Windlass الهيدروليكية: القوة الأساسية لنظام تثبيت السفن

الرياح الهيدروليكية هي واحدة من أهم معدات آلات سطح السفينة على السفن الحديثة. إنه جهاز ميكانيكي قوي مصمم خصيصًا لتراجع سلاسل ومرساة المرساة وإطلاقها ، ويمكن أن يكسر سلاسل المرساة بشكل موثوق لتحمل حمولة الربط. بصفتها "قلب" نظام تثبيت السفينة ، يتم تقليبها من النفط الهيدروليكي ذو الضغط العالي لتوفير طاقة قوية ويمكن التحكم فيها للسفن في العمليات الرئيسية مثل الإرساء والكبح في حالات الطوارئ ومغادرة الميناء ، مما يضمن سلامة السفينة وقابليتها للمناورة.

1. الهيكل الأساسي ومبدأ العمل
مصدر الطاقة ووحدة القيادة:
محطة المضخة الهيدروليكية: عادة ما تكون في غرفة محرك السفينة أو غرفة مضخة هيدروليكية خاصة. مدفوعًا بمحرك كهربائي أو محرك ديزل ، ينتج الزيت الهيدروليكي عالي الضغط (عادة ما يكون ضغط العمل في حدود 150 بت - 250bar أو حتى أعلى).
المحرك الهيدروليكي: إنه المشغل الأساسي لـ Windlass ويتم تثبيته مباشرة على جسم Windlass. يدفع الزيت عالي الضغط المحرك الهيدروليكي (عادةً ما يكون محرك مكبس شعاعي منخفض السرعة وعالي السرعة) للتدوير ، مما يوفر عزم الدوران الضخم المطلوب. تعد حماية الحمل الزائد القوية ، والأداء الممتاز للسرعة ، وأداء تنظيم السرعة الممتاز مناسبة للغاية لظروف عمل الربط المرساة (تحتاج إلى التغلب على وزن سلسلة المرساة ، وقوة الامتزاز في قاع البحر ، وحمل التأثير العنيف الناجم عن الرياح والأمواج).
مجموعة صمام التحكم: يقع بالقرب من المحرك الهيدروليكي أو متكاملًا على مرساة الرافعة. يتم التحكم في اتجاه وتدفق الزيت الذي يتدفق إلى المحرك الهيدروليكي بدقة بواسطة صمام التحكم في الاتجاه (الصمام اليدوي ، صمام الملف اللولبي أو الصمام النسبي الهيدروليكي الكهربائي) ، وذلك لتحقيق الدوران الأمامي (جمع الربط/سلسلة السلسلة) ، والدوران العكسي (الربط/إطلاق السلسلة) ، وتوقف التنظيم السريع لسرعة الارتباط. يوفر صمام التحكم في الضغط (صمام الإغاثة) حماية الزائد في النظام.
أجزاء العمل الأساسية - عجلة سلسلة المرساة:

الهيكل والوظيفة: المعروف أيضًا باسم "الغجر" أو "عجلة السلسلة". إنها عجلة فولاذية ضخمة مع أخدود خاص (عش سلسلة). يجب أن يتطابق شكل وحجم عش السلسلة بشكل صارم مع مواصفات سلسلة المرساة المستخدمة على السفينة (قطر حلقة السلسلة - حجم السلسلة) للتأكد من إمكانية إشراك سلسلة المرساة بشكل موثوق وإطلاق سراحها لتجنب القفز السلسلة أو التشويش.
تصميم مزدوج الوظيفة: تحتوي معظم النظارات الهيدروليكية الحديثة على بكرة سلسلة تعمل أيضًا كملاحقة كابل. تم تصميم الجانب الخارجي من Windlass مع أسطوانة ناعمة (رأس الطبل/تزييف) لتراجع خط الإرساء وإطلاقه. يمكن تبديل الطاقة إلى بكرة السلسلة أو الأسطوانة من خلال القابض أو التشغيل اليدوي (بعض التصميمات لها بكرة السلسلة والطبل مدفوعة بشكل مستقل).
نظام السلامة:

