航標船自動錨鏈夾持設備改造研究

常淼

摘 要：文中針對傳統航標船作業時自動化程度低、勞動強度大、安全系數低的缺點，結合現行航標錨鏈夾持設備的現狀，介紹了老型航標船航標錨鏈夾持設備改造的必要性和改造的方式，并對不同的改造方式的可行性做出探討。

關鍵詞：航標船 改造 錨鏈夾持 自動錨鏈夾

1.前言

隨著近年各海區航標數量的增加，每年航標保養和航標應急數量隨之增加。各航標處現有航標船大部分建造于上世紀八九十年代，船上航標作業設備普遍存在自動化程度低、操作困難等缺陷。尤其是錨鏈夾持設備，目前大多采用手動錨鏈夾，在航標作業時布標棄鏈、拋沉石危險性高、效率低下，而老舊船舶又存在著改造局限性較大的缺陷。如何對航標夾持設備進行升級，提高其自動化程度和工作效率、減輕勞動強度、降低作業風險，成為一項重要課題。

2.航標作業船工作現狀

目前在全國三大海區航保中心所屬大、中型航標船的錨鏈夾持設備主要分兩類，一種是近年所建造的大型航標船，如海巡15船，采用卷筒方式，配套帶鎖鏈裝置的液壓升降導鏈輪，利用甲板配布絞車完成航標錨鏈回收。這種方式自動化程度高，勞動強度低，安全系數高。另一種是上世紀八九十年代建造的航標船，利用固定式導鏈輪和手動簡易錨鏈夾，配合絞車，回收錨鏈。這種方式屬半自動操作，人員勞動強度大，安全系數低。尤其是簡易錨鏈夾在布標棄鏈、拋沉石時人工手動拔出錨鏈夾安全銷，打開錨鏈夾放出錨鏈。在涌浪較大時給作業人員造成很大安全隱患。

3.航標作業船航標錨鏈夾持設備種類

3.1手動錨鏈夾持設備

目前，老型大、中航標船普遍使用立式絞盤配合手動式簡易錨鏈夾進行布標棄鏈、拋沉石作業。其結構簡單，承受拉力較大。錨鏈夾為”U”型設計，中間有連接軸，可自由打開、關閉（圖1）。一邊開口處有一卡扣，另一邊可插入安全插銷?？酆掀鸷蟛迦氚踩邃N即可把錨鏈固定在錨鏈夾內。

3.2液壓升降導鏈輪和自動棄鏈裝置

液壓升降導鏈輪和自動棄鏈裝置配合使用，起到自動卡緊和拋鏈的目的。其自動化程度高，減輕了航標作業人員的勞動強度并降低了航標作業過程中的危險系數。

液壓升降導鏈輪和自動棄鏈裝置的原理為導鏈輪在原位時卡板的卡鏈開口可以卡住錨鏈，需要導鏈時導鏈輪升起使錨鏈移出卡鏈開口，開始導鏈（圖2）。液壓棄鏈裝置用于拋設浮標。主要由緩沖器、轉動臂、止鏈板、轉動臂、脫扣液壓器等組成。安裝在船的左右舷，設備正常狀態鎖環鎖住卡鏈板，拋設浮標時吊機吊起沉石到船舷外，使沉石貼靠在液壓棄鏈裝置卡鏈板開口下方，吊機向內擺臂錨鏈進入卡鏈板開口被卡住，松解吊鉤，沉石掛在舷外。需要拋設時，遠程按鈕操縱液壓缸頂開鎖環，卡鏈板在沉石重力作用下向外翻轉135°～150°，錨鏈從卡鏈板開口滑出，沉石拋下，卡鏈板在安裝在其下部的拉簧作用下自動復位（圖3）。

3.3液壓鏈鎖止動器與擋銷系統

液壓鏈鎖止動器又名鯊魚鉗，其與擋銷系統組成一個整體式結構，分為鯊魚鉗組件、擋銷組件、頂銷組件、箱體組件、液壓系統、電控系統（圖4）。

3.3.1液壓鏈鎖止動器組件

兩個鯊魚鉗組件置于箱體中，由鉗口、卡口、銷軸、擺臂、油缸、支撐座組成，一左一右，對稱布置。高壓油推動油缸，通過擺臂，豎起或放下鯊魚鉗鉗口。錨鏈的拉力通過銷軸、擺臂傳遞到支撐座上。

