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CCS甲板机械
指导性文件
GUIDANCENOTES
中国船级社
产品检验指南
第7篇甲板机械
2007.4
目录
第1章液压舵机1
第2章锚机装置26
第3章绞车33
简要编写说明
第1章液压舵机
1、本章适用范围的考虑
1)、本章适用于拟配套安装于中国船级社(CCS)入级的国际航行海船的液压舵机,其它类型的舵机可参照执行。
考虑的原因:
(1)、对国内液压舵机制造厂产品的检验与对国外液压舵机制造厂产品的检验要求保持同等;
(2)、对国内航行船舶使用的国内液压舵机产品可能考虑增加GB、CB标准的适当要求,故未包括在本指南中;
(3)、由于船舶航区不同,公约、IACS、法规、规范等对液压舵机的要求有很大的不同,具体可参见下述表格:
根据航区划分产品类别
入级状况
认可依据
参考文件
主要特点
国际航行海船
入级
A、B、C、
(D)【注】
K、L
CCS规范未对产品出厂检验有过多的要求,以装船后试验为主;缺少ISO标准;CB标准不便使用
国内航行海船
入级
C、E
H、I、K、L
规范未对产品出厂检验有过多的要求,以装船后试验为主;但可适当考虑CB标准的使用
非入级
C、E
H、I、K、L
规范未对产品出厂检验有过多的要求,以装船后试验为主;但可适当考虑CB标准的使用
国内内河航行船舶
入级
F、G
H、J、K、L
规范对产品出厂检验有明确的要求;可适当考虑GB、CB标准的使用
非入级
F、G
H、J、K、L
规范对产品出厂检验有明确的要求;可适当考虑GB、CB标准的使用
2)、本章选择拨叉式转舵机构、摆缸式转舵机构及转叶式转舵机构作为转舵机构的主要结构型式其原因在于:
目前在国际航行船舶中,大型液压舵机主要就是拨叉式转舵机构一种型式,在中小型舵机中如按数量的排序也是拨叉式、摆缸式及转叶式,其它型式的转舵机构估计不会超过1%。
2、编制本章的基本指导思想和主要内容
1)、以CCS《钢质海船入级规范2006》为基本依据,根据笔者对SOLAS/IACS要求的理解及自己的工作经验适当加以细化,部分要求进行了有条件的放宽或对要求的改变。
2)、《钢质海船入级规范2006》中未提及的部分没有补充纳入。
3)、细化的部分主要侧重于产品设计及使用的可靠性和安全性,主要包括:
(1)、对转舵机构的结构及零部件的强度要求给予了明确和细化,根据等强度原则提出了许用安全系数,补充了舵杆与舵柄联结的抗过载能力要求,给出了部分强度校核计算公式;参照中国船级社《钢质内河船舶入级与建造规范2002》补充了对舵柄螺栓及舵柄连杆强度的校核要求;
(2)、对电磁阀等电气元器件提出了(持证)特殊要求;
(3)、对液压系统滤油精度的要求;
(4)、对液压油油温的控制要求;
(5)、对系统中蓄能器的使用要求;
(6)、对用于限制最大转舵角的行程开关的设置等提出要求;
(7)、对“液压舵机”、“公称转舵扭矩”及“系统公称压力”进行了定义,并补充了相应的计算公式;
(8)、对液压系统的部分要求引见了CCS《液压装置检验指南》中的要求;
(9)、为便于产品设计方了解CCS对图纸审查的要求,加快图纸审查的速度,指南对提交的图纸内所需要表述清楚的内容给予了详细的描述,并列出了重要零部件表;
(10)、强调了外购液压舵机用油缸、蓄能器持证的特殊要求;
(11)、明确了部分应急操舵时操舵能力的要求;
(12)、参照CB标准要求,补充了锁舵能力的要求;
(13)、增加了对非双套设置的转舵机构缸体上安装隔离阀、法兰等对螺栓的最小数量要求;
(14)、对液压缸双套设置动密封提出了设置漏油检测口的要求;
(15)、对油路集成块的材料提出了要求;
(16)、对液压软管的设置给予了必要的限制;
(17)、对(控制)动力源失效报警的要求给予了细化;
(18)、补充明确了舵角误差值;
(19)、补充了液压系统计算校核的要求及校核公式,补充了电动机过载的能力要求。
