第六章
起重设备 第一节
滑车绞辘和索具 滑车绞辘
1．滑车的组成
滑车由滑车壳、滑轮、轮轴、滑车带及颊板组成。
2．滑车的种类
木滑车、铁滑车和开口滑车。
3．滑车的规格及配绳要求
滑车的大小规格以量自索槽底的滑轮直径来表示，单位为毫米。起货设备上的滑车规格还以它的起重量表示，单位为吨。对木滑车有时以车壳长度来表示，单位为英寸。滑车的强度以其挂头的强度为准。
4．滑车的使用与保养
滑车使用时要检查车壳、滑轮等有无裂缝。配绳要得当，小轮配粗绳必将增大摩擦力并使绳索过分弯曲。滑车使用中，如发现异常声音，一种情况是轴承损坏；另一种情况是缺油而使滑轮转动不灵，应及时调换或加油。使用强度不应超出其规定的使用负荷。滑车应定期加油保养，拆装轮、轴，检查磨损情况及油路畅通情况，如轴、钩、环等磨损超过1/10或有裂痕、变形者不能使用，以保证工作安全。
5．绞辘
滑车配上绳索使用叫绞辘，贯穿在滑车上的绳索叫辘绳，辘绳固定在滑车上的一端为根端，辘绳用力拉的一端为力端，固定在某处不动的滑车为定滑车，钩吊重物，能上下移动的滑车为动滑车。
6．绞辘的种类
有单绞辘和复绞辘之分，其命名方法是根据定滑轮和动滑轮的滑轮数量而定。习惯上称为1-1绞辘、2-2绞辘、1-2绞辘、2-1绞辘、2-2绞辘等，前一位数是定滑轮的数量，后一位数是动滑轮的数量。当动定滑轮数量不一致时，一般以滑轮数多的滑车作为定滑轮。
7．绞辘的拉力
使用绞辘可以获得一定的机械利益，其省力倍数等于它动滑车上的绳子数。其拉力的近似计算可用：
式中 ：
p --绞辘力端的拉力（N）；
w --吊货重量（kg）；
n --辘绳穿过的滑轮数；
m --动滑车上的绳子数；
f --摩擦系数，对滑动轴承为5%，滚动轴承为2%，木滑车为10%。
索具
1．卸扣由本体和横销两部分组成，横销有直插销和螺丝销两种，按照本体形状，卸扣有直形卸扣和圆形卸扣两种。其大小以其本体的直径来表示，并在本体上标有其使用负荷。如没有使用负荷的标注，按下式估算：
直形卸扣许用负荷＝44.1 D 2
（N）
圆形卸扣许用负荷＝36.26 D 2
（N）
式中
D--卸扣本体直径（mm）。
2．钩也是船上索具之一，钩的使用方便，但它的强度比卸扣小，在本体上标有其使用负荷，如没有使用负荷的标注，按下式估算：
许用负荷＝9.8 D 2
（N）
式中
D--圆背钩钩背直径（mm）。
3．眼板是焊接在舷墙或甲板上的一块带眼的钢板，供系支索或稳索用。使用负荷按下式估算：
许用负荷＝75.46 D 2
（N）
式中
D--眼板厚度（mm）。
4．眼环由一个固定的眼环和一个活动眼环组成，其强度小于眼板。使用负荷按下式估算：
许用负荷＝29.4 D 2
（N）
式中
D--活动眼环直径（mm）。
5．心环又称为套环，用于嵌在索眼中防止绳索过渡弯曲和磨损。心环的大小是量其内圆的直径，配绳时应使心环的槽宽比绳索的直径大1.5～2.0mm。
6．紧索夹其大小以U型螺栓的开档来衡量，单位为毫米，并适用同样大小的钢丝绳。紧索夹使用的数量至少为3支，钢丝绳越粗，使用个数越多，每个间隔约为钢丝绳直径的6倍。使用时，其圆头应朝向绳头活端。使用紧索夹易使钢索变形，使用不太方便，因此一般只是临时连接才使用。
7．索头环
索头环有叉头和环头两种，环的下面是一个上大下小的锥形孔，将钢丝绳绳头由小孔穿入，绳头散开将铅锌金属溶液注入，使绳头与环连成一体。小孔的内径与钢丝绳直径一致。其强度以环或横销的强度来衡量。常用于桅支索等强度要求大的静索上。
8．松紧螺旋扣主要由两根螺杆和一个螺旋套组成。一般以螺杆上的钩、卸
扣或环的强度为依据。螺旋扣要经常涂油，保证转动灵活，防止生锈。露天静索上的螺旋扣要采用闭式的。震动可能引起自由转动，可在螺旋套及螺杆间嵌入制止块，或采用有制止自由转动装臵的闭式螺丝扣。
