船舶操縱設備

船舶操縱設備包括錨設備、舵設備和泊設備，在航行中、港內操縱或系泊時都要扮演重要的角色，是保證船舶必不可少組成部分。

基本介紹

• 中文名：船舶操縱設備
• 外文名：未知
• 重要：是保證船舶必不可少組成部分。
• 包括：錨設備、舵設備和泊設備

設備簡介

船舶操縱設備包括錨設備、舵設備和泊設備，在航行中、港內操縱或系泊時都要扮演重要的角色，是保證船舶必不可少組成部分。

1、錨設備

船舶要停泊於某一水域，必須拋錨，利用錨抓住水底泥沙的力量，以及錨和鏈的重量，來克服風和水流等使船舶漂移的外力；錨設備還可以輔助船舶的操縱，如在狹水道掉頭、靠離碼頭、系離浮筒時等輔助操作；船舶發生擱淺事故後，可用錨來穩定船位，或利用錨自力將船舶拉出淺灘。

錨設備主要由錨、錨鏈、錨鏈筒、制鏈器、錨機、錨鏈管、錨鏈艙和棄鏈器等組成，如圖1-28所示。

（1） 錨（anchor）

錨是能夠抓入海底泥土的鋼鐵結構物。錨泊時，錨的抓力與臥底錨鏈的抓力構成錨泊力，以抵禦風、流等對船舶的作用力， 錨的種類很多，常風的有無桿錨、有桿錨和大抓力錨。

無桿錨又稱山字錨、霍樂錨，是目前商船上普遍使用的一種無桿錨。山字錨能把錨乾收進錨鏈筒內，所以宜於做首錨，抓力為錨重的確2~4倍。各船舶的錨重和大小不一樣，例如，某輪DW=10萬t,其錨重12.7t。

（2）錨鏈（anchor chain）

錨鏈是連線錨和船體索鏈，主要用來傳遞錨的抓力，以抵消外力對船的作用保證船舶能夠安全地停泊於指定的水域。錨鏈由普通鏈環、連線鏈環、連線卸扣、轉環等組成，按錨鏈的結構分為有檔和無檔兩種。有檔鏈的抗拉強度大，船上一般均採用有檔鏈環的錨環；按製造方法分有鑄鋼錨鏈、電焊錨鏈和鍛造錨鏈。電焊錨鏈質量超過其他種錨鏈，成本也較低，已得到廣泛的套用。

錨鏈的大小是以普通鏈環的直徑d來表示的。普通鏈環的直徑是衡量錨鏈強度的標準。鏈的長度以節為單位，整條錨鏈由若干節鏈連線而成，一航左右錨鏈各10節。我國規範規定每節標準錨鏈長度為27.5m，在一些英制單位的國家也有用15拓（fathom）為一節鏈長的，折契約為27m。節與節之間採用可拆的接鏈環，或採用連線卸扣連線起來。

為了迅速確切地掌握拋錨、起錨時錨鏈松出或絞進的長度，在每節錨鏈上必須作上明顯的標記。其方法如下：在第1節一與第2節之間的連線鏈環（或卸扣）前後第1個有檔鏈的橫檔上各繞以金屬絲，並塗以白漆，連線鏈環塗紅漆，以表示第1節；在第2節與第3節之間的連線鏈不（或卸扣）前後第2個有檔鏈環的橫檔上各繞以金屬絲，並塗以白漆，連線鏈環仍塗以紅漆，以表示第2節；余此類推至第5節與第6節之間。從第6節開始又按第1節同樣的方法重複標記，最後1至2節可塗紅或黃漆等醒目的標記，作為錨鏈將全部拋出危險警告；在錨端鏈節上也塗以白漆，作為起錨時了解錨即將出水以及錨干將進入錨鏈筒的標記，以便放慢起錨速度，避免撞壞船殼或錨鏈筒。

（3）錨機（windlass）

錨機是拋錨、起錨，以及絞收纜繩的機械裝置。錨機的鏈輪軸成水平布置的叫臥式錨機，是一般商船採用的錨機；成垂直布置的叫立式錨機，多用於軍艦。按動力不同，分為電動錨機、液壓錨機和蒸汽錨機三種，結構大致相同。電動錨機廣泛套用於內燃機船上，蒸汽錨機目前海船已少用，油船上為了防火防爆，也還有用蒸汽錨機。

