【SMS】单臂回转救生筏吊架控制系统的设计

救生艇属于船上重要的应急救生设备，是港口国监督检查和国内安全检查的重点，对救生艇的检查涉及其配备、存放、降落与回收装置以及救生演习的全过程等内容。在《1974 年国际海上人命安全公约》（SOLAS 公约）1983 年修正案的内容中规定：“每一名船员每月至少参加一次弃船演习和一次消防演习。每只救生艇应在每3个月至少进行一次的弃船演习中由船上指定的操艇员降落下水并在水上进行操作”，同时要求船舶必须在一定时间之内把救生艇放置水面。由此可见，正确并熟练地快速降落和回收并释放救生艇不仅是港口国监督检查和国内安全检查的重点内容，更是船员应当掌握的基本救生技能，以提高船员遇险时的自救能力。^[1]本文设计出一种新型单臂回转救生筏吊架，并详细说明了吊架的操作和维护，从而减少这类事故的发生。

1  吊架的设计方案

1.1  吊架的功能

根据MSC.47(66)-1974年国际海上人命安全公约的修正案及国际海事MSC.48(66)国际救生设备规则中的有关要求，本单臂吊架主要用来吊放救生筏，也可用于降放负荷不大于21KN的其它型式筏。吊筏装置具有电动（手动）起升、重力下放、液压回转（泵站和蓄能器或手动泵供油）功能，设有机旁操纵下放和回转及艇内遥控下放和回转两种功能。根据实船布置情况，本单臂吊架有左、右两种型式可供选择。

1.2  吊架的组成

单臂吊架主要由起重臂、回转盘、液压回转装置、起升机构、蓄能器、手动泵、回转支承、限位装置、遥控装置、头部滑轮等组成。各部分作用如下：

    （1）起重臂是本单臂吊架的主要承载结构，依靠起重臂伸出的结构可实现救生筏由舷内拖带至舷外等功能；

    （2）回转盘是用来联接起重臂和回转支承的部件，通过液压回转装置的驱动，可以使起重臂有效的转出舷外或转至存放位置；

    （3）起升机构是收放筏的主要部件，通过头部滑轮的导向，控制起升机构上钢丝绳的收放达到收放筏的目的；

    （4）限位装置是用来防止筏(物）起升过头的一种保险装置；

（5）遥控装置是当乘员全部登上筏后，甲板上已无人操作的情况下，在筏内通过遥控钢索，有效地控制筏的转出位置和下降高度；

（6）蓄能器和手动泵是用来当船上失电时依靠蓄能器的储存能或操作手动泵使起重臂有效的转出舷外或转至存放位置。

2  吊架的电气控制系统设计

电气控制系统主要完成对吊架的降放控制和保护，如图1所示。在QF合闸后，1SQ闭合，电源指示灯HL3亮。再按下SB1启动按钮，KM1线圈得电，然后KM1常开闭合，1HL指示灯亮，马达M1启动，吊架上升；SB6闭合，KM2线圈得电，KM2常开闭合，马达M2启动，吊架下降。其中，3SQ和4SQ为限位开关，当吊架旋转一定的位置时，使限位开关断开M2马达停止动作。1SQ和2SQ也是限位开关，这是限制吊架抬起的最高点和最低点，当碰到限位开关时马达会自动停止动作，完成对吊架的保护。

         

图1 电气控制系统图

3  吊架的液压控制系统设计

接通控制电路电源后，并安装好回转限位装置，在起升机构的减速箱中加机械润滑油N68（相当于ISO VG68），油量30升，泵站油箱中加液压油L-HV46，油量40升。当环境温度达到零下30℃时，起升机构的减速箱中加4403号合成齿轮油（SY4024-83），油量30升，泵站油箱中加低零点液压油YC-N46D，油量40升。该液压控制系统设计如图2所示，该系统可以完成的功能如下：

（1）电动回转：打开截止阀③，操纵遥控按钮盒，即可实现左转、右转。

（2）蓄能器回转：打开截止阀①和截止阀③，操纵回转用手拉三角环，即可实行蓄能回转（蓄能器驱动为单向）。

（3）蓄能器充压：打开截止阀①，启动泵站，待运转正常后，启动充压按钮，充压至15MPa左右，此时再关闭截止阀①，停止泵站。9）手动泵回转：关闭截止阀①、②、③，操作手动泵和换向阀，即可实现左转、右转。