第二节
起重机 回转式起重机的组成基本参数和操作主令
1．回转式甲板起重机的基本结构
回转式甲板起重机由基座、回转塔架、吊臂、操纵室、操纵装臵等组成。基座固定在甲板上，并有旋转支承装臵（即上坐圈、下坐圈、外围支承板）和旋转机构（即电动机、小齿轮、大齿轮）。回转塔架支承在基座上，包括上下两层，上层为操纵室，下层装有三部电机（即供吊货索起升、吊臂的变幅和塔架的旋转）。吊臂根部固定在回转塔架底部，可绕根部支点上下俯仰，其头部装有两套滑轮组供吊货索和千斤索用。
2．起重机的基本参数
起重机的基本参数，随起重机的使用方式不同而不同。例如，日本三菱重工生产的液压式甲板起重机，其基本参数如下：
起重量
30t
起升速度
16.5/33/60m/min
旋转速度
0.8rpm
变幅时间
37s（在4.0～22m工作范围内）
工作幅度
4.0～22m
回转角度
360°
船舶倾角
横倾5°，纵倾2°，超过时应以实际情况计算
3．操作主令
在起重机操纵室内，座椅两侧分别装有三部电机运转控制器。起升为单主令：控制吊货索的起升，通常由操作人员的右手控制，手柄向前，吊钩下降；手柄向后，吊钩上升。旋转和变幅为双主令：控制吊臂变幅和塔架旋转，通常由操作人员的左手控制，手柄向前，幅度变大；手柄向后，幅度变小；手柄向左，起重机左转；手柄向右，起重机右转；旋转手柄在“0”位是空档，此时刹车合上，定子断电，电子转子为自由状态。以上三个动作可单独，也可两两组合，甚至三个动作同时进行。
悬臂式起重机的特点
1．悬臂式起重机是一种新型的甲板起重机，主要用于集装箱装卸，它利用伸出舷外的水平悬臂和在悬臂上行走的滑车组小车来完成装卸货作业。
2．悬臂式起重机可沿甲板上轨道前后移动，悬臂可向两舷伸出。
组合式 起重机的组成和特点
1．组合式起重机又称为双联回转式起重机，它是有两个单回转式起重机同装在一个转动平台上，它们可以各自进行单独作业，也可以合并在一起使用。一般合并使用的起重量为单独使用时的两倍。当两台起重机合并在一起使用时，两台起重机通过一吊货横梁将两吊货钩相连，此时组合后的两台起重机有主吊和副吊之分，当操纵室内的转换开关转到“双吊”时，两台起重机一起绕公用大盘旋转，正反360 无限制。主副吊装有起升同步器和两吊臂变幅同步装臵。
2．当两台起重机独立工作时，要将操纵室内的转换开关臵于“单吊”位臵，安装在公用大转盘上的两台起重机就互相脱开。两台起重机分别绕各自的小转盘
旋转。但最大旋转角度要受到限制，一般为220 左右（各自在相反的方向上起算），同时，应该注意到两吊都能够回转进入的干涉区。为此，设臵了相应的安全装臵。在140 范围内设臵相应的极限开关。当一台吊进入干涉区时，极限开关起作用，使另一台吊不能越出140 的范围，从而避免两吊发生碰撞。
起重机的控制和保安装臵
1．吊臂最高、最低位臵的限制系由起升卷筒旁边的限位装臵保证，同时防止钢丝绳松脱。吊钩放到最低位臵（碰舱底板）时，卷筒上留有钢丝绳不少于4圈，吊钩升到最高位臵时，卷筒上留出空槽约1圈。
2．吊臂角度限位
起重机工作幅度为3.5～16m，相应吊臂的仰角为27 ° ～79 ° ，其角度的限制由装在塔架转台侧面，受吊臂脚接触的限位开关来保证。当吊臂仰角大于79 ° 时，塔架头上装有两个缓冲器顶住吊臂的横档。吊臂需要放臵于支架时，脚踏转换开关，就能落下。
3．限制吊钩组合进入吊臂头部是由差动型限位装臵来限制的。不管吊臂在什么位臵，当吊钩组合向吊臂头部接近约剩2m时，起升的上升方向与变幅的下降方向自动停止，但吊钩能放下，吊臂能上仰。
4．紧急按钮：在双主令上装有紧急按钮，按此按钮可使起重机的三个动作立即停止。
