3800马力全回转拖轮结构设计【文献综述】

文献综述

船舶与海洋工程

3800马力全回转拖轮结构设计

摘要：建国初期，营运船舶大多是几千吨级杂货船，万吨级船舶非常少见，拖轮大多是功率几百匹马力的蒸汽机、单桨、单舵型。船舶进出港几乎是靠大船自身的能力（车、舵、锚、缆）靠离泊。拖轮在船舶进出港操作中作用甚微。上世纪6、70 年代至80年代初，营运船舶的主船型达到了1.5 万吨级至3.5 万吨级。拖轮以国产1 670（HP）单车、单桨、单舵为主型，船舶进出港操作中除靠大船自身能力外，拖轮可以起到一定的顶拖作用。九十年代至今，营运船舶主船型达到了3.5 万吨级至30 万吨级。拖轮以2000～5200HP 全回转型为主体，在船舶进出港操作中起着不可替代的作用。随着我国海运业务的快速发展，拖轮在大型船舶进出港操纵中的作用愈显突出。[ 1]自上世纪80年代以来,全回转拖轮被广泛地应用于港口作业,特别是港口内部的大型船舶调头，大船靠离泊等。其操纵灵活,安全可靠的优越性已显露无疑,并得到了广泛的认同,已经全取代了原来的普通型拖轮。[ 2]

全回转拖轮的操纵特点及其性能

全回转拖轮即ZP 型拖轮,配备2 个Z 型推进器, 英文称‘duckpeller’, 通常称为D/ P。D/ P 系统主要由旋转机、离合器和液压操纵装置3 部分组成。其功能是实现由船舶主机至螺旋桨的动力传输以及螺旋桨和导流管的360°回转。所以全回转拖轮具有较为明显的特能:

(1) 操纵系统简单。在主机运转状态下,改变螺旋浆角度即能达到控制船速和改变运动的方向,特别是对倒车的过渡省去了主机的换向,大大缩短了时间。

(2) 马力大、船舶长度小,再加上平滑的船底,确定了全回转拖轮操作灵活的特性。

(3) 旋回性能好。快速的原地掉头,旋回圈进距、横距为零,转向180°只需10 - 15s ,比传统的单车船节省一半以上。

(4) 船舶能够横向移动。当左右螺旋桨分别向前转动一个角度后,再

加上车的配合,拖轮在转船力矩和尾部的横向分力的作用下开始做横移运动。

(5) 稳性好。全回转拖轮的稳心比一般拖轮高,并且由于其以首拖为主,消除了拖轮使用拖钩所引起的横倾力矩,使全回转拖轮倾侧和倾覆的可能性大大减小,使拖轮的安全有了保障。

(6) 舵效好。全回转拖轮的螺旋浆可任意转动,这就不需要通过舵来取得舵力,大大地提高了舵效,同时又不受最大有效舵角35°的限制,左右螺旋浆同时转动和首尾线成90°,使转船力矩达到最大。

(7) 使用方便。顶推时不用带缆即可作业,且顶推位置可随意变换。进车和倒车的拖力相差不大,因其拖缆是在船头的绞缆机上且收放自如,在顶拖大船时可随时调整拖缆长度,并可向各个方向施力。

(8) 视野开阔。在驾驶台的操作部位,不用移动太多的距离,即可看见本船船头和船尾,方便拖轮驾驶员了解本船周围情况。

全回转拖轮在港口的作业种类

1 协助大船靠离泊

大船在靠离时,由于其操纵性能的限制,通常使用两艘全回转拖轮协助平行靠泊或离泊,为了避免由于大船前冲后缩造成碰撞前后船舶或码头,要求两艘全回转拖轮的推力或拖力方向尽量与大船的首尾线方向垂直并且根据两拖轮的就位点调整其推力或推力的大小。

2 协助大船转向或掉头

协助船舶转向或掉头是拖轮的主要用途之一,大型船舶靠离泊前的转向或掉头非常困难,因港内水域狭窄、水流复杂、大船船速慢、舵效差。根据力学原理,船舶只要发生转动就一定需要转船力矩,不使用拖轮根本不能达到转向和掉头的目的。

3 超大型船舶的护航

根据各港的实际情况,吃水超过一定高度的船舶进出港都要有拖轮护航。为了充分发挥拖轮护航的作用,一般将拖轮的拖缆带在大船的船尾正中的出缆孔,其主要目的是协助大型船舶克服风、流的影响,通过全回转拖轮的灵活操作,克服大船的左右偏转和降速。

4 接送引航员上下船

接送引航员上下船也是全回转拖轮作业的一部分,护航过程中更是普遍。虽然其在港内操作灵活,但是在接送引航员中却表现出其不足之处:引

航员上船后,全回转拖轮不能向其他引航船那样满舵前进离开大船。因其船尾是方形的,只能把尾摆开一定的角度,倒车摆脱大船,在大船超过6kn 速度时,由于受纵向流的影响,很难和大船离开,这就要求大船在当时环境允许的情况下尽量降低船速,保证拖轮安全离开。相反,如果选择在大船正船尾接送引航员,就会表现出其他引航船无法相比的优势。

