吊桿柱吊桿柱的型式

吊桿起重設(shè)備的起重柱(桅桿)按其結(jié)構(gòu)型式可分為兩大類。一類為單柱式，可分為無(wú)桅肩和有桅肩兩種基本型式，如圖1所示。另一類為雙柱式即：門形桅、人字桅和V形桅等，如圖2所示。

無(wú)桅肩的單柱桅

無(wú)桅肩的單柱桅(見(jiàn)圖1(a))用于不大的船舶，這類船舶在艙口上設(shè)置一根吊貨桿，或是在桅的首向和尾向各設(shè)置一個(gè)吊貨桿。

有桅肩和橫檔的單柱桅

有桅肩和橫檔的單柱桅(見(jiàn)圖1(b))可在桅的一側(cè)設(shè)置兩根以上吊貨桿。桅肩和橫檔的尺寸取決于吊貨桿離開(kāi)船體中心線的距離，通常為3m～6m。橫檔在甲板以上的高度為2~3 m。

有桅肩以及橫檔支承在兩個(gè)通風(fēng)筒上的單柱桅(見(jiàn)圖1(c))使用最廣泛。通風(fēng)筒不僅作為支承點(diǎn)，還用于下部艙室的通風(fēng)。

門形桅

門形桅(見(jiàn)圖2(a))為框架結(jié)構(gòu)，由兩根單柱和長(zhǎng)桅肩構(gòu)成。長(zhǎng)桅肩的形式有封閉式鋼板結(jié)構(gòu)粱，或是上平面為鋼板的桁架結(jié)構(gòu)。門形桅開(kāi)口寬度可達(dá)6m～10m，取決于船寬和吊貨桿的跨距，當(dāng)船寬較大，艙口又較短的情況下，采用門形桅較合適。

人字桅

人字桅(見(jiàn)圖2(b))由兩根斜柱組成，斜柱的截面應(yīng)足以承受各種負(fù)荷所引起的彎曲、壓縮和拉伸。斜柱相對(duì)于垂線的傾斜角應(yīng)對(duì)稱，其角度為15~25度。應(yīng)保證任何一根吊桿有足夠的舷外跨距。斜柱下部穿過(guò)甲板伸到下層甲板有橫隔壁的區(qū)域內(nèi)，也可用作貨艙通風(fēng)管。

V形桅

V形桅設(shè)有兩根并列的向外傾斜的斜柱，對(duì)稱布置，相對(duì)于垂線的傾斜角度為12~18度。

單柱桅和門形桅有時(shí)用支索加固。但是，由于支索妨礙貨物的裝卸作業(yè)以及桅桿結(jié)構(gòu)的完善，目前已很少采用支索加固。人字桅和v形桅均不用支索加固。然而，人字桅若是考慮設(shè)置重型吊貨桿，則在沿船舶縱向設(shè)置可拆支索臨時(shí)加固。

各種型式起重柱的下部，基本上采用兩個(gè)支承點(diǎn)的固定方式。大多數(shù)起重柱的下支承點(diǎn)在中間甲板或雙層底上，有時(shí)也可固定在軸隧上；上支承點(diǎn)固定在上甲板上，若在起重柱下部設(shè)有甲板室(見(jiàn)圖1(d))，則甲板室的頂部甲板可作為上支承點(diǎn)，下支承點(diǎn)則在上甲板上。作為起重柱支承點(diǎn)的船體結(jié)構(gòu)應(yīng)作加強(qiáng)，并具有足夠的剛性。

（吊桿柱）起重柱是用以固定吊桿、系掛吊貨索和千斤索滑車的強(qiáng)力構(gòu)件，通常為鋼板焊制的空心圓柱體。起重柱上受集中載荷的部位，如吊桿承座、千斤索眼板和桅支索眼板等部位。均應(yīng)做適當(dāng)加強(qiáng)，或加覆板，或增加壁厚。用覆板加強(qiáng)時(shí)，覆板的高度和寬度應(yīng)稍大于上述零件的高度和寬度，或該處起重柱的外徑。用鋼板彎制成的起重柱，其柱體的縱向接縫和橫向接縫均應(yīng)為單面坡口的對(duì)接縫，且應(yīng)用低氫型焊條完全焊透。

船舶在使用的過(guò)程中，作用在桅（起重柱）上的載荷主要有風(fēng)力、船舶搖擺時(shí)的慣性力以及裝卸作業(yè)時(shí)的吊桿裝置的作用力。桅（起重柱）上的這三種載荷，通常并不是同時(shí)發(fā)生的，前二者多發(fā)生在航行期間，后者僅發(fā)生在停泊時(shí)裝卸貨物的作業(yè)過(guò)程中。除了帆船外，運(yùn)輸船舶作用在桅（起重柱）上的載荷，一般以吊桿裝置的作用力為最大。因此，在決定桅（起重柱）及其索具的強(qiáng)度尺寸時(shí)，均以吊桿作業(yè)時(shí)的載荷為計(jì)算的基礎(chǔ)，只有未設(shè)吊桿裝置的桅或受風(fēng)力及慣性力較大的桅，才考慮另外兩種載荷的影響。

