第七章--船舶设备、系统与航海仪器.ppt

1、第七章船舶设备、系统和航海仪器除了船舶具有坚固的船体、可靠的推进动力和良好的航行性能外，为了满足船舶运营的各种要求，还应具备各种用途的设备、系统和航行仪器。 它们主要用于控制船舶运动，切实停泊，保证物资装卸和航行安全，满足船上人员的生活和工作需要。 随着科学技术的进步，船舶的各种设备也经历了人力、机械、蒸汽、电、气液传动和自动控制等几个时代。 目前船舶各种机械、设备和系统都达到了较高的电气化、自动化水平。 船舶设备分为通用设备和专用设备两类。 通用设备是指各种用途的船舶必须具有的设备，例如舵设备、锚设备、系留设备、装卸设备、救生设备、桅杆信号和封闭设备等。 专用设备对钻井平台的钻井设备、船舶的

2、各种采样和探测设备、渔船的渔业设备、拖船牵引设备、补给船的补给设备等进行了科学的考察。 这里仅介绍船舶的通用设备。 第一节舵设备一、舵设备构成舵设备应用最广泛的船舶操纵设备。 由操纵装置、传动机构、舵机、转舵机构、舵机等部分构成，参见图7-1。 操纵装置设置在船舶的驾驶室中，包括转向轮和舵角指示器。 传动机构的作用是控制舵机的运转。 舵机提供了转动舵的动力，其结构和工作原理已经在第6章介绍。 转舵机构将舵机动力源转换成作用于舵柄的转舵扭矩。 舵通过转舵后产生的水压使船旋转。 另外，舵装置包括：自停装置，当舵达到规定的舵角时，使舵机自动停止；限制装置舵角限制器，防止舵超过最大允许舵角而损坏设备；

3、 从驾驶室控制设置在船尾的舵机(泵、阀或马达)的传动机构，也有机械式、液压式、电动式等。 现在机械式基本淘汰，只用于部分小船。 液压式和电动式使用方便，特别是电动式操作轻便，动作敏锐，不受船体变形和气候影响，因此被很多船舶使用。 目前，自动转向装置广泛应用于新型远洋船舶。 通过将操纵机构和陀螺仪结合起来，可以自动修正航行中发生的航向偏差。 不仅可以维持船舶的规定航向，还可以实现从起航港到目的港的全程自动导航和自动转向，实现无人驾驶。 我国为联邦德国劳埃德轮船公司建设的全网格大型冷风集装箱船“柏林快航”，是一种自动引导船舶，该船自动化程度高，全船只有16名船员。 近年建设出口的很多船舶满足无人机

4、和无人驾驶的要求。 二、舵的各种舵是舵设备的重要部件。 舵上产生的使船舶旋转的舵力(水压)，主要由舵的面积及其构造模式决定。 舵的风格多，根据基准有各种分类方法，参照图7-2。 1 .按舵杆轴线的非平衡舵平衡舵半平衡舵2 .按舵的支撑形式的舵悬垂舵半悬垂舵3 .按舵叶截面形状的平板舵流线型舵3，几种特殊形式的流线型舵，1 .副翼舵2 .反应舵3 .整流帽舵4 .主动舵4，潜水艇舵设备潜水艇的舵设备或操纵面如图7-5所示。 1 .潜艇在垂直面内移动的控制，2 .潜艇在水平面内移动的控制，第二节锚泊和停泊设备船舶的运营时间由航行和停泊两部分组成。 船舶停泊的方式有两种。 利用锚的力量在水面的一定位

5、置停泊船叫做锚泊。 用绳子把船可靠地系在码头、岸边、浮筒或相邻船上。 停泊设备的作用是保证船舶在水流、风、波等外力的作用下，能安全停泊而不引起严重漂移。一、锚泊设备1 .锚泊设备构成图7-6是一般运输类船舶最前头的锚泊设备的配置状况。 锚设备由锚、锚链、锚链、链、锚、锚链、锚链等构成。 起锚时，移动锚时，在链轮的作用下，锚链通过锚链和链，经由锚链从锚链进入锚链室。 锚随着锚链的收纳先出土，从水面上升直到锚干被引入锚链内，锚爪与锚链的口紧贴。 关上锁链。 锚时的动作是相反的。 船夫一般在最初的层甲板上，如图7-6所示，同时配置锚泊和系留设备。 船舶停泊的方式，如图7-7所示各种各样。 通常应用较

6、多的是船头锚。 这种锚泊方式使船舶受到的风力和水流力最小化。 船头可以抛一个锚，也可以抛两个锚。 后者不仅能承受大外力，还能限制船舶的活动范围。 为了适应特定的情况，采用其他锚泊方式。 舷侧锚有利于区的自然通风和舷侧的装卸作业。 船尾抛锚经常用于船舶在河里顺水航行。 2 .锚是锚固设备的主要部件。 锚杆抓地力大，入土性能好，能适应多种底质，应满足容易收藏等要求。 各种船舶使用的锚有各种形式，如图78所示，其中常用的锚有以下几种。 锚最有代表性的是图7-8(a )所示的海军锚。 无锚图7-8的(c )双爪锚和(f )锚是这种类型。 大抓锚在图7-9中显示了我国独特的尾翼式ZY6型氡锚，也是大抓锚