5 用拖轮减速制动

用拖轮减速制动是全回转拖轮的又一重要用途。由于有些港口航道狭窄及富裕水深较小,再加上顺流、岸推、岸吸对大型船舶的影响,一般都根据情况慢速行驶,但大船自行减速,必须停车,导致失去舵效,给船舶操纵带来困难。为了快速安全地降速,大船船长和引航员常采用尾正中一全回转拖轮吊拖的方法,以达到既降速又可维持舵效,从而实现顺利的靠泊。

6 护闸

就我国天津港来说，天津新港船闸是连接海河与新港的唯一通道,海河中下游有可供使用的商用泊位近50个。大船进闸时,闸口两侧的水被挤出,再加上受风、流的影响,船速、航向很难控制,为了保障过闸船和船闸设施的安全,大船船长和引航员大都使用全回转拖轮护闸,提高大船过闸的安全系数,改善过闸船的操纵性能,防止意外事故的发生。[ 3]

基于 CCS 规范船体结构设计中几个要点的处理

中国船级社（CHINA CLASSIFICATION SOCIETY）是中国唯一从事船舶技术检验的专业机构。遵照国家有关法律、法规、规定及有关国际公约、规则，CCS 专门为船舶及海上设施而制定和颁布的技术规范和标准，是船舶按照《中华人民共和国海上交通安全法》规定，为了必须具有船舶检验部门签发的有效技术证书，所必须遵循的技术要件。船体结构设计的成功与否，取决于对以下几个关键要点问题的处理是否妥当。[4] 1 相应规范的选取

设计船舶的种类不同，则被其管辖的规范就可能不同。选取适用的规范是进行船体结构设计的第一步，适用的规范既是设计的准则，也是审图的依据。一般根据船舶的种类、主尺度、尺度比、航区和骨架形式等具体情况进行分析判断，选择适用而必需遵守的完整规范及具体章节条款。[4] 2 船型的标准化和尺度的系列化

对于航行于川江及三峡库区、京杭运河的客船、油船、化学品船、载

货汽车滚装船、集装箱船、货船（机动驳船）等6 种船型系列,设计人员一定要执行交通部关于船型标准化的规定，须按照标准船型“技术方案”下述的指标要求（包括以下主要内容：船舶规格书、船舶总布置图、船舶线型图、基本结构图、船中横剖面图、机舱布置图、轴系布置图；主要设备选型清单）；或按照“船舶主尺度”为形式的标准船型（只对船长、船宽、型深和吃水等）要求，仍然依据CCS 的规范，进行船舶结构等方面设计并申请设计检验。符合上述要求的船舶，即为标准船型。[4]

3 船体构件尺寸的正确性

确定船体构件尺寸的一般顺序是：先选择合适的结构型式、确定肋骨间距，然后可按：外板、甲板、船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架及支柱、舱壁、首尾柱、首尾结构、上层建筑及甲板室、机炉座、其它、总纵强度校核等顺序，查CCS 规范对应公式进行计算，综合考虑各种因素的影响，最后选定结构尺寸。船体板材、构件的尺寸是否合理，取决于公式的应用、参数的选取和计算的正确性。用[4]

4 船体结构的连续性

船舶无论采用横骨架式还是纵骨架式还是混合骨架式，其纵向构件均应有良好的结构连续性；甲板、舷侧及船底骨架应能有效连接，构成完整的刚性整体。各种构件，除另有规定外，不应任意开孔；一种结构形式或某一构件在其布置方向上不能突然中断或尺寸突变，以免破坏内力的传递和引起严重的应力集中。为了减少应力集中，所有船体构件的剖面形状应有平顺的过渡。[4]

5 船体结构的整体性和节点的选择

船体结构设计时首先应遵循的基本原则是：有关构件应布置在同一平面内，以组成封闭的整体框架结构共同承受载荷的作用。例如，肋板-肋骨-横梁形成的横框架；甲板纵桁-横舱壁竖桁-内龙骨或底纵桁形成的纵向强框架；甲板纵骨-横舱壁垂直防挠材-内底纵骨或船底纵骨形成的纵向次强框架；舷侧纵桁-横舱壁水平桁-纵舱壁水平桁形成的水平框架。每一个框架的角隅处就是不同走向构件组成的节点，它是船体结构中较复杂的部位。节点处构件彼此之间一般采用肘板连接，设计类型合理、尺寸足够的肘板，可以保证框架的刚性连接，可靠传递内力，减少应力集中。规范中对于肘板的尺寸、节点的型式按节点所在部位，均有相应的规定和图示要求。[4]

