Буксировочные лебедки судов- спасателей

Буксирная лебедка – палубный механизм с электрическим редукторным приводом и большим барабаном с тросоукладчиком, устанавливаемый, как правило, на буксирах-спасателях (рис.11.9) для создания усилия на тросовом барабане. Общее усилие, необходимое для буксировки аварийного судна (воза), формируется одновременно как лебедкой за счет изменения тока возбуждения в обмотках приводного электродвигателя, так и гребным винтом за счет изменения его тяги в зависимости от числа оборотов главного двигателя буксира.

Что касается процесса механизации выбирания и травления буксирного троса во время буксировки, то он осуществляется только за счет усилия, создаваемого крутящим моментом барабана лебедки, т. е. ее приводным электродвигателем. Трос с буксируемого судна сначала заводят на барабан лебедки, предварительно заторможенный ленточным тормозом. Конструкция лебедки позволяет стравливать его на ходу судна и стопорить барабан при неработающем приводе с помощью тормоза. При неожиданных рывках барабан лебедки проворачивается в результате срабатывания амортизатора в составе ленточного тормоза. Натяжение троса регулируется только при морской буксировке, когда он попеременно то ослабляется, то чрезмерно натягивается.

Буксирная лебедка является наиболее сложной частью буксирного устройства спасательных судов. Работа с ней в морских условиях требует постоянного внимания и небезо- пасна для людей из-за вероятности обрыва троса в результате превышения усилия его натяжения. Как правило, это тяжелый шестипрядный трос с органическим сердечником, имеющий большую длину (до 2000 м) и диаметр (до 100 мм). Поэтому, чтобы рывок такого троса не был опасен для палубной команды и для судна в целом, он смягчается специальным следящим автоматическим устройством, стравливающим трос при чрезмерном его натяжении и выбирающим его при появлении слабины. Это устройство действует так, что натяжение троса на барабане лебедки, отрегулированное на определенное усилие, всегда сохраняется постоянным. При его включении тормоза барабана необходимо отдать. В тихую погоду автомат нагрузки можно выключить и буксировать судно при заторможенном барабане.

Во избежания спутывания троса на буксирных лебедках обязательно устанавливают тросоукладчик с кареткой и с вертикальными и горизонтальными направляющими роликами, через которые пропускают трос. Тросоукладчик соединен с барабаном синхронно, что позволяет каретке перемещаться по направляющим стержням справа - налево параллельно оси барабана с помощью упорного винта..

Трос на барабан навивается в несколько слоев, для чего барабан имеет большие реборды. Тормозный шкив представляет одно целое с барабаном, а ленточный тормоз закреплен к станине с помощью пружинного амортизатора. При рывках буксирного троса пружины срабатывают, барабан слегка поворачивается, ослабляя действие рывка на лебедку. Передача крутящего момента от электродвигателя барабану осуществляется цилиндрическими шестернями. На промежуточном валу насажены турачки, используемые для швартовных операций и других вспомогательных работ.

Конструкция буксирной лебедки простого действия показана на рис. 11.10, а кинематическая схема автоматической лебедки – на рис. 11.11.

Лебедка ЛЭ39 имеет номинальное тяговое усилие 150 кН (15 тс), при заторможенном барабане - 700 кН (70 тс), один буксирный барабан и две швартовные турачки с номинальным тяговым уси­лием 50 кН (5 тс) на каждой. Скорость выбирания швартовых 0,41 м/с, длина буксирного троса 500 м, диаметр 49 мм.

Лебедка при буксировке допускает следующие отклонения буксирного троса по вертикали: от четвертого слоя навивки на барабане вверх - 10^е, от первого слоя вниз - 2°; по горизонтали от диаметральной плоскости судна - 10°.

Электродвигатель лебедки с пристроенным дисковым тормо­зом ТДП-4 смешанного возбуждения, водозащитного исполнения типа ДПМ42, мощностью 44 кВт рабо­тает на постоянном токе. Управ­ление электродвигателем осущест­вляется с помощью командо-­конт­роллера.

Все составные части лебедки и электродвигатель, за исключе­нием стоек удлини­тельных валов, смонтированы на одной фун­даментной плите сварной конструкции.

Все отмеченные конструктивные элементы лебедки, за исключением тормоза с пружинными амортизаторами, указателя натяжения троса и конечного выключателя, имеются почти в каждой модификации лебедки.

Тормоз с пружинными амортизаторами (датчик) состоит (рис.11.13) из двух стальных стаканов с набором цилиндрических пружин сжатия и двух стальных лент, шарнирно соединенных между собой и обшитых фрикционными обкладками (тормозными лентами). Тормозные ленты и стаканы соединены с фунда­ментной плитой лебедки. Механизм затяжки тор­мозных лент пружинного тормоза ручной, червячного типа. Затя­нутая тормозная лента на ободе корончатого колеса образует систему, работающую как пружинные весы, смягчающие динамические нагрузки, которые возникают в тросе при буксировке.

