Новости отрасли
Главная / Новости / Новости отрасли / Как выбрать земснарядную лебедку для TSHD: практическое руководство по выбору лебедки TSHD

Как выбрать земснарядную лебедку для TSHD: практическое руководство по выбору лебедки TSHD

За пятнадцать дней до планового технического обслуживания земснаряда с прицепным бункером объемом 6500 м³ (TSHD) инженер порта обнаружил отказ тормоза лебедки с левым бортом, когда судно удерживало позицию на глубине 18 м. Замена не могла дождаться следующего тендерного цикла, и решение о покупке самой мощной лебедки на рынке так и не было принято. Речь шла о том, какая лебедка выдержит реальный рабочий цикл TSHD, будет соответствовать существующей ширине барабана, соответствовать гидравлическому питанию и пройти классификационное обследование. Практический ответ на вопрос о том, как выбрать лебедку для земснаряда для TSHD, заключается в том, чтобы сначала оценить класс эксплуатации, затем тяговое усилие, емкость барабана, тип привода, тепловые характеристики, торможение и защиту от коррозии (в указанном порядке).

Начните с нагрузки, а не с номинальной мощности

Большинство ошибок при выборе начинается, когда покупатель спрашивает, какова максимальная тяга. Лучше спросить, что на самом деле делает лебедка во время цикла дноуглубительных работ. TSHD работает как буксир, бункер и экскаватор одновременно, и каждая лебедка на борту имеет свой рабочий профиль.

Типичные функции лебедки TSHD и приоритет выбора. Фактические значения зависят от размера резервуара, длины трубы и правил класса.
Функция лебедки Типичное натяжение лески Профиль обязанностей Приоритет выбора
Перетащите лебедку 10–30 т Непрерывный с пиками напряжения Контроль постоянного напряжения; номинальное тяговое усилие первого слоя; полный ход трубы на барабане
Боковая тросовая лебедка 5–15 т Частые развороты Точный контроль скорости; коррозионностойкие барабан и тормоз
Козловая (трубная) лебедка 15–40 т Периодические подъемы тяжестей Двухбарабанная синхронизация; надежный тормоз
Буксировочная лебедка 25–60 т Периодические штормовые нагрузки Долговременный стояночный тормоз; динамическое торможение
Лебедка для двери бункера 5–10 т Короткие повторяющиеся циклы Высокий пусковой момент; точные концевые выключатели
Trailing Suction Hopper Dredger Winch System with High Pull Force Лебедка земснаряда с прицепным всасывающим бункером и высокой тяговой силой Эта лебедочная система для TSHD обеспечивает тяговое усилие 800–1200 кН и контролирует движение тяговой головки, натяжение всасывающей линии и рабочую глубину. Стоит пересмотреть, чтобы сопоставить класс нагрузки с вашим циклом дноуглубительных работ. Посмотреть продукт →

Функция определяет классификацию обязанностей. Фрикционная лебедка, которая часами работает по каменистому морскому дну, — это не то же самое оборудование, что лебедка двери бункера, которая открывается на двадцать секунд за раз. Прежде чем сравнивать показатели тяги, проверьте класс нагрузки. Комплекты лебедок, доступные для новых и модернизированных TSHD в диапазоне от 3000 до 20 000 м³, соответствуют схемам, указанным в таблице выше.

Шесть критериев выбора, определяющих правильную лебедку TSHD

Как только обязанность будет подтверждена, проработайте шесть критериев по порядку. Они касаются каждой лебедки TSHD, а первые два отсеют большинство неподходящих предложений.

1. Натяжение лески и скорость

Рассчитайте номинальное натяжение лески на самом внутреннем слое барабана, а не на середине барабана. Добавьте массу тяговой головки, массу погруженной трубы, силу контакта с морским дном и динамический коэффициент не менее 1,2, чтобы покрыть выхват. Буксировочная лебедка для TSHD объемом 6500 м³ обычно рассчитана на 15–20 т при скорости 0,15–0,3 м/с, и номинал первого уровня всегда должен быть подтвержден в письменной форме. Если производитель указывает только тяговое усилие внешнего слоя, крутящий момент двигателя и тормоза изменяется до 25%, и именно здесь кроется скрытый риск.

Dredge Draghead for Trailing Suction Hopper Dredgers Земснаряд для земснарядов с прицепным бункером Доступны в универсальном, калифорнийском или активном исполнении со сменными зубьями и водометами, подходящим для всасывающих труб диаметром 400–1300 мм. Соответствует расчету номинального тягового усилия и характеристик лебедки первого уровня. Посмотреть продукт →

Рис. 1 – Типичное номинальное тяговое усилие буксировочной лебедки в зависимости от емкости бункера TSHD

0 10 20 30 40 50 12 т 20 т 32 т 45 т 3000 6500 10 000 18 000 Объем бункера (м³) Номинальное тяговое усилие (т)

Ориентировочные номинальные характеристики первого уровня для буксируемых лебедок новой конструкции. Подтвердите каждое значение расчетом статической и динамической нагрузки.