4)、有条件放宽或要求的改变等部分主要包括:
(1)、对IACS要求的“液压阻塞”报警信号选择的位置及报警的条件给予了变换处理,使其更符合实际及更具有可操作性;
(2)、对液压泵、安全阀、传感器等持证要求给予了放宽;
(3)、对《钢质海船入级规范2006》第3篇第13章第13.1.10.4条中对使用附录的条件给予了改变;
(4)、对转舵机构部分可以对单项故障进行有效隔离的部分,适当放宽了要求;
(5)、对双套设置的液压阀件材料的要求给予了适当放宽;
(6)、对蓄能器的易熔塞设置要求给予了有条件的放宽;
(7)、在不降低安全性的前提下,对摆缸式转舵机构的隔离阀设置给予了有条件的放宽。
5)、为考虑满足部分中小型液压舵机产品在制造厂进行检验和试验的需要,参照《液压舵机通用技术条件》CB*3129-82及《液压舵机试验方法》CB/T3130-1998,增加了在制造厂对液压舵机产品进行检验和试验的要求,选择在制造厂试验还是装船后试验由申请方选择,本指南不强制给予规定,如果申请方选择了在制造厂试验,就必须按本指南的相关要求进行试验。
需要说明的是,虽然申请方选择了在制造厂进行产品试验的方式,然而《钢质海船入级规范2006》中要求装船后试验的项目通常不得减免,除非在制造厂的检验和试验完全能够覆盖这些试验要求。
3、编制的主要依据(如参考标准、IMO要求、IACS要求、实际经验等等)
A/SOLAS第II-1章第29条,30条
B/IACSM42操舵装置及UISC94操舵装置控制系统
C/中国船级社《钢质海船入级规范2006》第3篇第13章等
D/中华人民共和国船舶检验局《国际航行海船法定检验技术规则1999》第4篇第2-1章C部分
E/中华人民共和国海事局《国内航行海船法定检验技术规则2004》第4篇第2-1章第2.5款
F/中国船级社《钢质内河船舶入级与建造规范2002》第3篇第10章等
G/中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则2004》第3篇第2章
H/《液压舵机通用技术条件》CB*3129-82
I/《海洋船舶液压舵机》CB/T972-1994
J/《内河船液压舵机》GB/T7185-2002
K/《液压舵机试验方法》CB/T3130-1998
L/《液压系统通用技术条件》GB/T3766-2001
【注】:
由于国际航行入级船舶不只是挂中国旗船舶,此外船检局法规与SOLAS公约类似,所以在此只是作为参考,没有正式列入指南的认可及审图依据之中。
第2章锚机装置
1)、本章适用于拟配套安装于中国船级社(CCS)入级的海船和内河船舶的起锚机。
2)、本章适用的起锚机的驱动方式为:
电动、液压、蒸汽或外力驱动。
3)明确了工作负载大于300kN的大型起锚机的制造厂台架试验可空载进行
4)在CCS《钢质海船入级规范》(2006版)的基础上,参照下列相关技术标准和手册,并结合CCS检验实践经验编制:
●CCS《钢质内河船舶建造规范》(2006)第2篇第1章和第9章第2节以及第3篇第7章;
●CCS《材料与焊接规范2006》;
●ISO4568-2006《造船-海船-起锚机和起锚绞盘》;
●ISO6219-1983《造船-内河航行-起锚机和起锚绞盘》;
●GB/T3893-1998《造船及海上结构物-甲板机械-术语》;
●GB/T4447-1992《海船用起锚机和起锚绞盘》;
●GB/T6918-1993《手动起锚机及起锚绞盘》;
●CB/T3179-1996《锚链轮》;
●GB/T3242-1995《电动起锚机和起锚绞盘试验方法》;
●CB/T3827-1998《绞缆筒》;
●CB/T3858-1999《起锚机和起锚绞盘性能参数》;
●CB/T3877-2005《甲板机械一般要求》;
●JT/T262-1995《内河船舶起锚机和起锚绞盘》
第3章绞车
1)本章适用于拟配套安装于中国船级社(CCS)入级的海船和内河船舶的绞车;
