陈跃

摘 要：作为一种起升高度高，通过时间短，运行成本相对较低的船舶下水起升装置，船舶起重器已在我国大型造船厂得到了广泛的应用。 船舶升降机是一项庞大的系统工程，涉及土木工程、机械、液压、电气、控制、消防、建筑等众多专业。其中，机械设备是船舶升降机项目的核心部分，其总体设计包括 船舶升降机基本型号的选择，主要技术参数的确定，设备布局的选择以及合理的选择等。针对船厂起重物体吨位大，仰角较小的特点，设计采用钢丝绳缠绕式垂直船舶升降机的方案，简要讨论了主要机械设备的总体设计。

关键词：钢丝绳;卷扬垂直升船机;船舶起重器

1 船舶升降机的主体设备类型

升船机的主要设备是指与驾驶室悬架系统有关的设备，是升船机运行的核心设备。垂直升船机的类型根据主要设备的布局特性进行区分。

钢丝绳绞车垂直式船舶升降机将绞车作为汽车驱动设备，并驱动汽车沿塔柱上下移动。它的主要设备-一般包括主提升机，机舱，配重系统及其辅助设备和嵌入式部件。主提升机布置在塔顶的机房中。船舶升降机类型的特点是主提升机和船舱为钢丝绳，船舶升降机之间的柔性连接没有复杂的机构，通过灵活地适应钢丝绳的支柱和船舶载荷的偏斜，所以船舶升降机的结构系统对支柱的偏转比较简单，对施工精度的要求也比较低，设备制造和安装的难度也比较小。

钢丝绳绞车的立式船舶升降机分为两种类型：完全平衡的钢丝绳绞车的立式船舶升降机和下水的钢丝绳绞车的立式船舶升降机。

完全平衡的钢丝绳绞车提升机的车厢通过上下闸门与上下通道隔开，车厢在无水的空间内升降。车厢的重量通过平衡的重量完全平衡。平衡重系统由两部分组成：重力平衡重和扭矩平衡重。重力的平衡重通过钢丝绳悬挂在滑轮上，钢丝绳的另一端直接与机舱连接。悬架扭矩平衡钢丝绳缠绕在主提升机的卷盘上，反向卷绕绳索连接到驾驶室上。扭矩平衡线和提升线被卷起。相间绕组用于共享工作绳槽。完全平衡的垂直升船机已在中国开发，适用于各种通航尺寸和水头。主葫芦的尺寸相对较小。但是，为了确保机舱的无水状态，需要设置复杂的上下锁定头设备以及具有锁定头的对接设备，并且船舶升降机的操作过程比较繁琐。 另外，由于主机布局的限制，扭矩平衡配重的比率难以增加，并且主葫芦的制动能力受到限制。

下水式船舶升降机的主要设备与完全平衡式船舶升降机的基本设备相同。它的特点是当下游没有锁头舱且舱室与下游通道连接时，它将直接进入水中。由于船舱主提升器前后进水中的方向不同，大小不同，因此为了合理分配船舱主提升器前后进水中的转矩，应以最小总力矩为原则当量负荷时，适当选择配重块，以简化主提升机和配重系统的布置，不设置重力平衡：因此，在主提升机滑轮组中未设置重物。由于下水-型船电梯舱和下游水域。船舶可以直接通过下游通道进入舱室，而无需放下锁头，从而简化了船舶电梯的操作程序。另外，机舱主要由起重绳悬挂，具有支撑刚度的机舱悬挂系统的动静特性更好。平衡重可以是所有扭矩平衡重的主提升机具有很大的制动能力，以确保对船舶升降机的安全运行更加有利。下水式船舶升降机的主要缺点是主负荷大，且运行能耗大。

2 主要设备的选择

2.1 电动机的选择

三相交流异步电动机与变频器配合使用，形成变频调速系统，达到多机同步的目的。 YZP系列冶金变频调速三相异步电动机调速范围广，过载能力强，运行稳定可靠，效率高。它特别适用于短时或间歇性运行，频繁启动和制动，有时过载以及具有明显振动和冲击的设备。根据总负荷的计算，选择了yzp225-8型，额定功率为30 kW，额定速度为735 r / min。

2.2 减速器的选择

减速器是指原动机和作业机械之间的独立的封闭式传动装置，用于降低速度并相应地增加扭矩。它是整个船舶电梯的动力核心。根据传动的类型可分为齿轮减速器，蜗轮减速器和行星齿轮减速器。通过极限位置的安排，只能选择-小型齿轮减速机，从安全性，输出扭矩，转速等方面综合考虑，选择了德国卓轮行星齿轮减速机，减速??机安装在滚筒内使得整体结构紧凑，减小了葫芦的尺寸，减速比可达到1200，满足速度要求。选择了ZHP4.36型号，最大输出扭矩为560 kn.m，可以满足负载要求。

2.3 制动器的选择

为了确保船舶升降机的安全稳定运行和可靠性，船舶升降机驱动系统配备了高速端工作制动器和低速端安全制动器。两者都使用液压盘式制动器。盘式制动器散热快，重量轻，结构简单，调整方便，特别是具有良好的耐高温性能，在高负荷下制动效果稳定。高速末端工作制动器usb3-1采用德国sibori的电动液压推杆盘式制动器usb3-1。制动盘直径为500mm，额定制动扭矩为2260n.m。低速端部安全制动器采用SHI252，这是德国siburi的液压盘式制动器，直径为2，100mm，制动力为440kN。在卷线器的低速端还设置了一组棘轮止动装置，以防止机构反转并防止平台掉落。

2.4 滑轮组及负荷控制

每个绞车的中间设置有滑轮，滑轮组由3个固定滑轮和2个活动滑轮组成，形成10倍的省力机构。负载传感器设置在固定皮带轮轴的中央，可以实时监控船舶提升驱动系统的负载。活动滑轮安装在船舶平台的吊耳中，并配有滑动轴承，可以抵抗海水腐蚀。拉式传感器设置在可动皮帶轮和固定皮带轮之间，可以直接反映提升高度。

3 船舶轴承平台

该平台由箱形结构和船架组成。机舱的整体尺寸（长×宽×高）：160 m× 22 m×5m，重量6500t。箱体结构由主纵梁，主梁，楼板，副纵梁和小纵梁等组成。主纵梁采用箱形截面以增强整体抗扭刚度并控制结构形变。设置12个主梁，并在伸出端的两侧设置耳钉。已安装活动滑轮组。由船舶提升驱动系统的滚筒提升的24条钢缆上下驱动轿厢，以实现船舶维护。封闭空间在结构上进行了设计，以增加机舱的浮力，方便水通过并提高水通过的平滑度。机舱还配备了与其他系统相匹配的特殊结构，例如对准，维护人孔，平层锁定孔和垂直导向结构。

4 结语

钢丝绳绕线机垂直升船机是一种适合中国国情的高坝可航行升船机。 中国造船工程的成功建设证明了其良好的运行可靠性和优越的技术经济指标。 随着我国水资源的开发利用，特别是高水头工程的建设，钢丝绳垂直升船必将成为必然获得更快的开发。

参考文献：

[1]廖乐康，于庆奎，吴小宁.钢丝绳卷扬垂直升船机设备布置设计与研究[J].人民长江，2009（12）.

[2]黄素新.岩滩水电站1x250t级垂直升船机总体设计[J].红水河，199（04）.