6 受力的均匀性和载荷的有效传递

船体结构构件的布置要尽可能均匀，以避免船体过重、构件规格太多，造成材料的浪费。合理的结构应保证某一构件承受外力后，能有效地将力传递到相邻的构件上去，以避免某一单独的构件承受外力。在常规民用船舶的结构设计中，以下几处应特别留意：其一，支柱的上下端应固定在纵、横强构件交叉的节点上，各层甲板间的支柱尽可能布置在同一垂线上，使支柱所承受的力能有效地传递给甲板和船底结构；其二，当甲板或船底为纵骨架时，舷侧普通肋骨的端部应以肘板与相邻的甲板及船底纵骨相连；其三，当舷侧采用普通肋骨与强肋骨的交替

肋骨制时，一般应设舷侧纵桁，使普通肋骨承受的载荷，能通过舷侧纵桁传递给强肋骨；第四，如果支柱仅由实肋板支持时，则相邻两档实肋板之间应设置短纵桁。[4]

7 构件的加强

船体结构还普遍存在须进行局部加强的问题。这是由于某些构件或有些部位的甲板、外板局部性的特殊原因（如局部荷重、腐蚀、磨损、承受振动载荷作用、应力集中等）所致。通常局部加强的方法有：局部用加厚板，局部加覆板，局部增加骨架的尺寸或支撑。结构设计时，要按照CCS 规范的具体要求，对以下部位应给予局部加强：位于主机座下面的船底板；尾轴出口处的外板；螺旋桨顶端的外板；锚链筒出口处的外板；甲板开口的角隅处；上层建筑根部的甲板；桅杆、救生艇架、系缆桩等与船体相连的结构等等。[4]

8 CCS 规范中的一些基本规定

在结构的布置上规范有某些规定。例如，为了保证船舶的安全性，船长76m以上的海船和40m以上、常年航行于J 级航段的内河船，应设双层底，并尽可能由首尖舱壁延伸至尾尖舱壁。结构设计时，应充分满足此规定. 象有些内河船因其型深小或别的原因，设置双层底确有困难，则可在舭部设置防撞边舱。另外，规范要求，如没有特殊规定，所有船体骨架上不得任意开孔。即使允许开口时，其排列和开口位置、尺寸也有专门的要求。

[4]

对于拖轮结构的优化设计

随着船舶事业的发展、计算理论及计算手段的更新,船舶结构设计的理论和方法也在不断地更新发展。不论是规范法设计还是计算法设计,半概率的直接计算法还是概率设计计算法, 都是在安全适用的前提下寻求最

全回转拖轮的使用技巧

引航研究 随着经济的发展及沿江港口开放，进出长江的海轮数 量猛增，尺度增大，引航员对拖轮的使用日益频繁。对于 如何更好地使用拖轮，让拖轮驾驶员操纵简单易行，又有 利于引航员靠离码头，现将全回转拖轮操纵特点及如何更 好的利用它来协助靠离码头作如下分析。 全回转拖轮的操纵特点 全回转拖轮非常灵活，现从几个方面加以说明： 1.船体结构 船体上层建筑较小，驾驶台较低，除空载的集箱船及 汽车滚装船外靠在海轮首尾尖部桅杆及驾驶台碰不到海轮。 一般前吃水偏小，中后部吃水偏大，而螺旋桨在舵机房的 下部，其沉深较小。在船坞里整个船前倾，非常有利于泥 沙底的海轮脱浅。因为拖轮在浅区即使搭浅其螺旋桨不受 影响。舭部左右各一片减摇鲚，以减少横摇。在船中减摇 鲚的下方有海底门，内有大小冷却水阀门。在浅区应防止 海底阀吸入泥沙及杂物而影响机器的冷却。在拖轮横摇及 协助海轮靠离时，如海轮进速较快而要求拖轮丁起来时， 拖轮向海轮前进方向横倾，如倾角太大海底门会露出水面 而吸空，使机器排温升高。所以靠离泊时海轮进速太快对 拖轮不利，且拖轮丁起来时消耗主机功率增大，而拉顶时 功率也就相应减少。 2.全回转推进器 Z型推进器：因主机输出推力轴、舵机输出轴、螺旋 桨轴成Z形而俗称之。导流管和在垂面转动的螺旋桨一起 在水平面上可360度的回转运动而无舵叶，能在任意方向 上发出推力。排出流向后为进车、向前为倒车、向左右两 边为停车。可通过单双车、进倒车、调整两螺旋桨角度和 转速而让船做前进、后退、原地回转、横移、顶推、倒拖 等各种动作。推进效率高，同车速时后退拉力达前进推力 的90%以上。 平面旋回推进器：垂直插入水中的5片流线型桨叶绕 圆心在水平面上作定速旋转运动，通过调整某片桨叶的攻 角而使船前进、后退、平移。其兴浪较大，推进效率较Z 型推进器差。 3.操纵手柄 最常用的为双柄，一个柄控制一部推进器的推力方向 及主机转速，老式拖轮为方向、转速分柄控制。也有单柄 的，舵由一个柄控制，通过电脑程序前推即前进、后拉即 后退、左（右）推即横移以达到驾驶员要求的操纵效果。 全回转拖轮的使用 1.对于开普敦型船舶靠离 靠码头：因开普敦型船舶都减载进江，干舷较高，加 上拖轮放缆较长应及早带上。海事局专家组要求3条大马 力拖轮协助，带拖轮可一前一中一后也可两前一后，两前 为一拉一顶，这样就省掉拖轮由顶到拉时的放缆时间。因 都为高平潮靠码头，又因超大型船舶船型的关系（方形系全回转拖轮的使用技巧 冒亚军 40 CWT中国水运2009·7