錨機能同時或分別拋、起左右兩錨；能同時從水深不少於45m深處絞起雙錨；離合器一人可以操作；有可靠剎車裝置；用剎車帶拋錨時，能分別或同時將兩錨拋出，且能隨時剎住。

錨機/系泊絞車按照使用的不同可分為：

移船定位錨絞車

拖曳絞車

工程船舶專用絞車

漁船絞車

立式或臥式電動及液壓絞盤

絞車按用戶的要求可配置：

電動，液壓或柴油機驅動

遙控裝置

恆張力裝置或自動收放系統

自動排纜裝置

（3）其它附屬設備

包括制鏈器、錨鏈筒、錨鏈管、錨鏈艙和棄鏈器。

①制鏈器設定在錨機與錨鏈筒之間，用來夾住錨鏈，錨泊時承受外力作用而保護錨機。航行時，用它來緊固錨和承受錨的重量，並使錨鏈不會彈動撞擊甲板。

②錨鏈筒船首兩側，穿過甲板與外殼板，由甲板鏈孔和筒體三部分組成，是錨鏈進出船體和收藏錨桿的孔首。錨鏈筒內設有沖洗錨鏈用的噴水孔，由甲板水管系進水，以便起錨時沖洗錨鏈。為防止海水從錨鏈筒湧上甲板和保證人員的安全，在甲板鏈孔處設有防浪蓋。

③錨鏈管是錨鏈進出錨鏈艙的管道。裝在錨機左、右鏈輪的正下方，正對錨鏈艙的中央，其直徑為鏈徑的7~8倍。錨鏈管的甲板管口裝有防水蓋，開航後應關閉，防止海水進入錨鏈艙。

④錨鏈艙是存放錨鏈的艙室，位於船首防撞艙壁之前，錨機的下面，其形狀為圓形錨鏈艙的直徑的30倍，可不必人工排鏈。左右錨鏈艙是分開的，在中間的縱艙壁上設有人孔及壁梯，供人員進出鏈艙。艙底上面墊有木板和艙底鋼花板，並有排水管系，以便排出積水。

⑤棄鏈器是在緊急情況必須棄錨時，能使末端錨鏈迅速脫離船體的一種專用裝置。

2、舵設備

舵設備是操縱船舶的主要設備，用以船舶保證在航行中能夠保持和改變航向。它主要由舵裝置、舵機、轉舵裝置及操舵裝置等設備組成，它們分別安置在駕駛台、舵機房和船尾下部，如圖1-31所示。舵的操作是由舵手轉動舵輪或扳動操舵手柄，啟動液壓或電力操舵裝置來控制舵機，使舵正轉、反轉或停止。

（1）舵裝置

舵及其支承部件統稱為舵裝置。舵是一塊在船舶尾部縱剖面上可轉動的平板或流線型剖面的板狀結構，它垂直地浸在水中。船在運動時，當把舵轉過一個舵角，這時由於螺旋槳的排出流水與舵的相對運動，在舵面上產生水壓力，這個水，壓力垂直於船舶縱中剖面的分力，就是構成使船繞船的重心點旋轉的力矩。船舶前進時，左舵角使船向左轉，右舵角使船向右轉。這個力矩在一定範圍內是隨舵角的增大而加大，通常滿舵的舵角為350，舵上的水壓力，除了與舵角和水流的相對速度有關以外，還和舵的面積成正比。

舵的種類很多，按舵的剖面形狀不同可分為平板舵和流線型舵，見圖1-32；按舵桿軸線位置不同分為不平衡舵、平衡舵和半平衡舵。

平板舵舵葉的截面形狀為平板形狀，該舵阻力較大，主要用於小船。流線型舵葉剖面呈流線型的復板舵，該舵都做成空心水密，一方面可以減輕舵的重量，另一方面也可減少舵承上的壓力；其阻力小，強度高，舵效好，可提高舵向的穩定性。雖然構造比較複雜，但被廣泛採用。

（2）舵機

隨著船舶般速和登記噸位的不斷提高，作用在舵桿上的轉舵力矩也大為增加，因此必須藉助舵機提供轉舵的動力。舵機是用以產生轉舵力矩面使舵偏轉的機械，目前船上用的是電動舵機和液壓舵機。電動舵由電機、蝸輪、蝸桿、舵扇、舵柄等組成，它的結構簡單，操作方便，工作可靠，適用於中小型船舶上。液壓舵機分柱塞式液壓舵機和轉葉式液壓舵機，主要由電動機、油泵、管路等機械組成，它具有體積小、重量輕、轉矩大、傳動平移噪聲小且易管理等優點，是大型船舶採用的舵機。

