液压起锚机设计

摘要

液压起锚机以电动机带动油泵，并用高压油驱动液压马达，由减速器(也可不设减速器)带动传动齿轮，使锚机运转，所以也叫电动液压锚机．最近几年，出现了多种液压起锚机，它们除了具有体积小、结构紧凑、调速性能好、操纵平稳等多种优点外，还有一个共同的特点是设有锚链长度传感器。这样在抛锚和起锚时就具有了更多自动化功能：例如抛锚时，当全部抛出所需的锚链后，锚机会自动停止运作；而起锚时，锚渐渐接近锚链筒时则能自动减慢速度；而锚干进入锚链筒收妥后则会自动停车。

关键词：起锚机；液压起锚机；液压系统

Hydraulic anchor machine design

Abstract

The hydraulic anchor machine drives the oil pump by the electric motor and the hydraulic motor by the high pressure oil. The reducer (no reducer) can drive the transmission gear, so it is also called the electric hydraulic anchor machine. In recent years, there have been a variety of hydraulic anchor machines, which in addition to the advantages of small volume, compact structure, good speed control performance, stable operation and so on, there is also a common feature is the installation of anchor chain length sensors. This provides more automation when anchored and anchored: for example, the anchor opportunity stops automatically when all the required chains are thrown, the anchor slows down and stops.

Key words: anchor machine; hydraulic anchor machine; hydraulic system

一 液压起锚机的发展及研究对象

液压起锚机系安装在船舶首艉部主甲板上，供舰船起锚，抛锚系缆时用。液压起锚机也叫电动液压锚机，它是以电动机带动油泵，用高压油驱马达，再经减速器（也可不设减速器）带动传动齿轮，使锚机运转，其结构较为紧凑，体积较小。现在已出现了自动液压锚机，它设有锚链长度传感器，在抛锚时当所需抛出的锚链全部抛出后，锚机便会自动停止；在起锚当锚将接近锚链筒时，能自动减速；锚干进入锚链筒收妥时会自动停车。

近20年来，我国液压工业通过引进先进技术，科研攻关，产品应用技术飞快发展，设计生产了许多新型的液压原件。此外通过计算机辅助技术（CAD）、计算机辅助测试（CAT）、污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用，液压技术水平得到了很大的提高。当前液压技术正向着高效率、高精度、高性能等方向发展；液压元件向着体积小、重量轻、微型化和集成化、易维修的方向发展。因此急需加速人才培养和技术创新，使我国液压工业尽早达到世界先进水平。  液压传动技术的发展旨在研究液压系统各类元件结构、作用、工作原理、应用方法，以及组成液压系统的特点。人们经过理论与实践的有机结合，能够很快的掌握液压传动设备的安装、调试、维护及操作.

液力起锚机的主要组成部分包括基座、支架、链轮、变速箱、刹车电控系统(手动液力起锚机除外)、锚链轮等，不同之处在于液压液力起锚机具备液压泵站，而电动液力起锚机具备电动机：液力起锚机按照驱动形式可以分为：手动、电动、液压、气动等；液力起锚机主要根据船舶的大小和锚及锚链的尺寸进行选型。例如按照锚链直径可以分为912--9120mm等若干种规格，而按照卷筒分布则又可以分为单侧和双侧等各种规格．

液压起锚机系统设计原则：首先制作一幅较为典型的液压起锚机系统原理图，并提供参数计算液压元件选择的原则及方法，然后根据系统的要求及计算的结果进行系列化元件的选择：为满足不同用户的不同需求，提高绞缆机产品设计差异度。应根据不同的参数选择液压元件型号来形成不同的产品．液压起锚机液压系统设计采用系列化设计不但是一种设计方法的改革。而且会从技术、生产和管理等方面影响到整个设计行业．

图一

二 液压起锚机的国内外研究现状

随着液压技术、控制理论、微型计算机、测量测试技术、数字信息 处理、可靠技术的发展，为提高船舶机电配套产品的创新能力．增加船舶液力起锚机系列产品的技术含量。以更好地适应市场需求。现有通过对液力起锚机液压驱动系统设计方法的分析和研究。提出了开发液力起锚机裹压秉筑粟列化设计的鲰索道鼍。使得藏力起锚机秉筑的设计变的更加直夏简便，井麓缩短液力起锚机秉缱设计的周期、节省设计制造费用。更好地囊足不断变化的市场需求。

由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。综合可见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：

1．减少能耗,充分利用能量

液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。

2．主动维护

液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。

3．机电一体化

电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传动与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点。

图二

三 液压起锚机的组成

液压起锚、系泊组合机由机械部分、动力系统（液压系统和电器部分）两大部分组成、动力系统包括液压马达和手动换向比例调速阀；及液压泵站。液压起锚机如图一所示。

机械部分由主轴、开式齿轮、锚链轮、卷筒、绞缆筒、牙嵌离合器及拨叉装置、墙架装置、排绳装置和公共底座等组成。

机械部分另部件及液压马达均安装在公共底座上，手动换向比例调速阀安装在起锚机附近操作方便处。

液压泵站由电动机、液压泵、油箱和安全阀等组成，液压泵为柱塞泵。油箱上装有液温计、回油过滤器和空气过滤器（兼作加油过滤器用）。安全阀已调定整个系统的最大压力，不要轻易调整。