4800马力全回转拖轮结构设计【文献综述】

文献综述 船舶与海洋工程 4800马力全回转拖轮结构设计 引言 拖轮概述 拖轮是用来进行拖带运输，拖带没有动力不能自航的船舶，或者，协助大型船舶进出港口，靠离码头，或者救助海上遇难船舶的中小型船舶。一艘拖轮可以拖带了十几艘比它大得多的船舶在航行。 拖轮具有以下特点： 一是拖轮船身小，船上没有装载货物的船舱，构造坚固。 二是拖轮上的动力装置功率大，所以，具有较大的拖带能力。 三是船上还备有拖带设备，利用拖带运输方式，拖带没有动力的船舶。拖轮是船舶家族中的小个子大力士，就像举重队里的轻量级运动员。它们经常在江河中、港湾里忙碌着，拖带别的船舶 拖轮种类 按照使用水域不同，拖轮又可分为远洋拖轮、沿海拖轮、港湾拖轮和内河拖轮。不同的拖轮特点不同，远洋拖轮、沿海拖轮在海上航行，船首翘得高高的，构造坚固，以防止海上波浪冲击；大型海洋拖轮的发动机功率可达2万马力以上，排水量超过5000吨，可用于海上救助，拖带巨型船舶及其他大型水上构筑物，如海上平台和浮船坞等。大型海洋拖轮尾部装有大功率拖缆机，在风浪中能随着拖缆张力的变化而自动收放拖缆。港湾拖轮在港湾内使用，船身短，操纵灵活；内河拖轮在江河中航行，吃水浅。内河拖轮多为双机，发动机功率为数十马力至数千马力不等。拖轮吃水尽可能接近航道水深，安装螺旋桨的船底凹部常是隧道形，使螺旋桨直径大于船舶吃水。螺旋桨工作时水充满凹部，使螺旋桨全浸在水中，以充分发挥主机功率，提高推进效率。航道水深如果不足0.6米,宜于采用串列螺旋桨或改用喷水推进。拖曳设备一般是拖钩。内河船舶中有拖轮和驳船，驳船用来装货物，但本身没有动力，而拖轮有动力，但本身的运载能力很小，一般是将驳船编组，由拖轮提供动力来航行的。拖轮拖带船舶，可以像

全回转拖轮在助泊作业中的操纵

科技 全回转拖轮是指在原地可以３６０度自由旋转的拖轮，一般都采用双Ｚ型导流管式螺旋桨和中高速柴油机，与单车船相比，其操作更方便、更灵活，适宜在有限水域操纵。在靠离码头，协助大船靠离泊和接送引水员作业中，能通过调整两桨的角度和转速使拖轮作任意方向的运动。根据其操纵控制方式不同，可分为单柄船和双柄船两种形式。下面根据在日常作业中的实践，对全回转拖轮的基本操纵技术进行分析。 全回转拖轮特点 该类型拖轮是无舵双桨，螺旋桨可在３６０度范围内自由转动，转向灵活，旋回圈小，并可以在原地打转。 进车改为倒车，调节螺旋桨方向１８０度即完成，只需１２秒，控制性能好，可在较短时间内把船停住。在缓流无船速的情况下可横移，对本船靠离泊十分有用。该船无舵，倒车时只要调节螺旋桨方向，比前进更灵活。由于该船马力大、船身短、双桨、方型系数大、艏艉成一直线，若用船艏先离码头或离开有前进速度的大船时非常困难。 全回转拖轮的操纵要领 １．正常航行 全回转拖轮的方型系数较大，其旋转性较好，航向稳定性较差，在航行时需注意克服自身不利影响。对在航行中的双柄船，因采用双右旋车及多种横向力的影响使船头有向右偏的倾向，要注意向左压一个小舵角。单柄船多为内旋车，即 王洪凯 摘要：对全回转拖轮的特点、性能进行了分析，并简要介绍了在正常航行、靠离 码头、协助大船靠离泊位、大风浪中接送引水员中的操纵方法。 关键词：全回转拖轮特点操纵 全回转拖轮在助泊作业中的操纵５２ ＣＷＴ２００６?９