2. Емкость барабана и размер троса.

Барабан должен хранить максимальную длину опускания плюс пять полных витков на первом слое. Типичному волочильному трубопроводу TSHD объемом 6500 м³ требуется 60–90 м рабочего пути без добавления припусков на шкив и волочильную головку. Сохраняйте угол наклона в пределах 1,5°; более широкие углы приводят к тому, что веревка упирается в фланец барабана и разрушает слои. Для буксирных лебедок TSHD обычно используются тросы диаметром от 20 до 32 мм, соответствующие классу нагрузки и радиусу канавок шкивов.

3. Гидравлический или электрический привод.

Строители TSHD в подавляющем большинстве выбирают гидравлический прямой привод для буксирных и боковых тросовых лебедок, поскольку он обеспечивает защиту от срыва, если буксирная головка зацепляется за подводное препятствие, а также бесступенчатую регулировку скорости для позиционирования труб. Электроприводы с частотным регулированием подходят для портальных и бункерных лебедок, где путь нагрузки короткий и важна энергоэффективность. Если на судне уже есть центральная гидравлическая установка, оставьте ее; на полностью электрическом судне допускается использование автономной гидравлической силовой установки со степенью защиты IP56.

Гидравлический и электрический привод лебедок TSHD. В таблице суммированы практические различия, которые меняют обслуживание и контроль.
Критерий Гидравлический прямой привод Электрический с частотным регулированием
Поведение при перегрузке Остановка при заданном давлении; защищает барабан и веревку Электронное ограничение крутящего момента; зависит от настроек диска
Диапазон скоростей Бесступенчатая переменная; плавно на очень низкой скорости Бесступенчатая регулировка с обратной связью от энкодера
Реверсивный Мгновенно, без дополнительных компонентов. Мгновенно, но может потребоваться тормозной резистор
Техническое обслуживание Кондиционер масла, шланги, сальники Проверка изоляции, охлаждения и подшипников
Лучше всего подходит Лебедки с тяговым и боковым тросом Портал, дверь бункера и буксировочные лебедки

4. Рабочий цикл и тепловая мощность.

Рабочий цикл – это доля времени, в течение которого лебедка работает под нагрузкой. Типичные дноуглубительные работы в порту с 10-минутным циклом выводят буксировочную лебедку за пределы класса M5 по стандарту ISO 4301. Запросите эксплуатационный класс FEM/ISO вместе с тепловой мощностью двигателя и редуктора. Лебедка, которая выдерживает пиковое тяговое усилие, но не может выдерживать непрерывную работу, перегреется в течение двух часов, как раз в тот момент, когда давление в чартере будет самым высоким.

5. Торможение, блокировка и аварийное опускание.

Каждая лебедка TSHD должна иметь подпружиненный тормоз с гидравлическим отключением, который удерживает статическую нагрузку на барабан при выключенном насосе. Стояночный тормоз буксировочной лебедки должен выдерживать полную номинальную нагрузку в течение неопределенного времени. Укажите функцию аварийного опускания, которая может разгрузить тяговую трубу под собственным весом во время отключения электроэнергии. Тормозной момент необходимо рассчитывать на первом слое барабана, используя натяжение троса, а не крутящий момент двигателя.

Swell Compensator for TSHD Drag Winch Operations Компенсатор зыби для работы с буксирной лебедкой TSHD Этот компенсатор качки компенсирует движение судна на расстояние до 2–5 метров, удерживает давление на грунт в пределах ±5 % и снижает динамические нагрузки на 60–80 %. Рассмотрите это заранее для операций по волнению в открытом море. Посмотреть продукт →

Если TSHD работает при волнении в открытом море, буксирная лебедка должна быть спроектирована для работы с компенсатором волнения, чтобы натяжение труб оставалось постоянным при качке судна. Установка компенсатора на стадии проектирования обходится гораздо дешевле, чем его модернизация после того, как ходовые испытания выявили импульсные нагрузки.

6. Защита от коррозии

Лебедки земснаряда постоянно находятся в соляных брызгах, а песок разбрызгивается по каждой поверхности. Укажите грунтовку с высоким содержанием цинка и двухкомпонентное полиуретановое верхнее покрытие с минимальной толщиной сухой пленки 240 микрон. Используйте крепеж из аустенитной нержавеющей стали, сапуны морского класса и степень защиты IP56 или выше на электрических шкафах. Установите блок гидравлических клапанов на отдельную опорную пластину из нержавеющей стали, чтобы его можно было обслуживать, не сливая весь бак.

Цена ошибки

Ошибки выбора не являются теоретическими. Наиболее частые сбои повторяются в разных автопарках, и каждый из них напрямую связан с простоями. Прежде чем завершить запрос, ознакомьтесь с приведенным ниже списком.