الفرامل الرئيسية (فرامل الفرامل/القرص): هذا هو أجهزة السلامة الأكثر أهمية. عندما تتوقف بكرة السلسلة من القيادة (سواء أكملت أو تم تعليق العملية) ، يجب أن تكون الفرامل الرئيسية قادرة على الفرامل بشكل موثوق وتحمل الحمل الثابت الضخم الذي ينتقل بواسطة سلسلة المرساة لفترة طويلة (قبضة مرساة عند الربط). وعادة ما يكون الفرامل الميكانيكية التي يتم تشغيلها يدويًا.
جهاز تنظيم الفرامل/السرعة الإضافية: يتم استخدامه بشكل رئيسي للتحكم في سرعة خفض سلسلة المرساة عند الربط لمنع السقوط الحر من التسبب في فقدان السيطرة أو تلف بكرة السلسلة وسلسلة المرساة. الأشكال الشائعة هي:
الفرامل الهيدروليكية: استخدم المقاومة العكسية للنظام الهيدروليكي لتشكيل التخميد.
الفرامل الطرد المركزي: تزيد تلقائيًا من قوة الكبح مع زيادة سرعة بكرة السلسلة.
فرامل التوربينات المائية: الكبح بواسطة مقاومة تدفق المياه (أقل شيوعًا).
القابض (إن وجد): يستخدم لاتصال الطاقة والانفصال بين عجلة سلسلة المرساة ورمح محرك الأقراص ، ويستخدم أيضًا للتبديل بين وظائف جمع الكبل/السلسلة (إذا كان محرك الأقراص المشترك).
سدادة سلسلة المرساة: على الرغم من أنه يتم تثبيته عادة على سطح السفينة بالقرب من منفذ أنبوب سلسلة المرساة (أنبوب الصقور) ، إلا أنه لا ينتمي إلى مرساة وينش نفسه ، ولكنه يعمل بالتزامن مع مرساة وينش. بعد تراجع المرساة ، يحمل سدادة السلسلة (نوع المقصلة/نوع المسمار) حمولة الوزن لسلسلة المرساة ومرساة وتصلح سلسلة المرساة ، بحيث يمكن إطلاق الفرامل الرئيسية لنش المرساة (الحفاظ على لوحة الفرامل تحت الضغط لفترة طويلة من شأنها أن تسبب تدهور الأداء وارتداء).

2. المزايا الأساسية
بالمقارنة مع Winches المرساة الكهربائية ، فإن Winches المرساة الهيدروليكية لها مزايا كبيرة:
سعة عزم الدوران القوي وحمل الزائد: يتم منح المحركات الهيدروليكية بشكل طبيعي بخصائص منخفضة السرعة وعالية الطول ، ويمكن أن تتعامل بسلاسة مع أحمال التأثير المفاجئ الضخمة عند رفع المراسي (مثل اللحظة التي يتم فيها اكتشاف المرساة وتأثيرها عندما تهز السفينة) ، ويوفر صمام تدفق النظام موثوقًا.
تنظيم السرعة الممتاز وقابلية التشغيل: يمكن استخدام الصمام الهيدروليكي للتحكم في سرعة الترسيخ والترسيخ بسلاسة وبدقة ، وخاصة عند الربط ، يمكن أن يحقق انخفاض سرعة موحدة يمكن التحكم فيه ، وشعور العملية أفضل.
القدرة على التكيف مع الانفجار والبيئة: يمكن ترتيب مصدر الطاقة الهيدروليكية (محطة المضخة) في منطقة آمنة (غرفة المحرك) بعيدًا عن سطح السفينة. لا يوجد سوى مشغلات (محركات ، فرامل) على سطح السفينة ، وهي آمنة وطبيعتها مناسبة للمناطق القابلة للاشتعال والمتفجرة (الناقلات ، الناقلات الكيميائية). يحتوي النظام الهيدروليكي أيضًا على تسامح جيد مع بيئات رذاذ الرطوبة والملح.
تخطيط مرن: من الأسهل ترتيب أنابيب الزيت ذات الضغط العالي على مسافات طويلة ومرونة من الكابلات عالية الطاقة ، وخاصة مناسبة للسفن الكبيرة أو المواقف التي يكون فيها موقع محطات المضخة محدودًا.
الموثوقية العالية والصيانة المريحة: تقنية النظام الهيدروليكي ناضجة ، والأجزاء المتحركة الرئيسية (المحركات الهيدروليكية) لها بنية بسيطة وقوية نسبيًا ، وعادة ما يتم تنفيذ الصيانة في محطة المضخة (يتم تقليل عبء العمل على سطح السفينة نسبيًا).