科技 一车左旋，一车右旋，船舶偏转力相互抵消，无须压舵。为了节能，熟练驾驶员可以采用单车在航道中航行，此时需适当压舵。 ２．靠离码头 船舶靠离码头时，只要充分考虑到外界环境的影响，就能确保安全。靠码头时，如船位有小误差，可采用横移的方法：作业前要充分考虑风、流的影响，拖轮将到码头时，驾驶员要做好目测，尽量摆好船位，控制好船速，保证本船与码头之间的横距不致太大，使船与码头（泊位）形成３０～５０角，缓慢靠上，同时调整手柄，使外面的舵角略大于里面的舵角，这时船头会稍向外移动，当船艏艉线与码头边缘平行时要控制船舶保持平行。假设双柄船要向右横移，则应将左舵角放在３０度～６０度之间，右舵角放在２１０度～２４０度之间，此时整个船体就会向右移动，如转速相同，船艏较船艉移动的速度快，可用加大右舵角或左车加速克服。有时因外界因素影响，操作可能不会一次成功，这时，要将两台车的舵角同时回到９０度位置，然后调整右车来控制船体的前进或后退，通过上述方法再次横移，直至位置合适为止。另外，可以通过控制车速的方法实现船尾横移靠泊。需向左横移时，用车和操纵舵角情况要与向右横移相反。单柄拖轮横移时，单柄在正中位置向横移舷偏一半，配合外舷车加速完成。离开码头时，横移距要小，一般甩开船尾，船让清时可倒车拉出。车备好后，先合内舷车，后合外舷车，此时船头内偏，船艉外偏；如需横移，方法如前所述。在倒车时，由于外界各种作用力及本身偏转力的影响，船头会发生偏转，可用压舵纠正。要密切观察码头与本船的距离，确保本船安全倒出。在靠离码头的过程中，要用最低转速，机舱值班人员要密切观察机器运转状况，如出现机械故障，要立即采取应急措施妥善处理，同时报告驾驶台值班人员，以便驾驶人员采取紧急措施。 ３．助泊作业 拖轮协助大船靠离泊作业是拖轮最重要的工作内容。作业时稍有不慎，就会造成碰撞事故。当要驶靠航行中的大船时，大船一般已减速，但仍不能采用船舶横移靠船，要按单车船靠船法操纵，绝对禁止横越大船船头。在大船船艏助泊，要在船中部进行调头操作，调头时船尾不得驶出航道外，一般采用船头向航道外、船尾向航道内的转向方式调头。调整好航向后调整船速追赶大船。当本船前面的拖缆缆孔与大船的导缆孔基本在横向垂直面上时，保持船速与大船船速一致，连续用小舵角和回舵使船慢慢向大船靠拢。需要注意的是：在即将靠上时，本船船头的推力和船尾的吸力会使拖轮船头外偏，两船接触时的反作用力也会使两船离开，这时候应该向大船侧压稍大一些舵角来克服船头外偏。拖轮在船艉助泊时，要仔细观测大船船型，若大船船体较瘦、弧度较大，拖轮要靠在大船中后部船体弧度较小部位，再慢慢减速退至大船缆孔位置，此时要注意船舶上层建筑不能碰到大船，如大船的带缆孔位置不适合，要立即向引水员或大船船长提出，更改带缆点。由于大型集装箱船舶船体弧度较大，直接靠上去可能会造成拖轮的上层建筑损坏，这时需要控制好拖轮与大船之间的相对位置和距离，在距离合适时带缆，同时保证船速与大船的船速一致；待缆绳带好后，向前或向后滑向安全的部位顶靠。与大船系上缆绳后，在确保安全情况下，且引航员和大船船长无特殊要求时，可以将两车同时关掉，跟着大船前行，以节能降耗。协助大船离码头时，也要注意评估带缆点位置是否安全，在确保能安全操纵时才能带缆，否则必须更改带缆点，所放缆绳的长短要视港池的大小及引航员的需要而定。若港池范围小且不需要大力拖离时，所放缆绳应为拖轮后退时船首离大船１～２米较好，若贴太紧会造成动车时扭断缆绳。若港池宽敞，且大船排水量较大，可根据引航员的需要尽量放长拖缆，以免因拖力太大而发生断缆现象。为节能，缆绳带好后可先根据风流等外界因素调整好船位，收紧缆绳，在保证安全的前提下停车待命。在协助大船靠离泊位时要做到“六及时”，即：语言文明联系及时，动作迅速备车及时，操纵熟练到位及时，上下互动带缆及时，听从指令车舵及时，异常情况汇报及时。 ４．大风浪中接送引水员 拖轮船体较小，抗风能力较弱，受海浪影响大。科学细心操纵，精心准备方案，对在大风大浪气候条件下接送引水员的拖轮特别重要。 准备靠船前，要对相靠点进行评估：引水梯位置在船前、船中还是在船后？大船干舷高还是低？船舶护舷是钢板还是栏杆？强度能否满足要求等？如大船干舷较高，且引水梯位置在大船船前或船中部，在准备靠船前要求大船挡浪，调整船速与大船相同，将船头对准引水梯慢慢靠上去；如引水梯在大船尾部，且弧度较大，要对准船尾或船后先靠上去，再慢速后移到船头，后移时要确保上层建筑不被碰坏；如船头靠引水梯位置不能保证安全时，要调整船舶将引水梯靠拖轮中后部，加派人员保护引水员上下。拖轮靠上大船后，压舵使拖轮和大船呈３００角，克服船头圆形的影响，方便引水员上下，完成任务后关掉反舷车回舵，当双舵到倒车位置时合车向反舷甩尾驶离大船。这样还可以减少拖轮上下跳动和两船间夹浪，避免两船平行靠拢因大型船空载受风影响太大而压住拖轮离不开的危险局面。靠干舷较低的船舶时，一般选择在驾驶台下，靠船前必须调整船舶平行靠上，让引水员从拖轮中后部下。在接送引水员时要做到“三不让”：拖轮没靠稳大船前、引水梯没放好前、护送人员没有到位前不让引水员上下引水梯。离开时可慢车后退，当到大船尾凹部，船尾会因船吸而内偏，船头自然外偏，用小舵角反舵或正舵加车离开大船；或加车正舵驶向大船船头，利用船头高压将拖轮推开，但必须要保持拖轮船头不超过大船船头。如两船船头将平还离不开，要立即减速从船尾离开。拖轮在靠离干舷低的船舶时最容易碰坏大船护栏，因此在操作过程中必须保持两船平行，控制好船速，尽量从大船船尾离开。 船舶自动化程度越高，可能出现问题的环节就越多。机驾人员要做到“四勤”：眼勤，勤观察；嘴勤，多联系；脑勤，多思考；手勤，车舵及时。对可能出现的各种情况做到心中有数，随时做好应急作业的准备。对应急系统的操作要确保准确、及时，机驾人员联系要保证畅通。在与引水员、大船船长、拖轮之间和机舱配合时，在确保安全的前提下要尽量节约能源，增强公司的竞争力。 （作者单位：连云港轮驳公司） ５３ ＣＷＴ２００６?９