  • Выбор тяги на среднем барабане вместо первого слоя → перегрузка двигателя и сопротивление тормоза при полной нагрузке.
  • Заказ двигателя для непрерывной работы при прерывистом режиме работы → перегрев и нежелательные отключения.
  • Игнорирование угла наклона → износ каната и повреждение фланца барабана через один сезон.
  • Экономия денег на стояночном тормозе → невозможность удержать трубу при затемнении.
  • Забываем о мощности гидравлического охладителя → температура масла выше 80°C при летней эксплуатации.
  • Использование барабана палубной лебедки общего назначения, рассчитанного на груз → плохое укладывание каната на трубу земснаряда.

На эти шесть проблем приходится большая часть бюджета на ремонт лебедочных систем TSHD. Ниже показано типичное распределение причин простоя, о которых сообщили операторы.

  • Натяжение лески неправильного размера 34%
  • Отказ тормозов и управления 22%
  • Тепловая перегрузка 18%
  • Коррозия и герметизация 14%
  • Износ каната и барабана 12%

Рисунок 2 – Показательное распределение зарегистрированных причин простоев лебедочных систем TSHD; Фактические проценты варьируются в зависимости от возраста судна и практики технического обслуживания.

Пошаговый процесс выбора

Следуйте этой последовательности, и вы получите спецификацию, которую производитель сможет оценить и предоставить без повторных циклов уточнения.

  1. Определите емкость бункера, максимальную длину трубы, массу тяговой головки и глубину за бортом.
  2. Рассчитайте тягу троса первого слоя, скорость и емкость барабана, необходимые для каждой функции лебедки.
  3. Выберите класс нагрузки для каждой функции в соответствии с ISO 4301.
  4. Выберите тип привода и интерфейс управления (джойстик, радиопульт или интерфейс DP).
  5. Проверьте крутящий момент стояночного тормоза, функцию аварийного опускания и требования к проверке класса.
  6. Класс защиты от коррозии и герметичности указывайте в заказе на поставку, а не в общих примечаниях.
  7. Перед заказом запросите отчет о расчетах, чертеж общего вида и спецификацию.
  8. Включите заводское испытание под нагрузкой с усилием, превышающим номинальное в 1,1 раза, с записью испытания на удержание тормоза.

Рис. 3 – Типичный профиль тяги троса буксировочной лебедки за один цикл дноуглубительных работ

0 50 100% 0 мин 2 4 6 8 10 минут Тяга линии (% от номинального)

Ориентировочный профиль нагрузки, показывающий, почему тяговой лебедке с постоянным натяжением нужен класс нагрузки выше M5 и охладитель, рассчитанный на пиковые, а не средние значения.

Часто задаваемые вопросы

Как подобрать лебедку земснаряда для TSHD, если я не знаю точную массу тяговой головки?

Используйте максимальный вес буксируемой головки в погруженном состоянии, массу полностью нагруженной трубы и динамический коэффициент не менее 1,2. Запросить у производителя отчет о расчете на этапе тендера; допустимый предел на 25 % выше расчетного значения на самом внутреннем слое барабана является безопасной целью проектирования.

Могу ли я использовать электрическую лебедку для функции торможения на TSHD?

Да, с частотно-регулируемым приводом и достаточным охлаждением, но гидравлические приводы остаются доминирующими в тяговом режиме из-за защиты от опрокидывания и предсказуемого поведения при перегрузках. Какой бы привод вы ни выбрали, функции аварийного торможения и аварийного опускания должны быть одинаковыми.

В чем разница между буксирной лебедкой и якорной лебедкой?

Фрикционная лебедка опускает, удерживает и поднимает буксирную головку с постоянным контролем натяжения во время дноуглубительных работ. Якорная лебедка предназначена для швартовки якорей с барабаном большего размера и меньшей грузоподъемностью. Они не являются взаимозаменяемыми, и их замена является распространенной причиной простоя лебедки TSHD.

Как часто следует проверять лебедку TSHD под нагрузкой?

После установки и проверки класса обычно проводится испытание под полной нагрузкой. После этого следуйте графику технического обслуживания судна с ежегодной функциональной проверкой, а также проверкой полной нагрузки после любого подозрения на перегрузку или капитального ремонта тормозов.

Лебедка, правильно подобранная для TSHD, окупается за один сезон эксплуатации, поскольку она никогда не становится причиной, по которой земснаряд стоит на якоре. Начните с обязанности, соблюдайте порядок в шести критериях и настаивайте на отчете о расчетах, прежде чем подписывать. Если вам нужно второе мнение по существующей спецификации, отправьте параметры из этой статьи нашей команде инженеров . Прежде чем заключать договор с поставщиком, обратите внимание на записи о доставке сопоставимых компонентов TSHD ; именно такой уровень доказательств должен требовать ваш заказ на поставку.

НАЗАД: Что такое компенсатор зыби на земснаряде? Функции, типы и преимуществаСЛЕДУЮЩИЙ: Руководство по установке земснаряда: пошаговые процедуры, допуски и лучшие практики
Последние новости Посмотреть все
Сопутствующие товары
X Фейсбук
Продукты Новости