[发明专利]一种具有钢丝绳防锈养护装置的科学考察船

说明书

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种具有钢丝绳防锈养护装置的科学考察船。

背景技术

众所周知，科学考察船是同时具备海洋地质、海洋地球物理、海洋化学、海洋生物、物理海洋、海洋水声等多学科的研究工作条件的专用船舶，可以承担海底地形、重力和磁力、地质和构造、综合海洋环境、海洋工程以及深海技术装备等方面的调查和试验工作。科学考察船作为海上流动的实验室，是海洋探测的关键设施，科学考察船在海洋研究中的作用越来越重要，科考船上的主要设备都要通过万米绞车下水作业，现代化船舶网络系统，包括：6000米深拖光学系统，4000米测深侧扫声学深拖系统，3000米浅地层岩芯钻机，3000米电视抓斗，3000米海底摄像连续观测系统，船载深海嗜压微生物连续培养系统以及多种我国自主研发的深海取样设备如多管、箱式、拖网等。钢丝绳在船舶上的用途是十分广泛的。按用途的不同，可以分为拖缆、带(系)缆、锚缆、机械用索、支扶索和捆绑用索等。其中机械用索主要是指工程船用的各种卷扬提升用的钢丝绳及高架承载钢丝绳等。这些机械用索数量大，品种规格多而复杂，性能要求高，损坏、消耗快，使用中出现的问题也多。另外，一些船舶上配备的吊艇索、大门机索、车钟索和舵索等，数量虽不大，对保证船舶航行安全也是十分重要的。对科考船来说，用的更多的是拖缆，其拖缆的长度可达数千米。上述的信息采集都需要借助可伸展的悬臂梁将钢丝绳深入到海底，进行探测，影响钢丝绳使用寿命的因素很多，如弯曲疲劳、磨损、冲击、介质、涂油质量、安全系数和维护保养等。而海水对与钢丝绳来说具有很大的腐蚀性，在反复进出水下后将导致钢丝绳锈蚀，而导致钢丝绳的使用寿命大大缩短，目前传统的防锈方式是，在钢丝绳收回的过程中，人工手持水管对从海面升上来的钢丝绳进行清水冲洗，然后人工涂抹防锈剂，这种方式操作人员的劳动强度非常大，并且养护的效果较差，是目前制约该领域的一大难题。

关于钢丝绳的维护保养要求，国家标准《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB/T5972-2006/ISO4309：1990)等已经给予了规定，该标准明确指出，“应根据起重机械的用途、工作环境和钢丝绳的种类，在可能的情况下，对钢丝绳应进行适时地清洗并涂以润滑油或润滑脂”，因为“缺乏维护是钢丝绳寿命短的主要原因之一，特别是当机械在腐蚀性环境中工作”。该标准还特别强调，“在海洋条件下特别容易导致钢丝绳腐蚀的发生，海水和海洋气候的腐蚀不仅减少了钢丝绳的金属面积，进而降低了断裂强度，而且还会引起表面粗糙，并导致裂纹，以至加速疲劳，严重的腐蚀还会引起钢丝绳弹性的降低”。为了保护轮船甲板钢丝绳免受海水的腐蚀，一般都在用完后，用淡水及时清洗，以冲洗掉钢丝绳上海水、泥沙，有锈渍的要刷洗干净，在可能的情况下，涂以润滑油或润滑脂加以保护。

目前，清洗钢丝绳的方法主要有手工清洗法和机械清洗法。手工清洗法一般是采用手持喷枪用淡水冲洗掉钢丝绳上海水、泥沙等，或以铜丝刷或钢丝刷、辅助以清洗剂(柴油或汽油)的清洗，这种方法清洗效率低，工人劳动强度大，清洗过程中还存在安全隐患。机械清洗法是用专门的清洗设备对钢丝绳进行清洗。专利CN201310349221.5公开了一种钢丝绳清洗、在线检测和保养一体化工艺技术，其工艺步骤是：吊装放绳、粗刷、温水浸泡、水射流清洗、压缩空气除湿、拉力检测、断丝检测、热浸油、沥油、收绳吊离。该发明能够将钢丝绳表面及内部的污物清洁，有效去除钢丝绳水射流清洁过程中残留的水分；试件无损伤夹持、随机在线拉力试验；钢丝绳精细化浸油保养，并将钢丝绳表面多余的油脂去除等特点。该发明适用于公司生的定期清洗、检测和保养，无法做到即用即保养。专利CN03221513.4公开了一种可以在钢丝绳“爬行”的清洗机械，它由机座、电机、牵引装置、机壳，机壳下方连接油箱等组成。在机壳轴向开设通孔，于机壳内布置清洗刷组，在机壳内布置由相对的两个半圆环组成的去污器。将需清洗的钢丝绳布置在机壳轴向通孔内，并将牵引装置的柔绳悬挂在清洗钢丝绳的最上端，开动电机，通过动力轴卷绕柔绳，可实现整机在钢丝绳上下“爬行”。同时，电机通过动力轴带动清洗刷组旋转，对位于期间的钢丝绳表面进行磨擦，在去污器对钢丝绳表面的剥离和喷油嘴冲洗共同作用下，对悬挂的钢丝绳表面进行去污、清洗。该发明主要适用于水闸启闭用钢丝绳的清洗，因为这类钢丝绳平时基本不动，且有足够的空间供该装置“爬行”，不适用于对舰船上的钢丝绳的的清洗。