3. التطبيقات الرئيسية
تستخدم نظارات الرياح الهيدروليكية على نطاق واسع في أنواع مختلفة من السفن التي تتطلب إمكانيات تثبيت قوية وموثوقة:
سفن التجار التي تتجول في المحيطات: شركات النقل السائبة ، الناقلات ، سفن الحاويات ، سفن RO-RO ، إلخ.
الأوعية الهندسية في الخارج: أوعية وضعية الأنابيب ، وأوعية الرافعة ، وأوعية إمداد منصة الحفر (PSV) ، ومرساة معالجة القوارب (AHTS) ، تتمتع هذه الأوعية بمتطلبات عالية للغاية لقدرات الربط.
أوعية الصيد الكبيرة: مثل سفن الصيد التي تسير على المحيط.
ركاب كبير وسفن الرحلات البحرية.
السفن الحربية والسفن الرسمية (سفن الشرطة الساحلية ، وما إلى ذلك).
اليخوت الكبيرة.
سفن التثبيت وصيانة طاقة الرياح البحرية.

4. الاختيار والمواصفات
تشمل العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار راحة الرياح الهيدروليكية:
قطر سلسلة المرساة: يحدد مواصفات عجلة سلسلة المرساة.
كسر متطلبات الحمل: يحدد قوة الماكينة ، وسعة الفرامل ومستوى الضغط للنظام الهيدروليكي.
سرعة الترسيخ: عادة ما تكون في حدود 9 أمتار/دقيقة إلى 15 مترًا/دقيقة.
عمق مياه العمل: يؤثر على طول سلسلة المرساة المطلوبة ووقت العمل المستمر.
أنواع السفن والمواصفات: يجب أن تفي بالمواصفات والمعايير الدولية (مثل Solas ، ISO/EN المعايير) لجمعيات التصنيف (مثل ABS ، BV ، CCS ، DNV ، GL ، LR ، NK ، RINA ، وما إلى ذلك) ، وكذلك متطلبات السلامة الإضافية لأنواع السفن المحددة (مثل الدافعات الصهاريتر). هناك متطلبات اختبار صارمة لقوة الفرامل ، وقدرة حماية الحمل الزائد ، وما إلى ذلك (مثل كسر اختبار الحمل ، اختبار تحميل قوة الكبح).

5. اتجاه التنمية
التكامل والأتمتة: الاندماج مع عداد سلسلة المرساة ونظام تحديد موقع السفن لتحقيق عملية تثبيت شبه آلية أو تلقائية.
التحكم الذكي: استخدم صمامات وأجهزة استشعار أكثر تناسقًا لتحقيق التحكم في السرعة والتوتر أكثر دقة ، وتحسين السلامة التشغيلية والكفاءة.
توفير الطاقة وحماية البيئة: تحسين تصميم النظام الهيدروليكي (مثل محطة مضخة محرك التردد المتغيرة) واختيار الزيت الهيدروليكي الصديق للبيئة (HFC) لتقليل استهلاك الطاقة والتأثير البيئي.
موثوقية عالية وتصميم خالٍ من الصيانة: استخدم أختام حياة أطول ، مواد تحمل وتكنولوجيا المعالجة السطحية.
تطبيق شبكات DC: على السفن التي تستخدم أنظمة توليد الشبكات DC ، فإن محطات المضخة الهيدروليكية مدفوعة بالمزولات لزيادة الكفاءة.

الرافعة المرساة الهيدروليكية هي شريان الحياة للترسيخ الآمن للسفن. من خلال إخراج عزم الدوران القوي ، وحماية الحمل الزائد الممتاز ، وتنظيم السرعة السلس والأهمية ، والموثوقية الممتازة والقدرة على التكيف مع البيئات القاسية ، فإنهم يشغلون موقعًا مهيمنًا في السفن الحديثة ، وخاصة السفن التجارية الكبيرة ، والأوعية البحرية والسفن الخاصة. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ، تتطور وينشات المرساة الهيدروليكية في اتجاه أكثر ذكاءً وأكثر كفاءة وأكثر ملاءمة للبيئة ، وتستمر في توفير ضمانات قوية للتشغيل الآمن والفعال لصناعة الشحن العالمية. تكمن قيمتها الأساسية في تحويل الطاقة الهيدروليكية غير المرئية إلى قوة مهيبة للسيطرة على المراسي والسلاسل العملاقة ، وحراسة لحظة سلام السفن في موجات العاصفة.