（3）轉舵裝置

舵機要扭轉舵桿舵葉偏轉，還必須通過轉舵裝置來完成轉舵裝置在舵機和舵葉間起著傳遞力矩的輔助作用。目前使用較多的有舵柄式轉舵裝置和舵扇式轉舵裝置兩種。

（4）操舵裝置

該裝置是將駕駛台的轉舵指令傳遞至舵機，使舵機按要求工作的整套裝置的總稱。它的傳動方式有兩種，一種是電傳動，另一種是液壓傳動。液壓操舵裝置是利用液體不能被壓縮的原理以及它的流向、流量可人為控制來傳動的，該裝置在操縱時較笨重，而且反應較遲鈍，已逐漸被淘汰。電操舵裝置是用電信號來傳動的，具有操作方便、靈敏度高等優點，目前各船均採用此裝置，該裝置有利於船舶實現操舵自動化。

採用電操舵裝置的船舶，都有兩套獨立操舵系統，當一套舵系統發生故障後，立即可以轉換另一套操舵系統。這兩套系統分別稱為隨動操舵系統（主操舵裝置）和手柄操舵系統（輔助操舵裝置）。另外，船舶還需配置應急操舵裝置，當操舵裝置系統全部發生故障時，則使用駕駛台與舵機房通信方式在舵機房用應急操舵裝置操舵。

自動操舵控制裝置，簡稱自動舵（autopilot），是在隨動操舵基礎上發展起來的一種全自動控制的操舵方式。它是根據陀螺羅經的航向信號和指定的航向相比較來控制操透系統，自動使船舶保持在指定的航向上。由於自動舵靈敏度和準確性都較高，它替代人工操舵後，相對提高航速和減輕舵工的工作量。目前商船均配置有自動舵，當定向航行且航區沒有他船來往時，則可改手操舵為自動舵。

3、系泊設備

船舶靠離碼頭、系離浮筒、傍靠他船或拖帶時，用以帶纜、絞纜的設備統稱為系泊設備。圖1-33所示為乾貨船系泊設備的布置圖。系泊設備由繫船纜、導纜裝置、挽纜裝置、絞纜機械、系纜卷車及屬具組成。

（1）系纜（mooring line）

系纜也稱船纜，靠泊時用於綁牢船身，拖璉時用於傳遞拖力。理想的系纜應具有強度大、彈性適中、耐腐蝕、耐磨擦、密度小、質地柔軟、使用方便等特點，常用的有鋼絲纜和化纖纜兩種。

系泊時，應根據碼頭的情況、船舶長度、纜強強度、停泊時間長短及天氣、潮汐情況決定使用纜繩的數量和布置方式。船舶系靠碼頭時所使用的各纜繩的名稱如圖1-34所示。一般情況下，船舶至少要用六根纜繩，即二根首纜、二根尾纜及前後倒纜各一根。大船或風大流急時還需增加纜繩，達到將船舶安全系住的目的。

（2）導纜裝置

是供船舶系泊時，導引繫船纜由舷內通向舷外，變換方向，限制其導出位置及減少纜索磨損的導纜器，有導纜孔、導纜鉗和導向滾輪、柱等，如圖1-33所示。

（3）纜樁

纜樁（bitts）供挽纜用，安裝在甲板上的導纜裝置附近，用來固定繫船繫船纜的自由端。它的受力很大，要求基座必須十分牢固，纜樁附近甲板都必須加強。其類型有立式、鈄式、十字及系纜羊角等，如圖1-33所示。

（4）絞纜機械

又稱系纜絞車（mooring winch），用於絞收纜繩。絞纜機有立式臥式之分。立式絞纜機叫絞盤。按動力不同有蒸汽絞纜機、電動絞纜機和液壓絞纜機。

船首部的絞纜機由錨機所配置的絞纜滾筒來絞纜，船尾部的單獨設定，其他部位的由就近的起貨機所配置的絞纜滾筒業絞纜。

（5）系纜卷車（reel）

又稱卷纜車，是卷收存放纜繩的裝置。它主要由卷纜用圓筒和支承圓筒的座架組成。搖動手柄或轉動扶手即可將纜繩松出或卷上，腳踏剎車則用於控制卷纜車的轉速。

（6）系泊屬具

包括撇纜繩、碰墊、制索繩或鏈和擋鼠板。撇纜繩為一根長約40m、直徑約6mm的細繩。繩的前端是有一定重量的撇纜頭。船靠碼頭時，從船上拋給碼頭帶纜工人，作為往碼頭送纜的索引繩。碰墊俗稱靠把，是用繩紡織的，其內填有軟木或棕絲等軟性物質的球形物，船舶靠碼頭時，用於緩衝船體與碼頭的撞擊和磨擦，以保護船舷。制索繩或鏈是船舶系泊時，用於臨時在系纜上打結，以承受纜繩拉力的專用索具，制索繩用於纖維繩子，制索鏈則用於鋼絲繩，擋鼠板一般由薄鋼板或塑膠板製成，船舶系靠碼頭時，為了防止鼠類沿著纜繩來往，系纜帶好後要掛上擋鼠板。