液压管路的规格和材料应符合设计要求。不得任意更改。管子安装时应经1.5倍的设计压力、但不大于设计压力加7Mpa.的液压试验，管子外表面必须涂刷有效的防腐材料，但应在液压试验和化学清洗后进行。

四 液压起锚机概述

船舶液压起锚机工作要素船舶液压起锚机应具有以下工作要素：首先，液压起锚机应通过独立的原动机或电动机驱动，应保证其液压管路与其他甲板机械管路相连接时，液压起锚机也能正常工作：其次，液压起锚机的功率应该足够大，并能实现连续工作：第三，通过动力操纵的锚机应该普追具有能够倒转的功能：第四，液压起锚机受力零件不能存在永久变形现象，其制动装置也严禁出现打滑现象；第五，锚机装置中的制链器应能承受相当于锚链的试验负荷。且应该充分考虑其材料的应力特性。

液压起锚机的设计应该注意其主要技术参数的设计。例如，油马达工作压力，油马达流量，理论转矩，起锚速度等。V226TJz型液压起锚机的技术参数如图三所示。

液压起锚机系统的设计除了要保障液压起锚机系统正常工作外。还应当尽量满足结构简单、效率高、寿命长、工作安全可靠、经济实惠、使用维护方便等条件．液压起锚机系统的基本设计内容首先需要明确设计要求，即明确液力起锚机系统的动作、性能要求。例如：运动方式、压力、流量等；其次还需要明确液压起锚机系统的工作环境。例如：环境湿度、温度等。

液压起锚机是通过接通液压源，操纵手动换向比例调速阀手柄使得液压马达运转，通过开式齿轮传动，链轮轴既可转动，切断液压源或将手动换向比例调速阀手柄打在中位，起锚机即可停止工作。根据工作要求可操纵离合器手柄来控制锚链轮或卷筒及绞缆筒。

2. 工作前的准备；

a．检查开式齿轮的啮合情况。 b.检查开式齿轮及其它各处的润滑是否正常。c. 检查机器周围是否有杂物 。 d 机器各部分连接螺纹是否正常 e.离合器手柄是否处于“使用工况”的正确位置上。 f.检查带式制动器的制动带的磨损、制动带及刹车轮表面是否沾有油脂及刹车可靠性。

3. 起锚机的工作：

（1）起锚：

a．转动链轮轴，使离合器齿对正，然后合上牙嵌离合器。b. 松开闸刀掣链器。c. 松开链轮上的制动器。d. 启动液压马达，过载破土起锚，随锚链上升锚链冲水阀冲洗锚链。当锚升出水面后，并接近锚穴时液压马达应低速运转，使锚安全进入锚穴。

（2）起锚后：

a．液压手动换向阀手柄至中间位置（脱排）；  b.将链轮刹车刹紧；  c. 放下闸刀掣链器，止住锚链。d. 松开链轮刹车。

（3）抛锚：

a．将链轮刹车刹紧； b.松开掣链器； c.脱开牙嵌离合器；（否则将损坏液压马达） d.松开链轮刹车，在锚和锚链自重作用下抛锚。为了保证安全抛锚，应利用链轮刹车控制抛锚速度（一般在锚下落相距10公尺左右后，用链轮刹车限制抛锚速度）。

（4）抛锚结束后；

a．将链轮刹车刹紧；b.放下掣链器，止住锚链；c.松开链轮刹车。

五 结论

液压起锚机系统技术性能的计算：液压起锚机系统初步设计之后。还需要通过计算它的主要性能．来评判其设计质量，以便对液压起锚机系统进行改进和完善，经过严谨的设计才能进行使用保证船舶的正常工作．

在设计中，应分析执行元件的工况，包括各种行动特性曲线的测定；执行元件主要参数的确定，是指根据以上两步的分析情况确定执行元件(主要是液力起锚机缸和液力起锚机马达)的工作压力以及最大流量，由于同一个液压起锚机系统中各元件的工作压力和工作流量基本相同。所以这一步得到的参数可以在选择系统其他元件时作为参考，这一步计算过程也可以称为系统参数计算；液压起锚机系统原理圈的拟定，液压起锚机系统原理图是表示液压起锚机系统的组成和工作原理的图样．拟定液压起锚机系统原理图对系统的性喜色及设计方案的合理性、经济性具有决定性的影响。对液力起锚机系统的设计而言是非常关键的一步．液力起锚机元件的计算和选择，这一步过程包括。选择液力起锚机泵、选择闷类元件、选择液力起锚机辅助元件以及阀类元件的配置形式。

六 参考文献

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