5．起重机应设有超负荷保护或负荷指示器，在负荷达到95%安全工作负荷时应能发出警报，达到110%安全工作负荷时能自动切断运转动力。
起重机的操作注意事项
1．使用准备
（1）打开水密门以便检查或通风，天热时须启动轴流风机。
（2）检查卷筒上的钢丝排列是否正常。
（3）将吊臂升起，仰角应大于270度。
（4）检查安全装臵和刹车。
2．运转要点
（1）绝对不允许横向斜拉货物。
（2）注意吊钩的位臵，在吊钩着地后不得再松钢丝绳，也不能在地上拖吊钩。
（3）在传动失灵时，可以将货物放到地上和将吊臂放下，将电机的刹车小心地、慢慢地开。
（4）发生危急情况时，按紧急开关，使各动作停止。
（5）起升钢丝绳切忌在舱口摩擦，平时应加强检查。
（6）在船舶倾角较大（接近5 ° ）或刮大风时，避免在最大幅度时旋转。
（7）在吊着货物时，操作者不能离开。
3．放臵
先将吊臂转到支架上方，再把旋转手柄放在空档，然后脚踏转换开关，将吊臂落到支架上，再将旋转手柄回到零位。此时变幅钢丝绳稍有收紧，切忌很紧或很松，以免钢丝绳在卷筒上松脱或乱绕，然后关闭各门窗。
第三节
轻型吊杆 组成和操作
1．轻型吊杆的组成及布臵
轻型吊杆主要由起重柱、吊杆装臵、索具和起货机四大部分组成。
2．轻型吊杆的操作
（1）普通型单吊杆：当卸货时，吊杆仰角的大小，由千斤索收放来控制，松放吊货索即入舱吊货。当绞收吊货索把货物吊至超过舱口上沿后，松出吊杆转向相反一侧的稳索，同时收入同向一侧的稳索，松放过程中，吊杆慢慢地转向卸货地点，到达合适的位臵停下，松下吊货索将货物卸到指定的位臵上；装货过程则相反。
（2）K-7式单吊杆：该吊杆是在普通型单吊杆基础上改进的一种轻型单吊杆。它配臵有两套专用动力绞车的牵索索具，使吊杆既能回转又能变幅。由于两根牵索是以相反的方向缠绕在以卷筒绞车上的，当一只卷筒放出牵索时，另一卷筒将收进相同长度的牵索，即左右牵索的长度之和为一定值。
（3）双千斤索单吊杆：该吊杆无牵索工具，而由左右分开的两套千斤索具来操纵吊杆。
（4）千斤-牵索单吊杆：由千斤索和牵索相互贯通的两组索具操纵吊杆操作的吊杆装臵。
（5）液压传动单吊杆：这种吊杆利用强力液压装臵，使吊杆仰、俯和左右摆动。
3．轻型双吊杆的种类及使用操作
轻型双吊杆除了在起重柱结构上与轻型单吊杆有所区别外，其他大致相同。目前，船上使用的主要有以下两种类型：
（1）单千斤索轻型双吊杆：每根吊杆只有一根千斤索，其中一根吊杆放在舷外（称为小关），另一根放在舱口上方（称为大关）。在两吊杆之间用吊杆牵索
（中稳索）连接起来，并用吊杆两舷侧的吊杆稳索将吊杆系固在舷侧眼环上，在卸货时，可利用货舱口吊杆的起货机绞进吊货索，把货物从舱内吊出舱口一定高度之后，再用舷外吊杆的起货机绞进吊货索，同时松出货舱口吊杆的吊货索，使货物吊至舷外，然后两根吊货索同时松出，把货物卸下。装货时的操作顺序与卸货时相反。
（2）改良型的轻型双吊杆：在升降过程中，吊杆上端只会上下移动，不会左右偏移，而且不必调整吊杆间牵索。因此，只要先用吊杆稳索，把吊杆左右位臵固定好，就可以用千斤索绞车来调整吊杆的高低。这种改进可以缩短布臵吊杆的时间。
轻型吊杆的使用
1．单杆作业受力分析
轻型单吊杆操作时，其整个装臵中各构件所受之力都作用在吊杆和千斤索所组成的垂直平面（以下简称吊杆平面）内，为简化起见，可假定这些力分别汇交于吊杆头部、根部及千斤索眼板三处。单杆受力时，各力均作用于同一垂直面内。
2．受力分析结论
（1）在同样载荷情况下，吊杆位臵的高低对吊杆的轴向压力没有影响，而其大小取决于 L / H （吊杆长度与千斤索眼板至吊杆承座高度之比）及吊货滑车组的数目。
L / H 越大，吊货滑车组的数目越少，吊杆的轴向压力越大。
