淺談船舶在起錨操作中錨機離合器損害的案例解析

◎ 和新占 中遠海運特種運輸股份有限公司

“XX 松”輪抵達巴基斯坦KARACHI港，正常拋錨。當時錨地水深21米左右，泥沙底，涌浪大概2.5米，隨后涌浪增大到3.5米左右。在起錨過程中，發(fā)生錨機離合器損壞。

1.案例經(jīng)過

2020年08月18日,“XX松”輪抵達巴基斯坦KARACHI港，拋錨左錨錨，6節(jié)入水，錨位正常。當時錨地水深21米左右，泥沙底，涌浪大概2.5米，隨后涌浪增大到3.5米左右。6小時后接港口通知，計劃10：15時上引航員進港。

起錨時，大副隨時報告錨鏈方向和受力情況，掣鏈器閘刀處于合閘自動狀態(tài)，收錨鏈時，隨錨鏈收回上下起落正常；船長在駕駛臺采取車舵配合的方式,在錨鏈處于不受力的情況下慢慢收錨。前面幾節(jié)收得比較順利，但到最后一節(jié)拉直錨鏈，錨處于離底前最大拉力狀態(tài)時，一個大涌襲來將船首抬高，錨鏈猛然受力，發(fā)生掣鏈器閘刀被彈跳起來，錨鏈一下子就被反向拉出一段。木匠急速收緊鏈輪剎車剎住錨鏈，后續(xù)操作發(fā)現(xiàn)錨機馬達有空轉(zhuǎn)的聲音，錨鏈輪不見轉(zhuǎn)動。隨即報告船長，機艙人員前來查看，確認錨機滑動離合器損壞了。

2.損壞的部件

損壞的是錨機馬達輸出端與傳動齒輪箱間的扭力限制器（見圖1）。該扭力限制器的作用是錨機正常運行期期間，錨鏈瞬間拉力突變增加大于馬達安全負載時，能夠自動打滑，防止電機堵轉(zhuǎn)損壞。船上有備件，備件和損壞的鏈接爪可見圖2。

圖1 損壞的扭力限制器

圖2 損壞的鏈接爪和備件

3.錨機的結(jié)構(gòu)組成及功用

首先，操作者要了解錨機的構(gòu)造和使用。該船舶錨絞機為三速電機驅(qū)動，直接驅(qū)動錨機、絞纜機，由馬達，扭力限制器、減速傳動齒輪、爪嵌式離合器、錨鏈輪、錨鏈和掣鏈器等主要構(gòu)件組成（見圖3）。

圖3 錨機概況

（1）操縱臺：由電源開關(guān)水密按鈕、指示燈、負荷指示器、操縱手柄，一般由木匠按大副指令操作。

（2）馬達及離合器：帶有軸向剎車裝置的三速馬達，為收放錨提供動力和方向，馬達和減速齒輪箱之間有可過載保護功能的摩擦片式扭力限制器來連接，能有效防止超扭矩對傳動部件的損壞；

（3）減速傳動齒輪箱：傳遞動能，通過手動換擋滿足纜機快速運行的功能。

（4）牙嵌式離合器：可有選擇性地連接鏈輪或絞纜筒裝置，從而實現(xiàn)收放錨和系泊纜繩的操作需求。

（5）鏈輪及其剎車制動裝置: 鏈輪是一個卷筒，其與錨鏈鏈環(huán)嚙合,使錨鏈進出錨鏈艙；連輪上有徑向制動的剎車帶，該剎車帶能剎住鏈輪轉(zhuǎn)動，控制錨鏈送出和收入。

（6）掣鏈器：為滾輪閘刀式，固定在錨機和錨鏈筒之間，可與錨鏈輪相分離，承受收錨和錨泊時錨鏈的拉力，其強度要求大于錨地破斷力10%以上（見圖4）。

圖4 掣鏈器

1）掣鏈鉤：收起錨鏈把錨拉到錨唇內(nèi)，在低位鏈環(huán)上系掛軟鋼索到掣鏈鉤上，再人工收緊掣鏈鉤使錨爪緊貼到錨唇上，防止航行途中晃動撞擊受損；

2）閘刀：拋錨時打開，讓錨機無障礙地送出錨鏈；收錨時合上（閘刀安全固定銷拔掉，使閘刀可以上下彈跳），錨鏈上行時被豎向的鏈環(huán)頂起，讓錨鏈回收；一旦錨鏈受外力向錨方向溜出，閘刀會卡著豎向的錨鏈鏈環(huán)，控制錨鏈溜出；拋錨后，在閘刀完全合閘狀態(tài)下插上固定插銷，防止意外彈跳溜出錨鏈。

3）滾輪：外徑周邊帶槽隨錨鏈松放軸向旋轉(zhuǎn)，保證錨鏈在收進后，錨鏈收放平順，防止錨鏈變向轉(zhuǎn)動。

4.常見的誤操作及解析

（1）起錨時沒有正確使用掣鏈器閘刀。其結(jié)果輕則加速鏈輪剎車帶的磨損，傳動機構(gòu)超載變形，離合器的損壞；重則機械故障致使錨鏈全部溜出丟失。原因有如下：

1）不了解閘刀有自動止動錨鏈的下滑功能，不知道正確使用。

2）常用的滾輪閘刀掣鏈器，閘刀的開關(guān)方向有橫向和縱向開關(guān)方向之分。“XX松”使用的是橫向閘刀（如圖四），閘刀彈跳的動作會給人一種恐懼感，有人不愿意使用；或者是操作者對風浪評估不夠，認為風浪不大，沒有必要使用。

