Судовые грузоподъемные механизмы

Нормальной эксплуатации современного морского судна способствует наличие на нем грузоподъемных и транспортирующих механизмов, осуществляющих подъем и перемещение различного рода грузов. Эту группу механизмов можно разделить на подъемно-транспортные и транспортирующие.

К подъемно-транспортным механизмам относятся лебедки (грузовые, шлюпочные и др.) и краны, которые в сочетании со стрелами осуществляют подъем, наклонное и горизонтальное перемещение грузов и судового оборудования. К транспортирующим механизмам относятся различного рода конвейеры, транспортеры, элеваторы, подъемники, лифты и др., обеспечивающие грузовые операции внутри судна.

Грузовые стрелы — весьма распространенные устройства на судах; работа их обеспечивается специальными грузовыми лебедками. Количество грузовых лебедок, обслуживающих стрелу, зависит от того, какая схема выполнения грузовых операций применяется. Используемые на судах грузовые стрелы по конструкции разделяются на мачтовые и стрелы на грузовых колоннах, а по грузоподъемности — на легкие и тяжелые. Грузоподъемность легких стрел составляет до 10 тс (100 кН), а тяжелых—более 10 тс (100 кН). Стрелы размещаются на верхней палубе в районе грузовых трюмов, причем на один грузовой люк в зависимости от водоизмещения судна устанавливают по две легкие стрелы или по одной тяжелой. В последнем случае смежные грузовые люки носового и кормового трюмов обслуживаются перекидными тяжелыми стрелами.

Грузовые лебедки по типу привода бывают электрические, электрогидравлические, гидравлические, паровые и моторные. Электрические лебедки приводятся в действие электродвигателями постоянного или переменного тока. Электрогидравлические и гидравлические лебедки имеют в качестве привода аксиальный (расположенный вдоль оси) гидродвигатель роторного типа, встроенный в корпус лебедки. Масло в гидродвигатель нагнетает насос с электроприводом. Насос может составлять один агрегат с гидродвигателем или находиться от него на значительном расстоянии. Паровые лебедки, как правило, приводятся в действие двухцилиндровой паровой машиной. Мотолебедки, имеющие в качестве привода двигатели внутреннего сгорания, обычно применяются на судах с энергетической установкой малой мощности.

На рис. 10 показана электрическая лебедка грузового устройства. К фундаментной раме 1 крепятся стойки 2 подшипников грузового вала. Лебедка приводится в действие электродвигателем 4, управляемым контроллером 3. Вал электродвигателя соединен эластичной муфтой 7 с валом шестеренной передачи, помещенной в кожух и состоящей из  малой ведущей шестерни 8 и ведомой шестерни 9. Ведомая шестерня закреплена на грузовом валу 12. На этом же валу неподвижно закреплены швартовные барабаны 10, кулачковая полумуфта 14, имеющая возможность перемещаться вдоль вала (по шпонке), и грузовой барабан 11, отлитый заодно с диском 13 ленточного тормоза. Торцы кулачковой полумуфты и диска ленточного тормоза имеют выступы и впадины. Кулачковая полумуфта может быть введена в зацепление со ступицей диска ленточного тормоза, соединяя грузовой барабан с грузовым валом; этим обеспечивается вращение грузового барабана. Педально-ленточным тормозом 5 прекращается вращение грузового вала. Лебедка снабжена электромагнитным тормозом 6, действующим автоматически. При наличии тока в цепи электродвигателя электромагнитный тормоз разжимает тормозную ленту, охватывающую диск эластичной муфты; при отсутствии тока тормозная лента сжимает диск эластичной муфты под действием груза, подвешенного к тормозному устройству, производя торможение. Для выполнения грузовых операций кулачковая полумуфта 14 должна находиться в зацеплении со ступицей диска 13 ленточного тормоза, а следовательно, и с грузовым барабаном 11. При работе электродвигателя будут приведены во вращение через зубчатую передачу грузовой вал, грузовой барабан и швартовные барабаны 10 (турачки). При выполнении работ, не требующих вращения грузового барабана, кулачковая полумуфта 14 должна быть выведена из зацепления со ступицей диска ленточного тормоза. В этом случае электродвигатель будет приводить во вращение через зубчатую передачу только швартовные барабаны.

Краны на судах имеют широкое применение, так как обладают рядом преимуществ по сравнению с другими грузоподъемными механизмами: так, при пользовании краном не нужны подготовительные работы, связанные с постановкой такелажа; кран всегда готов к действию; затраты энергии на привод крана меньше, чем на привод двух лебедок, выполняющих ту же работу.

Однако по сравнению с лебедками краны конструктивно более сложны, имеют большую первоначальную стоимость, связаны с большими эксплуатационными и ремонтными расходами, а также с ограничениями по высоте подъема и вылету стрелы. Кроме того, работа с краном в условиях крена судна значительно усложняется и при увеличении крена до определенного (предельного) значения должна быть прекращена.

Все судовые грузовые краны разделяются на поворотные и мостовые, или козловые. Применяются также мачтовые краны.

Механизм поворотного крана выполнен таким образом, чтобы одновременно с подъемом груза можно было поворачивать кран вокруг оси. Мостовыми кранами оборудуют суда-контейнеровозы. Передвигая краны по рельсам, уложенным на палубе вдоль судна, их можно также использовать для открытия и закрытия грузовых люков.

Современные грузовые краны в качестве привода имеют электродвигатель или гидродвигатель. Электрические краны выпускаются грузоподъемностью от 1 до 5 тс (10—50 кН) и выше.

На рис. 11 показан электрический поворотный кран. Колонна 1 в верхней части имеет опору 2. Нижняя часть колонны представляет собой цилиндрический стакан со сквозными отверстиями для электрического кабеля, подводящего электроэнергию к электрооборудованию крана. Поворотная платформа 3 крана имеет сварную конструкцию; на платформе расположены все механизмы крана и электрооборудование. В лобовой части платформы оборудованы опоры для стрелы.

Механизм 6 подъема груза состоит из электродвигателя, двух зубчатых муфт и цилиндрического редуктора, вал которого через зубчатую ступицу с внутренним зацеплением соединен с барабаном. При работе электромотора через эту систему осуществляются подъем и опускание груза.

Механизм поворота 4 состоит из электродвигателя, упругой муфты, горизонтального редуктора с фрикционом, зубчатой муфты и вертикального конического редуктора, на вертикальном валу которого насажена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым ободом, жестко соединенным с опорой колонны. При работе электродвигателя эта шестерня, перемещаясь по зубчатому ободу, осуществляет поворот крана.

В состав механизма изменения вылета стрелы 7 входят электродвигатель, упругая муфта и цилиндрический редуктор, вал которого, как и в механизме подъема, через зубчатую ступицу соединен с барабаном. Через пост управления 5 осуществляется работа крана. Рабочее оборудование крана стрелы включает подвеску 8, грузовую скобу 9 и канат изменения вылета стрелы, образующий полиспаст грузового каната, проходящего через соответствующие блоки.

• Внутрисудовая механизация погрузочно-разгрузочных работ