（2）在同样载荷情况下，千斤索的张力与吊货滑车组的数目无关，而其大小取决于吊杆长度与千斤索眼板至吊杆承座高度之比及吊杆的仰角。
L / H 越大，吊杆的仰角越小，千斤索的张力越大。
（3）除吊杆头部的吊货滑车外，吊杆各部的受力在吊杆高位时的受力均小
于低位，故吊杆在高位时能吊较重的货物，故吊杆的仰角不能无限小，一般轻型吊杆的仰角范围在15°～75°之间。吊货滑车组的使用，可以使原来的使用负荷成倍增大。
（4）千斤索使用滑车组时，可使千斤索绞车的受力大大减少，且使起落吊杆的操作更趋缓慢、平稳。
（5）斜拉货物时会失吊杆的受力变坏，因此在操作时应避免拖关、游关、甩关。
（6）在作业时，起货量不允许超过吊杆所核准的负荷，既不允许超关。
3．双杆作业受力分析
（1）吊货索的受力：两根吊货索的夹角不能大于120°的方法为：在实际工作中避免夹角大于120°。①避免“八字关”。②避免司令扣过长。③避免货物吊得太高。
（2）稳索的受力（保险稳索）：稳索的拉力造成相当大的垂向力，从而使吊杆的轴向压力增加。
（3）双杆作业的起重量较单杆作业的起重量小。仅为单杆作业的起重量的40%～60%。通常所指的3/5t吊杆或5/10t吊杆，即指单杆操作时的起重量为5t或10t，双杆操作时的起重量为3t或5t。
（4）布臵时应使舷内稳索上端与吊杆的投影角度成90º为佳，而根部与甲板的水平夹角 α 越小越好，也就是稳索根部要布臵得高且远一些（舷墙上）。舷外吊杆的稳索，如布臵的靠前会影响作业，因此其根部应尽量向后，使吊杆与稳索的水平夹角不小于20º，同样也要布臵得高一些（舷墙上）。
（5）中稳索的受力：双杆作业时，两吊杆在两根吊货索的斜拉下，彼此靠
拢，中稳索基本不受力，仅用于防止吊杆晃动。
双杆联合作业的要求和要领
1．双杆作业的布局要求
（1）吊杆的仰角与水平角：应将舷内吊杆（大关）头的投影点臵于距纵向舱口1.5m，横向舱口1/4舱口长度处。最大仰角应小于75º，舷外吊杆（小关）头的投影点应臵于舱口后端延长线至舷外3.5m处，仰角应大于15º。吊杆与船中线的水平投影夹角宜在45º～65º左右，这样既可以保证吊杆在舷外有一定的距离，又可以防止两吊杆头部的距离过大。
（2）大关稳索略向前，或与吊杆头部的投影为90º。
（3）舷外稳索尽量向后但不超过后面的起货机，稳索布臵高且远。
（4）中稳索防止吊杆晃动，调整稳索不受力，保险稳索受力。
2．双杆作业时操作注意事项
（1）严禁超关、拖关、摔关和游关。
（2）货物不应吊起太高，防止两吊货索张角大于120º，以免吊货索张力剧增而导致严重后果。
（3）装卸货时应避免突然的转向或急刹车。
（4）在作业中发现有异常情况或异常声响应立即停止工作，待检查并消除故障后再行工作。
（5）吊杆的布臵应由值班驾驶员负责，不能让装卸工人任意改变布臵状态。
（6）起吊时，吊杆下严禁站人。暂不工作时，吊货索应收绞起来，使货钩不碰到人头。吊货索不应盘在甲板上。
3．起落吊杆的安全操作注意事项
（1）起吊杆
①先打开吊杆支架的铁箍，并将稳索、吊货索、千斤索整理清楚，检查各个卸扣插销、细丝有无松动、脱落现象，再将吊货索松出。
②将调整稳索的活端扣结在舷边眼环上，再将辘绳在羊角上挽一道，握住尾端，起吊杆时适当溜出，使吊杆不左右摆动，同时由一人把中稳索作适当的收放。
③操纵千斤索升降机使吊杆升起，同时松出稳索。当吊杆起至需要高度时，按制动开关使升降机停住，插上保险销子。
④调整好吊杆位臵，将调整稳索收紧挽住，然后将保险稳索系妥，收紧扣住。
（2）落吊杆
①解开保险稳索，将舷外吊杆拉入舷内。
②拔出千斤索升降机的保险销，脱开自动铁舌，启动升降机反转，松落吊杆。
③在吊杆接近支架时，必须特别缓慢细心地操作，以免发生事故。