图2 液压控制系统图

1.液压泵 2.电机 3.单向阀 4.集成阀 5.回油滤油器 6.球阀 7.单向节流阀 8.压力表开关 9.压力表 10.手动阀 11.双向平衡阀 12.蓄能器 13.液压马达 14.手动泵 15.手动阀

4吊架的操作与维护

4.1吊架的操作和注意点

4.1.1放筏（有电工况）

     打开救生筏固定用的所有绳索，操作人员把电控箱电源接通并启动泵站按钮，打开按钮箱，取出遥控按钮，按起升按钮，使起升机构卷筒收绳，当筏离开甲板，转出过程无障碍时松开按钮，再按向左（或右）按钮，筏便可转出舷外，此时乘员跨步登筏，登乘完毕后操作人员手拉遥控下降手柄，使起升机构刹车松闸，筏便依靠重力下降至水面，自动释放钩打开，筏离开母船。^[2]

4.1.2收筏

    操作人员抬起刹车重锤，取下手摇柄，插入遥控卷筒边的手摇孔逆时针方向摇动，把释放钩下降到筏上人员挂上钩为止，此时操作人员启动起升按钮回收筏（此时筏重不得超过14KN），直至高出船甲板（也可调整起升限位装置下的挡块达到起升限位的目的），然后再按向右（或左）按钮，筏便转入舷内至安放位置停止（也可由回转限位进行控制），再手拉遥控下降手柄（或操作人员抬起重锤）缓慢地将筏下降到甲板上，乘员下筏后再把筏回复到原存放状态。

4.1.3放筏（失电状况）

（1）使用蓄能器放筏。打开救生筏固定用的所有绳索，打开截止阀①、③，操作人员取下手摇柄，插入任一手摇孔顺时针方向摇动，使筏起升远离托架至转出时无障碍即可。此时操作人员手拉回转遥控三角环，筏便转出舷外，展开筏并系好缆绳，然后乘员跨步登筏，登乘完毕后操作人员手拉下降遥控手柄，筏便依靠重力下降至水面，释放钩自动打开，筏可离开母船。

（2）使用手动泵放筏。打开救生筏固定用的所有绳索，关闭截止阀①、②，操作人员取下手摇柄，插入任一手摇孔顺时针方向摇动，使筏起升远离托架至转出时无障碍即可。此时乘员操作手动泵和换向阀，筏便转出舷外，展开筏并系好缆绳，然后乘员跨步登筏，登乘完毕后操作人员手拉下降遥控手柄，筏便依靠重力下降至水面，释放钩自动打开，筏可离开母船。

4.2吊架的维护

（1）定期检查蓄能器充液压力，每月不少于1次，应保持在14-15Mpa，低于12MPa时必须充油。

（2）定期检查蓄能器充氮压力，每月不少于1次，应保持在8-9MPa，低于8 MPa时，必须用充气工具补充氮气。

（3）通常工况下，截止阀②处于关闭状态，只有在检修蓄能器时，才同时打开截止阀①和截止阀②。

（4）泵站液压油应一年更换一次，滤芯定期清洗，每三个月一次。

（5）起升机构内润滑油应一年更换一次。

（6）经常向各油嘴及吊架钢丝绳加注润滑脂（ZG-3），六个月一次。

（7）起升机构使用十个月后，应拆洗离合器，检查摩擦片，当圆盘摩擦片的摩擦层厚度<0.5mm时应进行更换，当限速块上摩擦片的摩擦层厚度<0.5mm时，应进行更换。

（8）从安全考虑，人力手摇时，严禁启动电动机。为防止误操作而可能造成的人身事故，人力操作前应断开电控箱的电源。

（9）当重锤低于水平而下垂时，说明离合器的摩擦片已被磨损。此时只需松掉紧定螺钉，并在内外齿圈上做记号，将锤杆拔出，向上调整1～2牙后插入，并旋紧下部螺钉即可继续使用。

（10）当钢丝绳断裂超过钢丝绳直径10%或有打节现象，此时必须更换钢丝绳，以保证使用安全。

5  结束语

    救生筏是船上重要的应急救生设备，是各个港口国检查的重点，平时必须加强对该设备的维护管理，才能保证设备的安全运行。本文所设计的单臂回转救生筏吊架，具有较高的可靠性，为保证船员的生命安全起到了重要作用。