7、，性能优异。 3 .锚链是把锚和船体连接起来，具有足够的长度和强度的链。 由连杆、扣扣、连杆等组成，主要作用是传递锚力，平衡船舶受到的外力。 能够吸收锚链的悬垂状态变化时作用于船体的动载荷，使船可靠地停泊。 锚定时锚链的长度取决于水深，作用于船体的风、流动等外力和锚链的每单位长度的重量。 深水锚泊时，也使用链条和钢索组合成的锚链，减小过长的锚链自重引起的巨大拉力。 船的有级锚和锁定器可见图2-18。 4 .锚链的锚链是贯通外板和甲板的锚链导孔，是没有锚链的收纳场所，一般设置在船头两舷。 如果有锚，也设置锚链。 锚缸的内径约为锚口径的9.510倍。 现代船舶上设置的凹式锚孔有利于锚的收藏。 通过

8、设置突出的锚定台，可以避免锚定时锚定和球的鼻尖等船体外壳发生碰撞。 5 .链条挡块的形式有多种。 一般常见的是螺旋式锁止器和开闭器式锁止器，如图7-10所示。 6 .锚管、锚船室、弃链7 .锚机械、二、系泊设备1 .构成系泊设备的船舶系泊设备包括系泊缆线、绳索、导向装置、缆车和绞车机械。 因为系缆的作业总是在船侧进行，所以系缆设备大多配置在甲板的两侧，左右对称。 大多数系留设备分布在船舶的前头。 图7-11是大型船舶的前头锚和系留设备的配置状况。 2 .系留绳，3 .带绳索的绳索装置5 .绞车机械6 .绳索卷车，第三节装卸设备1，装卸设备在各船舶的甲板上配置装卸设备，以满足货物和各种物品的装卸

9、需要。 货船装卸设备也可视为专用设备。 货船装卸设备的类型主要取决于运输的货物和货物的装卸单元。 例如，货船的泵和管路、转船的跳板和船内坡道、升降机、转船的提升机等。 一般的货船多使用动臂式装卸设备和旋转式甲板起重机。 1 .动臂式装卸设备在一般货船上的装卸动臂的配置如图7-12所示。 2、甲板起重机现代船舶广泛使用旋转式甲板起重机，一般为电动液压式。 配置在舱口两端。回转式甲板大臂的回转、俯仰、行李的升降很灵活。 操作方便，装卸效率高。 广泛应用于挖掘平台、海洋捞救生船等海洋开发和工程船舶。 图7-14是旋转式甲板起重机。 3 .滚动装船通道系统滚动装船通道系统包括以各种方式打开和关闭的第一

10、门、尾门和侧门。 连接船舶和码头的折叠式跳板，有一定的长度和宽度，一定重量的车辆可以安全通过。 在船舶的内部，作为上下层甲板和平台间的车辆的移动通道，设有固定或可动的坡道。 坡道盖封闭坡道口，满足船舶密合性和耐沉性的要求。 车辆上下的转移也可以依赖于机内设置的升降机。 图7-15显示了典型的货物卷运输系统。 二、舱口盖1 .舱口盖的型号有多种。 机械化后的舱口被滚动式、滚动式、滚动式、绞车式等几种复盖。 图7-16显示的是散装货船的辊移位舱口盖。 2、液压舱口盖目前在世界上出现了多种新型的液压舱口盖，其设计合理、结构紧凑、操作方便、使用可靠，进一步提高了装卸工作的自动化程度。 第四节船舶救生设

11、备一、救生设备要求救生设备是保障船上乘客生命安全的重要设备。 用于在落水的人和本船遇难时救助乘员。 发生海难事故时，除利用通信设施立即求救外，船上还应配备各种可以单独在海上漂浮或行驶的救生工具，使乘客迅速从遇难船舶上逃脱。 常用的救生设备有救生艇、救生艇、救生筏、救生浮标、个人救生器具、救生辅助设备。 国际海上人命安全条约对救生设备有明确的规定。 该条约的1983年修正案对救生设备提出了新的要求。 主要要求国际航行的客船配备可以自动扶正的部分封闭救生艇或全封闭救生艇。 要求运送易燃货物的油轮、化学品货船配备至少8分钟可以防火的耐火救生艇。 对于2万吨以上的大型货船，救生艇要求在船舶以5kn的速

12、度航行时能够在水面上着陆的救生艇，救生筏要求在船舶横向倾斜时能够安全地在水面上着陆的救生服能够保温的救生艇上装备自点亮和烟信号。 二、救生艇和救助艇1 .救生艇图7-18是全封闭玻璃钢救生艇及其放水艇装置。 图7-19是密闭型耐火救生艇的结构和部分设备。 2 .救助艇，部分大型客船和特殊用途的船舶装备有救助艇。 3 .吊艇架要求各救生艇装备专用吊艇架，安全可靠，快速省力，柔软方便。 吊舱根据操作的特征，分为转出式、摆动式、重力式三种。 图7-20显示的是滑架型重力式艇上的小船的设置过程。 此外，还有逆壁式和绞车式等各种各样的种类。 图7-21是安装在新型船尾部的自由滑落式救生艇装置。 4 .救