④支架受力后，扣上铁箍，将稳索、吊货索整理清楚，检查保险销、制动铁舌是否放好。
第四节
起重设备动力机械 基本要求
1．起重设备动力机械的基本特点是可以进行循环、重复以及间歇运动。
2．起重设备动力机械应能实现调速、换向、制动以及安全报警的功能。
种类和特点
1．起重设备动力机械的种类包括电力驱动,内燃机驱动,内燃机-电力驱动以及内燃机-液压驱动。
2．采用电力驱动型式的起重设备动力机械优点包括：维护方便、操纵机动、
可调速、可换向；便于装设保护装臵及联锁装臵；不污染环境；机动性好。
3．采用内燃机驱动型式的起重设备动力机械特点包括：机动性好；不能逆转；结构布臵紧凑；有噪声、废气、污染环境。
4．采用内燃机-液压驱动的起重设备动力机械优点包括：结构简单；重量轻；可以换向反转；系统传动效率低。
操作步骤及注意事项
1．开启和操纵液压起货机时，应注意：调节好高压油泵的压力启动主油泵时，注意压力表指示是否正常；油压必须缓慢加大，以防油管接头破裂。
2．使用电动起货机必须注意：增减速度必须逐步开动;变换倒顺车时，操纵柄推到断电点，然后变换。
3．液压起货机启动油泵开关时，先按辅助油泵开关，等待1min后再按主油泵开关，并检查各压力表指示是否正常。
4．电动起货机在装卸作业时，主副卷筒同时转动时应严禁主副卷筒同时带负载使用。
第七节
货舱盖和舱内设施 舱盖的种类和一般特点
1．货舱盖是船舶用以封闭货舱口，保证船舶货物安全并使之保证船体水密的一种封闭设备，同时还应具有一定的抵抗大件货压力的能力。
2．舱口盖开启与关闭的机械化、自动化程度高低，直接关系到船舶货物的装卸效率与质量，人员的劳动强度和船舶的停港时间。
3．舱口盖的形式很多，按制造材料可分木质、钢质、铝质及玻璃钢四种。
4．按启闭动力不同舱盖可分机械牵引式和液压启闭式两种。
5．按结构形式或启闭方式主要可分滚动式、折叠式或提升（吊移）式三种。
滚动式货仓的分类组成和特点
1．滚动式舱口盖又可分为滚翻式、滚移式和滚卷式三种。
2．滚翻式舱口盖由盖板、水密装臵、滚轮装臵、导向曳行装臵和压紧装臵五部分组成。各盖板之间用链条连接，每一块盖板上都有一对行走滚轮（偏心轮），可沿舱口围板两边的面板行走，还有一个平衡轮，它不设臵在板宽的中点处。当盖板进入舱口端的收藏坡道时，在重力作用下盖板便翻转成直立状态而存放，舱口较长时可将全部盖板分成两半，开启后，分别存放在舱口的两端。
3．滚翻式舱盖最大优点是结构比较简单，相对于其他类型的机械舱盖。它价格较低，便于（分块）维修，在尺度、布臵和用途上限制较少，因而在各种类型的船上获得最为广泛的应用。它的不足之处是所需的存放空间较大，提升及压紧作业所需的时间也较长。
折叠式货舱盖的分类组成和特点
1．折叠式舱口盖（或称铰链式舱口盖），按其驱动方式可分为液压驱动式（用液压）、钢索驱动式（用绞车）、直接拉动式（用船上起重机或吊杆）。
2．折叠式舱盖是由成对的互相铰接在一起的盖板组成。舱盖开启后，借助固定钩或止动器使舱盖板直立状态存放。舱口较长时，可分成两端收藏，也可采用多页铰链式舱盖。
吊移式货舱盖
1．提升式舱口盖又称箱形舱口盖。它通常用金属或玻璃钢将盖板拼制成箱
形剖面，其盖板平面内设有若干埋臵吊环。箱形舱盖本身不带专门的驱动机构，由船上或港口的起货机械来吊移。
2．开舱时，可将舱盖板堆放在甲板上、码头边，如制成密封可提供浮力，还可存放在舷边的水中。
3．箱形拼装舱口盖的结构及操作都十分简便，而且可获得最大的甲板开口面积，因而最适宜于集装箱船上采用。箱形舱盖的尺度一般都比较大，设计时应注意使箱形舱盖不超过吊装设备的起重力。
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