2)本章适用的绞车驱动方式为:
电动、液压驱动;
3)明确了卷筒负载大于300kN的大型绞车的制造厂台架试验可空载进行;
4)编写依据:
●GB/T4446《系泊绞车》
●IACSRecommendations10“equipment”
第1章液压舵机
1、本章适用范围的考虑
1)、本章适用于拟配套安装于中国船级社(CCS)入级的国际航行海船的液压舵机,其它类型的舵机可参照执行。
考虑的原因:
(1)、对国内液压舵机制造厂产品的检验与对国外液压舵机制造厂产品的检验要求保持同等;
(2)、对国内航行船舶使用的国内液压舵机产品可能需要考虑增加GB、CB标准的适当要求,故未包括在本指南中;
(3)、由于船舶航区不同,公约、IACS、法规、规范等对液压舵机的要求有很大的不同,具体可参见下述表格:
根据航区划分产品类别
入级状况
认可依据
参考文件
主要特点
国际航行海船
入级
A、B、C、
(D)【注】
K、L
CCS规范未对产品出厂检验有过多的要求,以装船后试验为主;缺少ISO标准;CB标准不便使用
国内航行海船
入级
C、E
H、I、K、L
规范未对产品出厂检验有过多的要求,以装船后试验为主;但可适当考虑CB标准的使用
非入级
C、E
H、I、K、L
规范未对产品出厂检验有过多的要求,以装船后试验为主;但可适当考虑CB标准的使用
国内内河航行船舶
入级
F、G
H、J、K、L
规范对产品出厂检验有明确的要求;可适当考虑GB、CB标准的使用
非入级
F、G
H、J、K、L
规范对产品出厂检验有明确的要求;可适当考虑GB、CB标准的使用
2)、本章选择拨叉式转舵机构、摆缸式转舵机构及转叶式转舵机构作为转舵机构的主要结构型式其原因在于:
目前在国际航行船舶中,大型液压舵机主要就是拨叉式转舵机构一种型式,在中小型舵机中如按数量的排序也是拨叉式、摆缸式及转叶式,其它型式的转舵机构估计不会超过1%。
2、编制本章的基本指导思想和主要内容
1)、以CCS《钢质海船入级规范2006》为基本依据,根据笔者对SOLAS/IACS要求的理解及自己的工作经验适当加以细化,部分要求进行了有条件的放宽或对要求的改变。
2)、《钢质海船入级规范2006》中未提及的部分没有补充纳入。
3)、细化的部分主要侧重于产品设计及使用的可靠性和安全性,主要包括:
(1)、对转舵机构的结构及零部件的强度要求给予了明确和细化,根据等强度原则提出了许用安全系数,补充了舵杆与舵柄联结的抗过载能力要求,给出了部分强度校核计算公式;参照中国船级社《钢质内河船舶入级与建造规范2002》补充了对舵柄螺栓及舵柄连杆强度的校核要求;
(2)、对电磁阀等电气元器件提出了(持证)特殊要求;
(3)、对液压系统滤油精度的要求;
(4)、对液压油油温的控制要求;
(5)、对系统中蓄能器的使用要求;
(6)、对用于限制最大转舵角的行程开关的设置等提出要求;
(7)、对“液压舵机”、“公称转舵扭矩”及“系统公称压力”进行了定义,并补充了相应的计算公式;
(8)、对液压系统的部分要求引见了CCS《液压装置检验指南》中的要求;
(9)、为便于产品设计方了解CCS对图纸审查的要求,加快图纸审查的速度,指南对提交的图纸内所需要表述清楚的内容给予了详细的描述,并列出了重要零部件表;
(10)、强调了外购液压舵机用油缸持证的特殊要求;
(11)、明确了部分应急操舵时操舵能力的要求;
(12)、参照CB标准要求,补充了锁舵能力的要求;
(13)、增加了对非双套设置的转舵机构缸体上安装隔离阀、法兰等对螺栓的最小数量要求;
(14)、对液压缸双套设置动密封提出了设置漏油检测口的要求;
(15)、对油路集成块的材料提出了要求;
(16)、对液压软管的设置给予了必要的限制;
(17)、对(控制)动力源失效报警的要求给予了细化;
(18)、补充明确了舵角误差值;
(19)、补充了液压系统计算校核的要求及校核公式,补充了电动机过载的能力要求。
4)、有条件放宽或要求的改变等部分主要包括:
(1)、对IACS要求的“液压阻塞”报警信号选择的位置及报警的条件给予了变换处理,使其更符合实际及更具有可操作性;
(2)、对液压泵、安全阀、传感器等持证要求给予了“改变”;
(3)、对《钢质海船入级规范2006》第3篇第13章第13.1.10.4条中对使用附录的条件给予了改变;
(4)、对转舵机构部分可以对单项故障进行有效隔离的部分,适当放宽了要求;
(5)、对双套设置的液压阀件材料的要求给予了适当“放宽”;
(6)、对蓄能器的易熔塞设置要求给予了有条件的放宽;
(7)、在不降低安全性的前提下,对摆缸式转舵机构的隔离阀设置给予了有条件的放宽。
5)、为考虑满足部分中小型液压舵机产品在制造厂进行检验和试验的需要,参照《液压舵机通用技术条件》CB*3129-82及《液压舵机试验方法》CB/T3130-1998,增加了在制造厂对液压舵机产品进行检验和试验的要求,选择在制造厂试验还是装船后试验由申请方选择,本指南不强制给予规定,如果申请方选择了在制造厂试验,就必须按本指南的相关要求进行试验。
需要说明的是,虽然申请方选择了在制造厂进行产品试验的方式,然而《钢质海船入级规范2006》中要求装船后试验的项目通常不得减免,除非在制造厂的检验和试验完全能够覆盖这些试验要求。
3、编制的主要依据(如参考标准、IMO要求、IACS要求、实际经验等等)
A/SOLAS第II-1章第29条,30条
B/IACSM42操舵装置及UISC94操舵装置控制系统
C/中国船级社《钢质海船入级规范2006》第3篇第13章等
D/中华人民共和国船舶检验局《国际航行海船法定检验技术规则1999》第4篇第2-1章C部分
E/中华人民共和国海事局《国内航行海船法定检验技术规则2004》第4篇第2-1章第2.5款
F/中国船级社《钢质内河船舶入级与建造规范2002》第3篇第10章等
G/中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则2004》第3篇第2章
H/《液压舵机通用技术条件》CB*3129-82
I/《海洋船舶液压舵机》CB/T972-1994
J/《内河船液压舵机》GB/T7185-2002
K/《液压舵机试验方法》CB/T3130-1998
L/《液压系统通用技术条件》GB/T3766-2001
【注】:
由于国际航行入级船舶不只是挂中国旗船舶,此外船检局法规与SOLAS公约类似,所以在此只是作为参考,没有正式列入指南的认可及审图依据之中。
第1章液压舵机
1.1 适用范围
1.1.1 本章适用于拟配套安装于海上入级航行船舶的液压舵机,其它类型的舵机可参照执行。
1.1.2本章适用的液压舵机转舵机构的主要结构型式如下:
(1)拨叉式转舵机构;
(2)摆缸式转舵机构;
(3)转叶式转舵机构。
其它类型的转舵机构可参照执行。
1.1.3 与本产品配用的操舵装置控制系统(包括自动操舵仪、随动操舵仪等驾驶室操舵装置控制台、舵机舱简操箱、舵机液压伺服控制系统等)、操舵动力装置的启动控制装置(包括变频控制器)、电气舵角指示系统、操舵装置监测/显示与报警系统等的具体要求请参见CCS《钢质海船入级规范》(2006)及本指南对相关产品的有关要求。
1.2 认可和检验依据
1.2.1 本章采用的认可和检验依据如下:
(1)CCS《钢质海船入级规范》(2006);
(2)SOLAS74公约。
1.3 定义
1.3.1 SOLAS公约及CCS《钢质海船入级规范》中给出的术语和定义适用本章。
1.3.2本章有关定义如下:
(1)操舵装置:
其包括动力转舵系统、操舵装置控制系统、监测/显示及报警系统、舵角指示系统的总称。
(2)液压舵机:
在本章中系指液压动力转舵系统,即由转舵机构、动力设备(但不包括电动机启动控制装置或变频控制器)及辅助管路附件所组成。
(3)公称转舵扭矩:
根据本章第1.7.2
(1)条要求计算所得的单动力转舵系统的理论扭矩输出值乘以动力转舵系统总套数。
(4)系统公称压力:
根据本章第1.7.2.