全回转拖轮

全回转拖轮 全回转拖轮是指在原地可以360度自由旋转的拖轮，一般都采用双Z型导流管式螺旋桨和中高速柴油机，与单车船相比，其操作更方便、更灵活，适宜在有限水域操纵。在靠离码头，协助大船靠离泊和接送引水员作业中，能通过调整两桨的角度和转速使拖轮作任意方向的运动。根据其操纵控制方式不同，可分为单柄船和双柄船两种形式。下面根据在日常作业中的实践，对全回转拖轮的基本操纵技术进行分析。 全回转拖轮特点 该类型拖轮是无舵双桨，螺旋桨可在360度范围内自由转动，转向灵活，旋回圈小，并可以在原地打转。进车改为倒车，调节螺旋桨方向180度即完成，只需12秒，控制性能好，可在较短时间内把船停住。在缓流无船速的情况下可横移，对本船靠离泊十分有用。该船无舵，倒车时只要调节螺旋桨方向，比前进更灵活。由于该船马力大、船身短、双桨、方型系数大、艏艉成一直线，若用船艏先离码头或离开有前进速度的大船时非常困难。 全回转拖轮的操纵要领 1.正常航行 全回转拖轮的方型系数较大，其旋转性较好，航向稳定性较差，在航行时需注意克服自身不利影响。对在航行中的双柄船，因采用双右旋车及多种横向力的影响使船头有向右偏的倾向，要注意向左压一个小舵角。单柄船多为内旋车，即一车左旋，一车右旋，船舶偏转力相互抵消，无须压舵。为了节能，熟练驾驶员可以采用单车在航道中航行，此时需适当压舵。 2.靠离码头 船舶靠离码头时，只要充分考虑到外界环境的影响，就能确保安全。靠码头时，如船位有小误差，可采用横移的方法：作业前要充分考虑风、流的影响，拖轮将到码头时，驾驶员要做好目测，尽量摆好船位，控制好船速，保证本船与码头之间的横距不致太大，使船与码头（泊位）形成30～50角，缓慢靠上，同时调整手柄，使外面的舵角略大于里面的舵角，这时船头会稍向外移动，当船艏艉线与码头边缘平行时要控制船舶保持平行。假设双柄船要向右横移，则应将左舵角放在30度～60度之间，右舵角放在210度～240度之间，此时整个船体就会向右移动，如转速相同，船艏较船艉移动的速度快，可用加大右舵角或左车加速克服。有时因外界因素影响，操作可能不会一次成功，这时，要将两台车的舵角同时回到90度位置，然后调整右车来控制船体的前进或后退，通过上述方法再次横移，直至位置合适为止。另外，可以通过控制车速的方法实现船尾横移靠泊。需向左横移时，用车和操纵舵角情况要与向右横移相反。单柄拖轮横移时，单柄在正中位置向横移舷偏一半，配合外舷车加速完成。离开码头时，横移距要小，一般甩开船尾，船让清时可倒车拉出。车备好后，先合内舷车，后合外舷车，此时船头内偏，船艉外偏；如需横移，方法如前所述。在倒车时，由于外界各种作用力及本身偏转力的影响，船头会发生偏转，可用压舵纠正。要密切观察码头与本船的距离，确保本船安全倒出。在靠离码头的过程中，要用最低转速，