運(yùn)輸船舶通常都要設(shè)置兩根桅，即前桅與后桅，用于懸掛信號(hào)、燈號(hào)(如前桅燈和后桅燈)、旗幟等。它們的高度和前后距離要滿足國(guó)際海上防止沖突公約(1973)避碰規(guī)則的規(guī)定。桅的設(shè)置要兼顧吊桿裝置的需要，或在其前后加設(shè)起重桿，專供裝設(shè)吊桿等用。桅及起重柱各船多不相同，同為貨船也是如此，通常按起貨設(shè)備的要求和貨艙口的布置情況而定。因此，桅及起重柱的形式很多，最常見(jiàn)的是單桅、門形桅、人字桅、V形桅以及特殊桅(如三腳桅、塔式桅)等。重型吊桿總是布置在船舶的縱中線上，要具有充分的舷外跨距，必然使吊桿長(zhǎng)度很長(zhǎng)，同時(shí)使用的機(jī)會(huì)很少，且要求直立存放，因此需要有較大的桅高與之配合。加之頂牽索的懸掛點(diǎn)以及重型吊桿都是布置在較大艙口的上方，將影響桅的布置位置和形式。

常見(jiàn)的單桅，一般都設(shè)在船體中心線上，并設(shè)有上、下平臺(tái)。上平臺(tái)亦稱桅肩，用以裝設(shè)頂牽索眼板；下平臺(tái)用以支承吊桿承座。單桅可以是支張的或非支張的。支張桅在桅的前后左右拉有桅索，用以分擔(dān)一部分桅的負(fù)荷，減小桅的變形，從而減輕桅的重量和減小桅頂振動(dòng)時(shí)的振幅。但支張索的存在將影響吊桿的作業(yè)、駕駛視線和美觀。為了不設(shè)支張索而又便于設(shè)置兩根吊貨桿，出現(xiàn)了人字桅。由于它的剖面是橢圓形的，從而提高了縱向強(qiáng)度，同時(shí)有了兩只腳也加強(qiáng)了橫向強(qiáng)度，致使結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕，但對(duì)駕駛視線有一定的影響。而門字桅是為了縮短吊桿的長(zhǎng)度，要求吊桿承座(也是頂牽索的上懸點(diǎn))距船體中線遠(yuǎn)些而采用的一種桅的形式，它是在一對(duì)起重柱上端連一橫檔，而在橫檔上設(shè)置頂桅以利裝設(shè)桅燈和天線等。頂桅可以倒下，特別適用于內(nèi)河船和船寬較大的船舶，不過(guò)門字桅的結(jié)構(gòu)重量較大。V形桅是一對(duì)傾斜的起重柱，除前后設(shè)一副輕型吊桿外，可設(shè)置前后兩艙共用一根的重型吊桿。這種重型吊桿近來(lái)采用較多。

重型吊桿系指起重量超過(guò)10 t的吊桿。采用單吊桿回轉(zhuǎn)擺動(dòng)的作業(yè)方式，作業(yè)時(shí)吊桿可變幅。如《重型吊桿裝置圖》所示為典型的重型吊桿裝置圖。

重型吊桿下部的支承端大多固定安裝于甲板或平臺(tái)上的帶有轉(zhuǎn)軸的基座上，其吊貨索從吊桿端部的導(dǎo)索滑輪處引出后通過(guò)裝于起重柱上方的導(dǎo)向滑車，再引導(dǎo)至絞車上，這樣可減小吊桿的軸向壓力。

重型吊桿頭部裝置有多種型式，其中嵌人滑輪，是常用的型式。采用的懸掛導(dǎo)索滑車和外側(cè)導(dǎo)索滑車，這兩種形式的缺點(diǎn)是會(huì)使吊桿受到偏心載荷。

某些船舶為了提高重型吊桿的利用率，設(shè)計(jì)成可將重型吊桿從一個(gè)艙口搬到另一個(gè)艙口使用，但是，這樣搬費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。為了解決這一問(wèn)題，創(chuàng)造了多種型式的可供兩艙使用的重型吊桿裝置。

吊桿裝置設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：吊桿的配置，絞車的配置，吊桿幾何參數(shù)的確定(吊桿裝置的布置)，吊桿、固定和活動(dòng)零部件及索具的選取。

吊桿結(jié)構(gòu)尺寸、零部件和索具的選取，一般都根據(jù)所承受負(fù)荷的大小從相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中查得，必要時(shí)再作強(qiáng)度驗(yàn)算。

吊桿的配置(吊桿的數(shù)目及其安全工作負(fù)荷)取決于船舶的類型、任務(wù)與尺度，諸如船舶的結(jié)構(gòu)、所載運(yùn)貨物的種類、包裝貨物的重量和體積特征、船舶的排水量和載重量、貨艙的數(shù)量與容積；艙口的大小及艙內(nèi)理貨條件等。合理的吊桿配置，應(yīng)使各艙所需的裝卸時(shí)間大致相等。除此之外，吊桿的配置還要考慮到航線及碼頭的設(shè)施情況、使用習(xí)慣等。

絞車的配置中除了因蒸汽動(dòng)力考慮選用蒸汽起貨絞車外，現(xiàn)代船舶多數(shù)采用電動(dòng)起貨絞車。近年來(lái)，電動(dòng)液壓起貨絞車在船上也應(yīng)用漸廣。