(2)条要求的计算值,其由单动力转舵系统输出理论扭矩值时转舵油缸的进出口压差值与液压动力系统沿程管路损失所组成。
1.4 图纸资料
1.4.1申请方在申请液压舵机认可时,应将下列图纸资料提交CCS批准:
(1)产品主要性能规格表(可包括在产品总布置图或液压系统图中),其通常应包括如下内容:
公称转舵扭矩,如果最大转舵角大于±35°,则±35°至最大转舵角之间的对应扭矩输出值也应给予明确;
系统公称压力;
最大转舵角;
限位舵角,应明确系转舵油缸内部限位还是转舵机构外部限位,如转舵机构另设有结构性制动器或机械缓冲器等应在此给予说明;
转舵时间(如为定量泵)或转舵时间范围(如为变量泵),其中最小转舵时间受电动机功率的条件限制;此外,如需要双机组同步运行,则应在此给予必要的说明;
安全阀(包括保护液压泵的溢流阀)规格型号、公称流量或通径、调整压力(其通常应整定为系统公称压力的1.25倍);
液压泵规格型号、公称压力、排量及公称转速;
原动机(电动机)规格型号、功率、额定转速、电制;
配用电磁阀/电液换向阀规格型号、公称流量或通径、公称压力、控制电源,如电磁阀/电液换向阀系由直流电控制,则须提供该电磁阀/电液换向阀的适用电源电压的波动值数据;
转舵油缸(如为外购件)规格型号、活塞杆直径、缸体内径、活塞行程、安装行程、公称压力;
操舵装置液压伺服机构的图号或型号等(如适用);
各油箱(动力机组油箱、储备油箱)的有效容积,对于开式油箱通常按油箱理论总容积的80%计算油箱的有效容积;
监测报警点的设置;
推荐的液压油型号及适用温度范围,其须满足使用环境的最低及最高温度要求;
产品的预定用途,包括明确是否需要用于CCS《钢质海船入级规范》具有附加要求的船舶或舵杆需要进行冰区料指南拟配套安装于本社批产品的如下资料,由我社验船师进行审核。
_________________________________________________________________________________________________、1.3___________________________________________________________________________________________________________________________加强的船舶。
(2)产品总布置图,通常需表述清楚:
提供检验(供货)产品的配置范围,例如是否包括驾驶室控制台、液压伺服控制装置、储备油箱等;
各组件相互之间的配置关系,例如转舵机构之间是否具有舵柄连接杆装置、动力系统(包括油箱、管系阀件)之间的连接及与转舵机构的连接关系等等;
液压油柜的安装高度要求(如液压泵不与油箱整体安装)。
(3)转舵机构总布置图,通常需表述清楚:
转舵机构的主要安装尺寸;包括舵柄连接杆的最大允许长度、(转舵)舵柄半径等;
传递机械力至舵杆的零部件相互之间的关系;
转舵机构与船体连接的方式及止推块的设置(包括要求止推块承受的力值)要求;
限位舵角行程开关的设置(包括行程开关的数量及位置);
机械舵角指示器设置的位置。
(4)转舵油缸总装配图,通常需表述清楚:
主要结构尺寸;
主要零部件材料规格牌号及尺寸,包括主要受力螺栓规格型号及尺寸;
公称压力;
密封件的设置及密封圈的规格型号、材料;
隔离阀、放气阀、压力表及其开关、为密封件提供预紧压力的内部梭阀(如适用)等规格型号及相关参数(如公称压力、通径等);