3.3.2擋銷組件

兩套擋銷組件置于整體式箱體中，擋銷組件由擋銷主軸、外套筒、擋銷蓋、銅套、滾動軸承、支撐外套等組成。外套筒隨錨鏈轉動，通過滾動軸承和銅套將力傳遞到擋銷主軸上。擋銷蓋下方布置有油缸，油缸驅動擋銷升起和降下。

3.3.3液壓系統

本系統設 兩套電機泵組，一主一備，互為備用。電機驅動液壓泵工作，使液壓缸動作，從而驅動鯊魚鉗和擋銷等進行動作。當液壓系統失電時，可以通過蓄能器供油進行鯊魚鉗和擋銷的動力源，蓄能器儲存的液壓能可供鯊魚鉗和擋銷進行一次完整的動作。

3.3.4電控系統

鯊魚鉗和擋銷可以在駕駛室和機旁進行操縱，同時可以通過便攜式操縱盒進行遠距離操縱。電控系統可以進行液壓泵組的起停，鯊魚鉗的升降、擋銷的升降等動作，以及電機的驅動。

4.航標船錨鏈夾持設備改造的可行性分析

老型航標船的錨鏈夾持設備進行改造時，要綜合考慮的設備造價、改造難易程度和設備操作便捷性等因素的影響，且老型大、中型航標船舶均是二十年以上船齡，船體結構老化，改造空間小。所以在改造過程中需根據不同船舶的實際情況綜合分析。

4.1主甲板為平面設計，甲板面有木質防護層型航標船，如廣州航標船“海巡171”船。

此類航標船甲板面積較大，有較大的甲板空間進行設備安裝，可安裝臥式自排鏈液壓絞車（用于從水底拉出浮標的沉石）配合液壓升降導鏈輪和自動棄鏈裝置進行航標作業。工作原理為，在航標作業時，由甲板克令吊吊起海中航標，錨鏈通過液壓升降導鏈輪，液壓絞車開始啟動后，升降導鏈輪由液壓缸頂起超過止鏈板并超出舷外。絞車卷筒液壓馬達驅動絞車卷筒，使大卷筒在液壓馬達的驅動下作正、反轉運動，錨鏈通過滾輪纏繞在卷筒上，卷筒轉動使錨鏈均勻的排在卷筒表面。當需要止鏈時，液壓缸收縮，錨鏈卡入止鏈板。布標棄鏈或拋投沉塊時利用自動棄鏈裝置由油缸驅動轉動臂，使止鏈板翻轉達到棄鏈目的。

該套裝置自動化程度高，工作效率高，減輕了航標作業人員的勞動強度，并在上海、天津和青島等地的新造航標作業船上成功使用。但該型設計存在體積較大、液壓裝置需埋入船體，占用航標艙室空間，在對老型船舶改造時圖紙設計和施工難度大，對船體結構也有所破壞。

4.2主甲板設有艙口圍的航標船，如湛江航標處“海巡1726”船。

此類航標船因主甲板艙口圍占用較大空間，使得航標作業區面積較小、船舶改造受限，可安裝立式絞盤，配合液壓鏈鎖止動器與擋銷系統。其工作原理為在航標作業時，由船上克令吊吊起海中航標，使錨鏈通過鯊魚鉗和擋銷系統，利用鯊魚鉗卡住錨鏈，然后利用絞盤把錨鏈和沉塊絞至船舷處，完成布標棄鏈、拋沉石作業。鯊魚鉗和擋銷系統在工作時由液壓泵控制伸出甲板，完成工作后可收起與甲板平，保證甲板暢通。

鯊魚鉗與擋銷系統共用一個結構箱體，可直接在甲板的航標作業區進行開口，然后沉入甲板以下，與主甲板焊接為一體。該套裝置需在絞盤絞動錨鏈時，有三到四名作業人員牽引索引鋼絲和排列絞起的錨鏈，有一定的勞動強度。但其占用甲板空間小，改造難度低，不對船體結構有較大改動。有利于在老型航標作業船上推廣和使用。

5.結語

近年，航標服務在助推港口城市建設、服務藍色經濟發展、踐行海洋強國戰略的發展過程中，航標數量不斷增加，設標水域愈加復雜。為適應現狀，提高服務水平，需要不斷提高自身技術水平和升級設備自動化程度，為新時代航保事業發展不斷探索。