3）是操作人員不熟悉操作要領，不使用閘刀，當錨鏈因外力突然快速松出時，把閘刀合上，造成閘刀被損壞或廢掉（見圖5）。

圖5 閘刀打掉

（2）起錨前對地質(zhì)和浪涌評估不夠，也沒有合理用車、用舵配合，致使錨出土的臨界拉力遠大于錨機負載，造成扭力限制器摩擦片的連接爪損壞；

1) 起錨前沒有用車配合使錨爪移位松動，減小錨爪出土拉力；

2) 現(xiàn)場操作人員沒有關(guān)注操縱臺上的負荷變化，或錨爪出土前誤用高速檔；發(fā)現(xiàn)超負荷時沒有立刻停止操作或換用低速檔操作；

3）涌過大，船首顛簸急劇，沒有選擇好適當起錨時機，造成瞬間起浮錨鏈拉力過大，掣鏈器過載而損壞閘刀支撐構(gòu)架，拉壞鏈輪制動剎車帶，甚至扭壞離合器或斷錨鏈；

4）起錨操作前發(fā)現(xiàn)掣鏈器結(jié)構(gòu)有損壞失效，但因急于操作，未得到修復就冒然操作，致使鏈輪剎車或扭力限制器損壞。

（3）爪嵌式離合器的爪頭出現(xiàn)扭曲或偏磨，沒有及時修復維持使用，過力后滑脫，錨鏈失控滑出。

1) 限扭離合器過載爪頭變形沒有及時檢查發(fā)現(xiàn)和修復；

2) 絞纜操作是爪嵌式離合器嚙合后不插保險銷，運行中出現(xiàn)軸向移位現(xiàn)象；

3) 該離合器銅布司軸向跑動移位，爪頭不能完整嚙合。

（4）鏈輪剎車帶過度磨損未換新或收緊結(jié)構(gòu)未及時調(diào)整界限位置。

（5）不了解錨機馬達運行特性，盲目野蠻操縱，燒毀馬達繞阻。

1）錨機馬達為間歇工作方式，在正常工作負載下一般僅能連續(xù)運行30分鐘，過載拉力下減速工作2分鐘。超長時間運行，馬達繞阻會過熱，正常情況下，馬達有過流斷電保護。但在現(xiàn)場往往急于操作，馬達自動復位后，立馬反復操作，會造成馬達保護失靈，燒毀馬達；還有一種情況，人為調(diào)大過流保護，造成馬達燒毀。

2）錨鏈拉力過大超載時，錨機已拉不動錨鏈時，沒有告知駕駛臺，使用車舵，減輕錨鏈的拉力，反而頻繁操作，造成馬達堵轉(zhuǎn)，溫升過快，馬達的保護裝置頻繁復位，最后復位失靈，燒毀馬達。

3）馬達控制電路故障或自帶電磁吸合剎車片換新后，沒有調(diào)整到最小間隙，馬達起動前不能打開或完全打開，造成在操作時馬達過載。

4）馬達動力電源缺相運行，堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下反復操作（馬達堵轉(zhuǎn)是馬達在轉(zhuǎn)速為0轉(zhuǎn)時仍然輸出扭矩的一種情況，一般都是機械的或者人為的原因造成）。

5）馬達軸承使用過程中有雜音，沒有及時檢修而維持運行，導致馬達損壞。

5.正確的操作要點

（1）抵港前，對錨機設備進行常規(guī)檢查，看錨機、離合器、掣鏈器等設備是否正常；掣鏈器的磨損是否在正常范圍。

（2）在拋錨作業(yè)前，按照錨泊操作須知對大副、木匠等相關(guān)人員進行培訓，特別是針對在起錨作業(yè)中掣鏈器放在位上、起錨作業(yè)中錨機的正確操作等重點內(nèi)容進行培訓。

（3）在拋錨前要核對水深和錨地底質(zhì)以及當時的風流情況。

（4）在起錨操作中，與駕駛臺保持密切溝通，請駕駛臺使用車舵，協(xié)調(diào)配合，保持錨鏈在不吃力情況下，收回錨鏈。根據(jù)錨機的特性，當錨機絞不動錨鏈時，要查看錨機情況、錨鏈情況，不能盲目使用錨機絞錨；當錨快要離底時，錨鏈受力最大，要先報告駕駛臺錨快要離底情況，用車和舵減少錨鏈的受力，用錨機的慢檔把錨絞離底，并及時報告駕駛臺。

（5）拋錨前評估錨地的涌浪情況、水深情況和未來幾天的氣象和海況，周圍有船舶，可以咨詢她們錨地情況。如果涌浪太大，不適合拋錨，就采取滯航和漂航（如這次在卡拉奇錨地，附近好幾條船就沒有拋錨，采取滯航狀態(tài)）；在起錨作業(yè)中，如果涌浪大，要用車、舵配合操作，減少錨鏈的受力后再操作。特別要注意，到錨將要離底的時刻，這時候也是錨鏈受力最大、錨機受力最大的時刻，避免船舶受涌浪影響從波谷到波峰的時間操作；這個時間段疊加了涌浪的力量，使錨機受到的拉力突然加大，造成錨設備損壞。如果涌浪太大，要中止作業(yè)，停下來，等到涌浪平穩(wěn)些后再操作。

6.小結(jié)

船舶拋錨作業(yè)，有好多要注意的地方，如水深、錨地的地質(zhì)、風、流，海況等外界情況；錨機操作前的檢查、錨機的正規(guī)操作、錨機和錨設備的正常維護也是非常重要的因素。這個案例，對錨機操作有一些建議和提醒，不足之處，請大家商榷和指正。