油缸(包括各连接法兰)的焊接节点结构详图、焊材等要求,无损检测要求等;
制造检验的相关技术要求。
(5)液压动力机组总装配图,通常需表述清楚:
液压泵的吸油口位置;
液位指示器的设置;
监测报警传感器的设置,例如油温、液位、低压、滤油器阻塞、液压阻塞(如适用)等;
主要尺寸(容积),箱体材料;
制造检验的相关技术要求;
加热器和/或冷却器的设置(如适用)。
(6)下述零部件图:
如为拨叉式转舵机构:
转舵油缸缸体,柱塞,柱塞销,转舵油缸共用底座(如适用)等;
如为摆缸式转舵机构:
转舵油缸缸体,缸体端盖,活塞及活塞杆,铰接头,转舵油缸底座等;
如为转叶式转舵机构:
转舵油缸缸体,缸体端盖,静叶、动叶及转子等;
通用零部件:
销轴,舵柄,舵柄连接杆(舵同步拉杆),自制舵柄连接螺栓、隔离阀装配图(如为自制件)及其相关资料,舵柄或转叶式转子与舵杆的连接装置(如适用),机械舵角刻度板等。
(7)液压系统(原理)图,通常需表述清楚:
全套动力转舵液压系统的配置情况及相互关系(包括内部控制油路);
主要元器件的规格型号及主要参数(公称压力、公称流量/通径、额定转速、容积、滤油精度等),通常包括液压软管、液压泵、电动机、安全阀、溢流阀、减压阀、背压阀、电磁阀/电液换向阀、滤油器、蓄能器(如适用)、压力表及其开关、截止阀、压力/流量/温度等检测装置、加热器/冷却器等;
各管路的规格型号、通径、壁厚、材质等数据;
各报警点的报警设定值;
系统工作循环(电磁)控制阀动作表。
(8)储备油箱,通常需表述清楚:
尺寸及有效容积,箱体材料;
液位计的设置。
(9)计算书(液压系统计算书及转舵机构强度计算书),通常需包括如下项目的校核计算:
公称转舵扭矩计算;
系统公称压力选择计算;
转舵油缸(系统)容积计算,需用流量计算及转舵时间复核;
液压泵选择计算;
驱动功率计算及电动机选择计算;
管子壁厚校核;
转舵油缸行程及安装尺寸校核,或复核最大舵角及限位舵角;
对拨叉式转舵机构:
缸体壁厚校核、端盖厚度/强度校核、法兰盖螺栓校核、柱塞强度、柱塞销强度、缸体底座螺栓强度(视需要包括对止推块的强度要求)、舵柄叉口处强度校核、假舵柱强度(如适用)等;
对摆缸式转舵机构:
缸体壁厚校核、端盖连接强度校核、法兰盖螺栓校核、活塞杆(包括两端螺纹或挡块)强度、支座及其螺栓强度(视需要包括对止推块的强度要求)、销轴强度校核、耳环强度校核等;
对转叶式机构:
缸体壁厚校核、缸盖及其螺栓校核、静叶/动叶及其连接装置强度、缸体底座螺栓强度(视需要包括对止推块的强度要求)、转子强度、转子与舵杆连接强度校核等;
舵柄校核:
尺寸选择计算、截面模量校核、连接螺栓校核(如适用)、与舵杆的连接(例如键或磨擦环装置)强度校核(如适用);
舵柄连接杆强度校核:
最大允许长度、连接杆截面及截面模量(压杆稳定校核);
隔离阀的有关计算(如适用)。
(10)型式试验大纲,需表述清楚:
试验的项目及合格判定的标准;
试验的方法;
检测仪表的要求;
试验的环境条件要求;
试验用油的要求;
试验加载设备的要求等。
1.4.2 下述图纸资料应提交本社备查:
(1)非标自制密封件,油路集成块装配图,应标明材料牌号;
(2)产品使用说明书,通常包括如下内容:
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