【SMS】單臂回轉救生筏吊架控制系統的設計

救生艇屬于船上重要的應急救生設備，是港口國監督檢查和國內安全檢查的重點，對救生艇的檢查涉及其配備、存放、降落與回收裝置以及救生演習的全過程等內容。在《1974 年國際海上人命安全公約》（SOLAS 公約）1983 年修正案的內容中規定：“每一名船員每月至少參加一次棄船演習和一次消防演習。每只救生艇應在每3個月至少進行一次的棄船演習中由船上指定的操艇員降落下水并在水上進行操作”，同時要求船舶必須在一定時間之內把救生艇放置水面。由此可見，正確并熟練地快速降落和回收并釋放救生艇不僅是港口國監督檢查和國內安全檢查的重點內容，更是船員應當掌握的基本救生技能，以提高船員遇險時的自救能力。^[1]本文設計出一種新型單臂回轉救生筏吊架，并詳細說明了吊架的操作和維護，從而減少這類事故的發生。

1  吊架的設計方案

1.1  吊架的功能

根據MSC.47(66)-1974年國際海上人命安全公約的修正案及國際海事MSC.48(66)國際救生設備規則中的有關要求，本單臂吊架主要用來吊放救生筏，也可用于降放負荷不大于21KN的其它型式筏。吊筏裝置具有電動（手動）起升、重力下放、液壓回轉（泵站和蓄能器或手動泵供油）功能，設有機旁操縱下放和回轉及艇內遙控下放和回轉兩種功能。根據實船布置情況，本單臂吊架有左、右兩種型式可供選擇。

1.2  吊架的組成

單臂吊架主要由起重臂、回轉盤、液壓回轉裝置、起升機構、蓄能器、手動泵、回轉支承、限位裝置、遙控裝置、頭部滑輪等組成。各部分作用如下：

    （1）起重臂是本單臂吊架的主要承載結構，依靠起重臂伸出的結構可實現救生筏由舷內拖帶至舷外等功能；

    （2）回轉盤是用來聯接起重臂和回轉支承的部件，通過液壓回轉裝置的驅動，可以使起重臂有效的轉出舷外或轉至存放位置；

    （3）起升機構是收放筏的主要部件，通過頭部滑輪的導向，控制起升機構上鋼絲繩的收放達到收放筏的目的；

    （4）限位裝置是用來防止筏(物）起升過頭的一種保險裝置；

（5）遙控裝置是當乘員全部登上筏后，甲板上已無人操作的情況下，在筏內通過遙控鋼索，有效地控制筏的轉出位置和下降高度；

（6）蓄能器和手動泵是用來當船上失電時依靠蓄能器的儲存能或操作手動泵使起重臂有效的轉出舷外或轉至存放位置。

2  吊架的電氣控制系統設計

電氣控制系統主要完成對吊架的降放控制和保護，如圖1所示。在QF合閘后，1SQ閉合，電源指示燈HL3亮。再按下SB1啟動按鈕，KM1線圈得電，然后KM1常開閉合，1HL指示燈亮，馬達M1啟動，吊架上升；SB6閉合，KM2線圈得電，KM2常開閉合，馬達M2啟動，吊架下降。其中，3SQ和4SQ為限位開關，當吊架旋轉一定的位置時，使限位開關斷開M2馬達停止動作。1SQ和2SQ也是限位開關，這是限制吊架抬起的最高點和最低點，當碰到限位開關時馬達會自動停止動作，完成對吊架的保護。

圖1 電氣控制系統圖

3  吊架的液壓控制系統設計

接通控制電路電源后，并安裝好回轉限位裝置，在起升機構的減速箱中加機械潤滑油N68（相當于ISO VG68），油量30升，泵站油箱中加液壓油L-HV46，油量40升。當環境溫度達到零下30℃時，起升機構的減速箱中加4403號合成齒輪油（SY4024-83），油量30升，泵站油箱中加低零點液壓油YC-N46D，油量40升。該液壓控制系統設計如圖2所示，該系統可以完成的功能如下：

（1）電動回轉：打開截止閥③，操縱遙控按鈕盒，即可實現左轉、右轉。

（2）蓄能器回轉：打開截止閥①和截止閥③，操縱回轉用手拉三角環，即可實行蓄能回轉（蓄能器驅動為單向）。

（3）蓄能器充壓：打開截止閥①，啟動泵站，待運轉正常后，啟動充壓按鈕，充壓至15MPa左右，此時再關閉截止閥①，停止泵站。9）手動泵回轉：關閉截止閥①、②、③，操作手動泵和換向閥，即可實現左轉、右轉。