13、生筏传统的刚性在救生筏周围，气箱和硬质泡沫的浮力块为救生筏提供了浮力。 现在只用于内河船舶，现代海船如图7-22所示大多采用膨胀式救生筏。 5 .救生浮标6 .救生艇7 .救生衣，一般船舶只配备水面救生设备。 潜水艇必须配备救生浮标、信号浮标、呼吸器等水中救生器具。 海军要提升救生艇，需要配置一定数量的专用水中救生设备。 第五节船舶系统一、船舶系统概要1 .船舶系统的功能现代大型船舶如海上浮动城市。 陆上建筑物有上水、下水、煤气、暖气、换气、空调、消防等系统，满足正常的生活和工作需要，创造了良好的居住环境，船舶也不例外。 船舶系统的作用是为了满足船舶运营的需要，输送各种液体和气体。根据船舶的用

14、途和航空区，合理设置各种系统，不仅影响船舶的航行性能、运营效率和安全，还影响全船旅客和船员的工作、生活的便利和舒适。 2 .船舶系统的分类和构成、系统的分类船舶系统根据用途分为各种船舶共享的基本系统和特殊船舶所具备的特殊系统。 基本系统有船底水系统、压载系统、日水系统、消防系统、通风系统等。 特殊的系统有油轮的货物油系统、破冰船的纵横倾斜系统、潜水艇的浮沉系统等。 根据输送流体的种类分为水、空气、蒸汽、油等系统。 船舶系统的构成各种系统都由管道及其附件、阀构件、机械和仪表四部分组成。 (a )管及其附属管是流体的流通路径，根据材料不同，有钢管、铁管、铜管、铝管和塑料管等多种用途。 所谓管附件，

15、是指各种接头、弯头、为了应对船体变形和温度变化而设置的膨胀接头等。 (b )阀构件起到控制管路中流体的作用。 打开或关闭时，限制或变更流体的流动，变更压力和流速、流量。 结构因用途而异。 截止阀、止回阀、三通阀、节流阀、阀箱等。 (c )机械设备的流体在管路中流动，维持一定的压力和流量，克服流动的阻力，系统中的机械设备需要提供能量，即将机能转换为流体的势能和动能。 系统中的机械设备主要是各种泵、空气压缩机和通风设备。 (d )关于仪表显示系统中流体的压力、温度、流量等的参数。 与陆地系统相比，船舶系统运行可靠，运行中不易故障。 适用于船舶摇晃、摇晃、冲击、振动等严酷情况，以及对海水、湿气、冻结

16、的防御能力。 海损排水、系统、消防系统在海损、火灾情况下，在结构破坏、船舶倾斜时也要正常工作。 二、船底水、压载水及日用水系统1 .船底水系统图7-24是各舱独立的船底水系统的概要图。 2、压载系统船上的货物、燃料、苏打水等负荷在运营过程中发生变化，必然影响船的浮态。 此时，船舶的重心位置和稳定性也相应地变化。 船舶为了在载荷变动的情况下也具有良好的性能，必须随时调整船舶的浮态、重心。 这依赖于船上的压载系统，通过各压载舱的船外水的排出和吸入，以及压载舱间的压载水的供应来实现。 容纳压载水的船舱被称为压载水箱，通常分布于双底水箱，首尾水箱、顶边水箱、舷侧边水箱或深水水箱。 为了保证调整中的压载

17、水的双向流动，压载系统中不得设置止回阀。 即，可以通过与同一泵相同的配管流入或排出水。 压载泵安装在飞机内。 3 .日用水系统日用水系统是保证船舶管理和船上人员生活所需的上下水道系统。 供水系统压力水箱供水目前已被很多现代小型客船和货船采用。 图7图25是其工作原理图。 下水道系统3、消防系统1 .船舶消防概要船舶建筑关闭，设备复杂，人员密集，发生火灾时，危险性更大。 因此，各种船舶必须根据有关要求配备消防设备和系统，不需要对外援助就能立即灭火救援火灾。 发生燃烧需要三个条件。 一种是固体、液体、气体可燃物。 二是空气中的氧和氯酸甲酯等氧化剂等助燃物质。 三是点火源，有明火、电火、摩擦碰撞引起的高热和火花、静电感应引起的火花、雷击引起的火花、辐射热、化学反应热等。 对于固体、油类、气体和钾、钠等轻金属发生的火灾，应采用不同的灭火救助方法。 这些方法是快速分离可燃物和燃烧物的隔离法。降低火场温度的冷却法。 利用不可燃物质复盖在燃烧物表面，使其与空气隔绝的窒息法。 灭火剂利用热分解的自由基夺走燃烧物中的氧和氧自由基，抑制燃烧连锁反应的抑制法。 不同的救