全回转拖轮的视情维修

第1卷　第1期2001年3月 交通运输工程学报 Jou rnal of T raffic and T ran spo rtation Engineering V o l 11　N o 11M ar .2001 收稿日期:2000210218 作者简介:熊　军(19672),男,湖南南县人,深圳市港务管理局工程师,硕士,从事船舶检验管理研究. 全回转拖轮的视情维修 熊　军 (深圳市港务管理局,广东深圳　518032) 摘　要:阐述了船舶维修制度的变革以及港作拖轮进行油料监测的过程和取得的效果,论述了对船舶机械实行视情维修的可行性以及油料分析在视情维修中的作用。关键词:船舶机械;视情维修;油料分析;状态监测;寿命周期费用中图分类号:U 6741181 文献标识码:A Cond ition M a i n tenance for Rota table Tug Boa t X ION G J un (Shenzhen H abour A utho rity Bureau ,Shenzhen 518032,Ch ina ) Abstract :T he app licati on of o il m on ito ring to po rt tug boat and its resu lts are ou tlined .T he po ssib ility of conditi on m ain tenance fo r m arine m ach inery is described .T he ro le of o il analysis in conditi on m ain tenance is review ed as w ell .Key words :m arine m ach inery ;conditi on m ain tenarnce ;o il analysis ;conditi on m on ito ring ;life cycle co st 长期以来,船舶机械的维修管理是实行定期维修制度。进入20世纪90年代以来,由于技术上的可行性和经济上的必要性,国外著名船级社及中国船级社先后在其有关规范中列入了实施状态监测的条款,为实行船舶机械维修制度改革提供了可能。深圳市港务管理局在此背景条件下对所属的深港拖1号轮的柴油主机及舵桨装置进行油料跟踪监测。所采用的油料分析方法有理化指标分析,污染度指标,斑痕法、光谱分析和铁谱分析,目的是了解在用润滑油的劣化程度和上述机械的磨损状态,为机务管理和维修决策提供依据。经过第一阶段为期1年的跟踪监测,已查明左舵桨装置存在的故障,保证了拖轮生产的正常进行,取得显著的经济效益。充分反映了树立设备全寿命观点,加强设备后期科学管理的必要性和紧迫性。 1　船舶维修制度的变革 由于对船舶航行安全和船舶机械可靠性的要求,长期以来,船舶规范要求执行船舶定期检查修理 制度。船舶定期维修制度是在大量经验和统计资料的基础上制订的,但是它并不能充分反映船舶机械产品的运行状态,因此,在执行的过程往往发生过剩维修或者维修不足的情况,影响正常的生产亦造成不必要的经济损失。定期检修制度的缺点日益显露,针对这种情况,中国船级社在1996年修订的《钢质 海船入级与建造规范》[1] 中增加了状态监测的条款, 对部分船舶机械的维修制度由定期检修制度改为视情维修制度,并且配套发布了《螺旋桨轴状态监控指 南》[2]和《柴油机滑油状态监控指南》[3]两个指导性 文件。 根据《钢质海船入级与建造规范》及配套的指导性文件的精神与规定,对深港拖 号轮的主机及舵桨装置实行视情维修。深港拖 号轮是全回转拖轮,功率大、操纵性好,是港口作业的主要船型。该轮全长28112m ,型宽8m ,型深4m ,吃水深218m ;装备KTA 2M 型6缸立式柴油主机2台,其功率400k W ,转速1744r m in ,润滑油品为SA E 40柴油机 油;配置SR P 300 300D ST 型全回转舵桨装置2台,

3800马力全回转拖轮结构设计【文献综述】

文献综述 船舶与海洋工程 3800马力全回转拖轮结构设计 摘要：建国初期，营运船舶大多是几千吨级杂货船，万吨级船舶非常少见，拖轮大多是功率几百匹马力的蒸汽机、单桨、单舵型。船舶进出港几乎是靠大船自身的能力（车、舵、锚、缆）靠离泊。拖轮在船舶进出港操作中作用甚微。上世纪6、70 年代至80年代初，营运船舶的主船型达到了1.5 万吨级至3.5 万吨级。拖轮以国产1 670（HP）单车、单桨、单舵为主型，船舶进出港操作中除靠大船自身能力外，拖轮可以起到一定的顶拖作用。九十年代至今，营运船舶主船型达到了3.5 万吨级至30 万吨级。拖轮以2000～5200HP 全回转型为主体，在船舶进出港操作中起着不可替代的作用。随着我国海运业务的快速发展，拖轮在大型船舶进出港操纵中的作用愈显突出。[ 1]自上世纪80年代以来,全回转拖轮被广泛地应用于港口作业,特别是港口内部的大型船舶调头，大船靠离泊等。其操纵灵活,安全可靠的优越性已显露无疑,并得到了广泛的认同,已经全取代了原来的普通型拖轮。[ 2] 全回转拖轮的操纵特点及其性能 全回转拖轮即ZP 型拖轮,配备2 个Z 型推进器, 英文称‘duckpeller’, 通常称为D/ P。D/ P 系统主要由旋转机、离合器和液压操纵装置3 部分组成。其功能是实现由船舶主机至螺旋桨的动力传输以及螺旋桨和导流管的360°回转。所以全回转拖轮具有较为明显的特能: (1) 操纵系统简单。在主机运转状态下,改变螺旋浆角度即能达到控制船速和改变运动的方向,特别是对倒车的过渡省去了主机的换向,大大缩短了时间。 (2) 马力大、船舶长度小,再加上平滑的船底,确定了全回转拖轮操作灵活的特性。 (3) 旋回性能好。快速的原地掉头,旋回圈进距、横距为零,转向180°只需10 - 15s ,比传统的单车船节省一半以上。 (4) 船舶能够横向移动。当左右螺旋桨分别向前转动一个角度后,再