圖2 液壓控制系統圖

1.液壓泵 2.電機 3.單向閥 4.集成閥 5.回油濾油器 6.球閥 7.單向節流閥 8.壓力表開關 9.壓力表 10.手動閥 11.雙向平衡閥 12.蓄能器 13.液壓馬達 14.手動泵 15.手動閥

4吊架的操作與維護

4.1吊架的操作和注意點

4.1.1放筏（有電工況）

     打開救生筏固定用的所有繩索，操作人員把電控箱電源接通并啟動泵站按鈕，打開按鈕箱，取出遙控按鈕，按起升按鈕，使起升機構卷筒收繩，當筏離開甲板，轉出過程無障礙時松開按鈕，再按向左（或右）按鈕，筏便可轉出舷外，此時乘員跨步登筏，登乘完畢后操作人員手拉遙控下降手柄，使起升機構剎車松閘，筏便依靠重力下降至水面，自動釋放鉤打開，筏離開母船。^[2]

4.1.2收筏

    操作人員抬起剎車重錘，取下手搖柄，插入遙控卷筒邊的手搖孔逆時針方向搖動，把釋放鉤下降到筏上人員掛上鉤為止，此時操作人員啟動起升按鈕回收筏（此時筏重不得超過14KN），直至高出船甲板（也可調整起升限位裝置下的擋塊達到起升限位的目的），然后再按向右（或左）按鈕，筏便轉入舷內至安放位置停止（也可由回轉限位進行控制），再手拉遙控下降手柄（或操作人員抬起重錘）緩慢地將筏下降到甲板上，乘員下筏后再把筏回復到原存放狀態。

4.1.3放筏（失電狀況）

（1）使用蓄能器放筏。打開救生筏固定用的所有繩索，打開截止閥①、③，操作人員取下手搖柄，插入任一手搖孔順時針方向搖動，使筏起升遠離托架至轉出時無障礙即可。此時操作人員手拉回轉遙控三角環，筏便轉出舷外，展開筏并系好纜繩，然后乘員跨步登筏，登乘完畢后操作人員手拉下降遙控手柄，筏便依靠重力下降至水面，釋放鉤自動打開，筏可離開母船。

（2）使用手動泵放筏。打開救生筏固定用的所有繩索，關閉截止閥①、②，操作人員取下手搖柄，插入任一手搖孔順時針方向搖動，使筏起升遠離托架至轉出時無障礙即可。此時乘員操作手動泵和換向閥，筏便轉出舷外，展開筏并系好纜繩，然后乘員跨步登筏，登乘完畢后操作人員手拉下降遙控手柄，筏便依靠重力下降至水面，釋放鉤自動打開，筏可離開母船。

4.2吊架的維護

（1）定期檢查蓄能器充液壓力，每月不少于1次，應保持在14-15Mpa，低于12MPa時必須充油。

（2）定期檢查蓄能器充氮壓力，每月不少于1次，應保持在8-9MPa，低于8 MPa時，必須用充氣工具補充氮氣。

（3）通常工況下，截止閥②處于關閉狀態，只有在檢修蓄能器時，才同時打開截止閥①和截止閥②。

（4）泵站液壓油應一年更換一次，濾芯定期清洗，每三個月一次。

（5）起升機構內潤滑油應一年更換一次。

（6）經常向各油嘴及吊架鋼絲繩加注潤滑脂（ZG-3），六個月一次。

（7）起升機構使用十個月后，應拆洗離合器，檢查摩擦片，當圓盤摩擦片的摩擦層厚度<0.5mm時應進行更換，當限速塊上摩擦片的摩擦層厚度<0.5mm時，應進行更換。

（8）從安全考慮，人力手搖時，嚴禁啟動電動機。為防止誤操作而可能造成的人身事故，人力操作前應斷開電控箱的電源。

（9）當重錘低于水平而下垂時，說明離合器的摩擦片已被磨損。此時只需松掉緊定螺釘，并在內外齒圈上做記號，將錘桿拔出，向上調整1～2牙后插入，并旋緊下部螺釘即可繼續使用。

（10）當鋼絲繩斷裂超過鋼絲繩直徑10%或有打節現象，此時必須更換鋼絲繩，以保證使用安全。

5  結束語

    救生筏是船上重要的應急救生設備，是各個港口國檢查的重點，平時必須加強對該設備的維護管理，才能保證設備的安全運行。本文所設計的單臂回轉救生筏吊架，具有較高的可靠性，為保證船員的生命安全起到了重要作用。