若干块窄的盖板组成。这些盖板横跨在舱口上并用链条连接,每一块盖板上都有一对行走滚轮,可沿舱口围板两边的面板行走,还有一个平衡轮,它不设置在板宽的中点处,因此当它与位于舱口端的收藏坡道相啮合时,在重力作用下盖板便翻转成直立状态而存放。若舱口较长,则可将全部盖板分成两半,开启后,分别存放在舱口的两端。滚翻式舱口装置如图3所示。

滚翻式舱盖的最大优点是结构比较简单,相对于其他类型的机械舱盖,它价格便宜,便于(分块)维修,在尺度、布置和用途上限制较少,因而在各种类型的船上获得最为广泛的应用(见表1)。它的不足之处是所需的存放空间较大,提升及压紧作业所需的时间也较长,不能自动控制。2

侧移式舱盖侧移式舱盖如图4所示。它通常由两块盖板组成(舱口较小时也有制成一块的),盖板的四角都装有行走滚轮。开启时盖板分别向舱口两侧或两端平移,并存放在那里,存放轨道常做成可拆的。这种舱盖不需翻转,也不需折叠,从结构及操作方面来讲,是最简单的一种,且便于保养。但是,由于它所需要的存放空间较大,因而对舱口尺度有所限制。盖板存放在两舷时,舱口宽度不得超过船宽一半;盖板存放在舱口两端时,舱口长度更受到限制,故通常多采用侧置式。它主要用于大型散装货船或油矿两用船上,其盖板的尺度都比较庞大,故其提升装置常采用液压式。该结构启动快,便于自动控制,造价低。2

背载式舱盖这是一种与侧移式类似的舱盖,如图5所示。其特点是两块盖板中有一块带有动力滚轮。开舱口时,先利用安装在舱口围板上的四个液压顶杆将不带有动力的那块盖板顶到足够的高度,以便让带有动力的那块盖板滚到它的下面,然后将前者搁置在后者之上,两块板便可一起移向存放处。如果不需要把舱口完全打开,可将盖板存放在舱口围板的一端,这样就不必占用甲板作为存放空间,故占用空间小。但这种舱盖造价较高,且不能自动控制。2

伸缩式舱盖这是一种轻型的舱盖。它的盖板通常采用铝合金或玻璃钢,并带有纵横骨架,两边装有滚轮,可用手去推动它。通常由2~3块舱盖板制成大小相等的一组,开启时,依次套合层叠后搁置在舱口上,故也不需要专用的存放空间。套合层数越多则能敞开的舱口面积越大。通常敞开面积达65%左右。在盖板间连接处及周边处用搭接的方式来防止雨水浸入。它结构轻巧,仅允许人在其上行走,而不允许堆货。2

滚卷式舱盖这种舱盖利用专设的盖板卷筒来卷收或展开盖板。沿着纵向将它分成多块,互相铰接,并分成几组盖板副,每一组盖板副都比先卷入的那一组略长些。这种舱盖如图6所示。2

折叠式舱盖折叠式舱盖是由成对的互相铰接在一起的盖板组成,图7所示是用液压油缸来驱动的。开舱时,油缸的柱塞伸长,使铰接点上升,则两块盖板便翻转折合起来。其中端板(最近舱口端的一块板)较短些,因它与铰接臂相连,它的转枢离开舱口有一定的距离。舱口较长时,可分成两端收存,或采用多块折叠式。

液压折叠式舱盖也可用一种自带动力的液力铰链来启闭。图8是液力铰链的形式。图9是用钢缆拖曳来启闭的折叠式舱盖。在操作时,其相应构件的动作与液压式完全相似。但由于穿导钢缆比较麻烦(尤其是多块折叠时),因而启闭舱口所需的时间较长。

与滚翻式舱盖相比,折叠式舱盖所需的存放空间的长度较小,但高度较大;而液压折叠式舱盖便于采用液压自动压紧器,故操作简便,是现代船舶上采用较多的一种舱盖(仅次于滚翻式,见表1)。2

直接拉动式舱盖这是一种由三块铰接的盖板组成的折叠式舱盖,如图10所示。它利用船上的起货机械将盖板收藏于舱口端部。钢缆穿过铰接于端板上的滑车,再与中间盖板相连接,拉紧(或放松)钢缆便可启(闭)舱盖。图中铰接滑车、拖曳眼板置于板宽之中点,其余构件成对地安装在左盖板的两边。

直接拉动式舱盖便于采用自动压紧装置,使压紧的操作与关闭舱口的过程同时进行,因而与滚翻式相比操作更为简捷,而与液压折叠式相比价格又较便宜,但是它需要船上的吊杆(或起重机)相配合,故其使用受到限制。2

箱形舱盖这是一种拼装形式的舱盖,通常用金属或玻璃钢制成箱形剖面。箱形舱盖本身不带专门的驱动机构,由船上或港口的起货机械来吊移。开舱时可将舱盖板堆放在甲板上、码头边或浮在船边水域中。箱形拼装舱口盖的结构及操作都十分简便,而且可获得最大的甲板开口面积,因而最适宜于集装箱船上车顶的轨迹采用。箱形舱盖的尺度一般都比较大,设计时应注意使箱形舱盖的重量不超过吊装设备的起重能力。2