全回转拖轮由单柄到双柄操作方法转变

全回转拖轮由单柄到双柄操作方法转变 蒲天礼 （宁波舟山港股份有限公司油港轮驳分公司，浙江 宁波 315000） 摘　要：单柄操作系统和双柄操作系统，是目前国内全回转拖轮广泛采用的两种操作模式。由于历史原因，很多港口先有了单柄操作系统，随着船舶大型化、作业环境复杂化、设备国产化，出现了双柄操作系统。这就要求熟悉单柄操作系统的拖轮驾驶，完成由单柄到双柄的转型，从而适应港口发展需要，保障航行助泊安全。本文通过分析两套操作系统的工作原理，并结合实践，总结摸索出单柄到双柄操作转型，以帮助更多拖轮驾驶更快更好地实现转型升级。 关键词：全回转拖轮；单柄；双柄；操作方法；转变 中图分类号:U675.9 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）6-0035-02 DOI编码：10.13646/https://www.wendangku.net/doc/729079537.html,ki46-1395/u.2018.06.014 全回转拖轮（ZP拖轮），一般都采用双Z型导流管式螺旋桨和中高速柴油机，因操作控制方式不同，可分单柄船和双柄船。无论是单柄还是双柄操作系统，均是随着港口发展，作业需要而产生的。拖轮驾驶人员流动性强，拖轮作业环境多变，气象水文条件复杂。随着“一带一路”战略实施，一体化发展已成为趋势，优质的港作拖轮资源将面临“走出去”发展的情况。这就对我们拖轮驾驶提出了更高要求。熟练掌握各操作方法，熟悉各种拖轮船型，对每个拖轮驾驶来讲，都是机遇也是挑战。只有熟练掌握各种操作方法，才能在各种环境、各种船型安全操作，从而保障航行助泊安全，提高自身竞争力。 1 双柄操作系统和单柄操作系统的区别与优劣 双柄操作系统操纵原理和单柄系统一致，双车双桨ZP拖轮，能通过调整两桨的角度和转速使拖轮作任意方向的运动。舵角指示器指示螺旋桨产生的力的方向，与排出流的方向相反。区别在于，单柄系统采用双浆和单柄操作装置,操作简单且可就地回旋，将车和舵（不是舵，姑且称之为舵）分开，由左右手分别操作。而双柄系统，一个柄控制一部推进器的推力方向及主机转速。将车和舵结合在一个操纵手柄上，形成两个独立的操纵手柄，分别由左右手操作。简单地说，就是我们单柄船的单盘操作柄上分别加了左右车。双柄系统操纵柄的转动方向与舵角指示器的方向一致，这样产生的效果即是，操纵柄转动方向与船头方向相反，与船尾方向一致。如操纵柄由180度向右转，船尾向右，船头向左。 两套操纵系统各有优劣。单柄系统直观，舵柄转动带动双桨联动，转动方向与船舶运动方向一致。而双柄系统随意性强，可全舵角任意转动，且在单个手柄转动时不带动另外一个螺旋桨转动，单车单桨（如一台车不能工作）时应用更自如。 2 转型过程 转型过程艰辛而痛苦，对一种熟悉的操作方式转变，并非一朝一夕能完成。我们只有从忘记以前的操作手法开始，重新学习新手法，再结合以前的操作方法，总结摸索出一套适合自己的操作方法。 2.1适应阶段 熟悉新船船型、设备、惯性等。在这个阶段，主要是多做受力分析，可以根据之前的单柄的操作经验，回想单柄船在作业中舵柄的位置，双柄应该放什么位置。通过“看——想——做——想”的过程，慢慢熟悉操纵原理。看别的驾驶作业过程中，舵角的转动，车舵的配合，舵角指示器的方向等等。想操纵柄放在什么位置，舵角指示器应该显示什么位置，产生什么效果，多做受力分析。然后通过靠离码头，来实践前面看到的、想到的。作业结束之后再想是否用反舵了，是否达到预期效果等等。对加减车做到熟练、适当、有感觉。这里说的感觉，是在初学时，经常对车的位置没感觉，因为眼睛要看船舶动态，来不及观察车的位置，经常出现舵角到位而车起了反作用。同样对舵的感 C W T中国水运2018·06 35