Указатель натяжения каната (рис.11.12) служит для определе­ния величины усилия, действующего в буксирном тросе. Указа­тель рычажного типа со стрелкойи тарированной шкалой в тоннах.

Конечный выключатель служит для предотвраще­ния включения электродвигателя при заторможенном буксирном барабане. Он установлен на кронштейнестойки. Конечный выключатель через тягусблокирован с рычагом ленточного тормоза.

На морских спасателях устанавли­вают двух барабанные лебедки (рис.11.11) - с одним главным, предназначенным для буксирного каната, и одним вспомогательным барабанами. На последний наматывают или канат стоп-анкера, предназ­наченный для обслуживания дополнительного якоря, или канат меньшего диаметра - для буксировки су­дов небольшого водоиз­мещения. Оба барабана вращаются на неподвижных осях с помощью открытых зубчатых передач и трехступенчатого редуктора. Первая ступень редуктора коничес­кая, а вторая - цилиндрическая, на ведомый вал которой надета турачка и солнечная шестерня третьей плане­тарной передачи. Корончатое колесо этой передачи через коро­мысло, выведенное из корпуса реду­к­тора, связано с силоизме­ри­те­ль­ным устройством. Водило приводит во вращение грузовой вал, на который свободно надеты шестерни, служащие для привода зубчатых колес, связанных с барабанами. На шпонки вала надеты зубчатые полумуфты, сцепляющиеся с этими шестернями.

На конце грузового вала надета вторая турачка, вращающаяся с меньшей скоростью по сравнению с первой. С целью упрощения конструкции грузовой вал выполнен из трех частей, соединенных зубчатыми муфтами. Первая из них рассчитана по большему момен­ту, необходимому для вращения главного барабана, а вторая - по меньшему моменту для вспо­могательного барабана.

Турачки буксирных лебедок часто используют при швартовке или грузовых опе­рациях.

Канатоукладчик, приводи­мый в действие звездочкой от грузового вала через цепную передачу и цилиндрический ре­дуктор, используется для ук­ладки канатов (порознь) на обо­их барабанах, для чего за один оборот каждого из них происходит разное перемеще­ние каретки вдоль винта канатоукладчика. Это осуществляется за счет использования сменных звездочек с разными числами зубьев. Каретку перемещают вручную маховиком.

Для предотвращения ослабле­ния плотности намотки на бара­бан каната при снятии нагрузки с его ходового конца на обоих барабанах предусмотрены при­жимные устройства, имеющие длинные ролики, прижи­маемые к барабанам мощными пружинами. Каждый барабан может быть заторможен своим ленточным тормозом. Электродвигатель снабжен обычным колодочным тормо­зом.

Основное принципиальное от­личие от простой лебедки заклю­чается в том, что в автоматической лебедке с силоизмерительным устройством связа­на не тормозная лента, а корон­чатое колесо (через коромысло). Поэтому в данной конструкции корончатое колесо не вращается, а может только поворачиваться на некоторый угол, определяемый сжатием пружин силоизмерительного устройства от соответствующей нагрузки на канат. Поворотом коромысла задается команда электродвигателю на выби­рание или травление каната.

К недостаткам можно отнести то, что при больших перегруз­ках возможно «врезание» каната в зазор между витками ниже­лежащего слоя. Этого недостатка лишены так называемые «транзитные» лебедки, работающие совместно с вьюшкой. Они состоят из двух самостоятельных агрегатов - транзитной лебедки и вьюшки. В первую входят два одинаковых транзитных барабана и редуктор с электродвигателем. Вьюшка состоит из барабана с канатоукладчиком, редуктора и электродвигателя не­большой мощности. Канат с барабана вьюшки поступает на тран­зитные барабаны, многократно их огибает (6-8 шлагов), конец каната направляется через клюз на буксируемое судно.

Буксирные лебедки могут работать в нескольких режимах:

- при выбирании троса - в быстром, без нагрузки, и медленном, под нагрузкой;

- при травлении троса - с включен­ным приводом и в свободном режиме, с отключен­ным приво­дом.

В последнем случае травление троса регулируется ленточ­ным тормозом, который рассчитывают на разрывную нагрузку буксирного троса. В механизме лебедки предус­матривают пре­дохранительную муфту, защищающую механизм от чрезмерных нагрузок. При резком возрастании нагрузки муфта проскаль­зывает, стравливая канат.

Барабан лебедки и его вал рассчитывают на разрывную нагрузку каната. Запасы прочности деталей лебедки принимают не ниже пятикратных. Естественно, что масса и габариты лебе­док, рассчитанных на значительные тяговые усилия, в связи с этим возрастают.

В практике эксплуатации буксирных судов находят применение электрические, электрогидравлические и гидравлические лебедки.

Подача стального буксирного троса на аварийное судно в штормовых условиях представляет большие трудности и осу­ществляется с помощью линемета.