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          浮船塢起重機

          浮式起重機是一種專門在水上從事起重作業的工程船舶。其應用廣泛,如在港口用它來完成貨物的裝卸工作;在各類港灣和近海水域工程中完成筑港、造橋、設備的安裝;在船廠完成設備舾裝和修理;近年來隨著海上石油開發,依靠特大型浮式起重機,完成鉆井平臺的建設與安裝。凡在水上有起重作業需要的場合,都離不開浮式起重機。

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          浮式起重機是一種專門在水上從事起重作業的工程船舶。其應用廣泛,如在港口用它來完成貨物的裝卸工作;在各類港灣和近海水域工程中完成筑港、造橋、設備的安裝;在船廠完成設備舾裝和修理;近年來隨著海上石油開發,依靠特大型浮式起重機,完成鉆井平臺的建設與安裝。凡在水上有起重作業需要的場合,都離不開浮式起重機。
          浮式起重機一般由下部浮船和裝在浮船甲板上的上部建筑兩大部分組成。其中浮船用來支持起重機的自重和起吊的重量,再通過自身的船殼把它們傳遞給水面,使得浮式起重機能夠獨立地浮在水面上工作。此外,浮船還可以使起重機沿著水道從一個工作地點航行到另外一個工作地點,或者在同一個工作地點內做水平移動,以滿足起重機對準裝卸點或完成貨物水平移動的要求等。上部建筑是浮式起重機的起重裝置部分,用來裝卸或吊裝貨物。
          一、浮式起重機的分類
          由于使用場合的條件不同,工作任務的差異,浮式起重機的形式、種類、參數和構造形式各異,歸納如下:
          1、按用途分類
          可分為裝卸型和吊裝型。裝卸型浮吊主要用于內河港口,完成散貨如件貨、煤、砂等貨物的裝卸。這類起重船的起重量不大,為滿足生產率要求,各機構的工作速度較髙,臂架系統構造復雜,可360°回轉,放置起重機的躉船一般采用無動力長方形平底船。
          吊裝型浮吊主要用于完成重件、大件、起升髙度大或起吊物件水下深度大等特殊工況下的起吊工作。這類浮吊的生產率要求是次要的,因此主要機構的速度參數很低,但其他非速度參數值變得很高,下圖為這一類浮吊的例子。
          2、按工作航區分類
          可分為內河、沿海、近海和遠洋4類。一般浮式起重機的工作水域在內河、港區和沿海遮蔽水域,平時風浪較小,不會長距離航行。隨著建設發展,在海上無遮蔽近海作業的浮式起重機數量逐漸增加,其作業工況比港內作業時要惡劣得多,所以在設計浮式起重機時必須規定其工作的海域、工作風浪大小、穩定性要求及長距離移泊航行時的海況,從而選擇相應的船舶設計規范和設計載荷。
          3、按船舶有無航行能力分類
          可分為自航式和非自航式兩類。自航式依靠船舶自身配備的推進裝置,具備前進和轉彎的技術性能。非自航式浮吊在裝卸工作時仍需船能做短距離的移位,實現吊具作業位置的改變,完成幅度調整。實際移位時須預先下錨,用移位絞車和錨的相互配合收放鋼索,實現船舶的多方位移動。對于狹窄的航道,錨索會妨礙其他船舶的航行,造成航道堵塞。對于長距離的移位,還必須配備其他拖船,所以工作機動性差。
          非自航式浮吊移位
          4、按起重機與船體間能否相對轉動分類
          分為回轉式和固定式兩種。
          回轉式浮吊上的起重機能夠繞垂直于船的縱橫平面的回轉軸線轉動,且這條軸線離船舷距離常取為船寬的一半,使吊鉤的有效幅度處處保持為定值。因此,回轉型浮式起重機臂架能相對船體做360°轉動。
          固定式浮吊上的起重機相對船體不能回轉,臂架平面(臂架可擺動或不擺動)總是與船舶縱向中心平面重合。其船和機的結構均簡單、造價低、故障少、維修費用低,臂架人字架和所吊重物的重心常落在船體縱向中心線附近,只產生縱向傾斜及少許橫向傾斜,故船寬可設計得窄一些,因而船體尺度亦小,船體重量較輕,這是這類船型的優點。
          5、按配置的動力分類
          可分為電動機驅動、柴油機驅動、柴油機-電力驅動和柴油機-液壓驅動4種。目前,大型浮吊大多采用柴油機-電力驅動或柴油機-液壓驅動方式,電站和泵站都設在船體上,由柴油機驅動,再通過電路或管路給起重機各部分供電或供油,實現對各個機構分別驅動和調速。隨著交流調速技術的發展,尤其是變頻調速技術和其他調速技術的成熟,采用柴油-交流供電方式已成為首選方案。
          當柴油機-電力驅動方式達不到諸如界限尺寸、調速性能、自重和船機液壓一體化等技術要求時,應優先考慮柴油機-液壓驅動方式,依靠液壓定量馬達和變量泵的組合,通過改變泵的流量來調速,達到無級變速特性。相對柴油機-電力驅動方式,柴油機-液壓驅動系統價格昂貴,設備在各類自然氣候環境下工作的自適應性差,因此在日常使用中須精心保養。
          6、按主鉤額定起重量分類
          (1) 小型浮式起重機,起重量小于16t。
          (2) 中型浮式起重機,起重量在16?63t之間。
          (3) 大型浮式起重機,起重量在63t以上。
          目前我國已經制造出8000t級巨型浮式起重機。國際上正在進行萬噸級浮式起重機的設計和制造,并且完成了用于海況十分惡劣的北海油田開發使用的半潛式和其他各類特種大噸位自航船型的浮式起重機的設計制造。
          二、船體主要技術參數
          浮式起重機是由起重機和船(包括船、船舶動力裝置、船舶輔機、船電與舾裝等)兩大部分組成。主要技術參數包括:船型參數、船體主尺度參數。船體的主要尺度(簡稱主尺度)有:
          船體主尺寸
          船長(L):船首尾垂線之間的水平長度。
          型寬(B):船體垂直于中縱剖面方向的最大水平距離。
          型深(D):在船中橫剖面處,沿船舷自龍骨線至上甲板邊線(即下表面)的垂直距離。
          吃水(T):船體在水面以下的深度,通常指在中橫剖面上自龍骨線至設計水線的垂直高度。
          干舷(F):自設計水線至上甲板邊板上表面最低點的垂直距離。
          各主尺度之間還存在著聯系,相互間比值還影響著船的各種性能,所以在決定主尺度時,還要考慮主尺度比:
          長寬比(L/B)—與航速有關,比值愈大,船愈瘦長,船的阻力愈小。對于浮式起重機,航速不高,為獲得良好的穩性和起吊能力,所以采用長寬比比較大。
          寬度吃水比(B/T)—比值影響船的穩性、快速性、耐波性。一般情況下,該值大,穩性較好,但阻力大,耐波性能變差,設計中要根據具體要求而定。
          型深吃水比(D/T)—對船的抗沉性影響較大,比值大,則干舷高,儲備浮力大,抗沉性好,約取為2。
          長度吃水比(L/T)—影響船的操縱性,比值愈小,船愈短小,回轉愈靈活。


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