一种船舶散装货物网状固定装置的设计

刘 欢

（渤海船舶职业学院， 辽宁 兴城 125100）

0 引言

船舶散装货物是指不加包装，基本上以其自然形态装上船舶运送的货物。货物种类主要为粮食、矿石、煤炭、盐、水泥等块状、粒状、粉状以及液态的大宗货物。散装货物不易堆积，且在船舶航行途中散装货物会下沉和横向移动，造成船舶横倾和稳定性降低，危及船舶航行安全。目前，船舶主要通过设置上边舱，使上边舱底部的斜板与水平面大约呈30°角，以减小散装货物的横向移动。但这种方案并不能完全避免货物横移，尤其是当货源不足，舱内货物未装满时，货物自由移动的面积将增大，对船舶稳性的不利影响也将加大。因此，设计一种能够将船舶散装货物固定的装置，对于保障船舶航行安全十分必要[1]。

1 结构设计

船舶散装货物网状固定装置设计由防移网、插锥、提锥绳和勾头等组成。

1.1 防移网设计

防移网用来铺在散装货物表面，将所有货物覆盖，其设计结构如图1 所示。防移网包括多条网线和多个限位圈，多条网线纵横交错，并形成多个网结，限位圈安装于网结处，且在同一网线上相邻的两个限位圈之间至少间隔一个网结。

图1 防移网设计

1.2 插锥设计

插锥用来插入散装货物中，并与限位圈配合使用，将防移网固定在散装货物表面，其设计结构如图2 所示。插锥包括限位部和卡紧部。卡紧部的第一端与限位部连接，卡紧部的第二端呈尖锐状，其上设置有提锥孔。卡紧部的直径沿其中间位置朝向第一端和第二端的方向逐渐减小，第一端的直径减小到与限位部的直径相等。使用插锥时，需要将插锥插入散装货物的缝隙中，此时利用卡紧部尖锐状的第二端能够令插锥更好的插入散装货物的缝隙内。在需要卸货时，需要将插锥取下，此时利用卡紧部第一端形成的斜面可以更好的将插锥从货物的缝隙中拔出来[2]。

图2 插锥设计

1.3 提锥绳设计

为了便于将插锥从货物中取出，装置设计了提锥绳，如图2 所示。提锥绳的一端穿过提锥孔，与卡紧部连接。当插锥卡入散装货物的缝隙后，插锥与散装货物之间具有较大的摩擦力，因此，在将插锥取出时，需要提供较大的拉力，通过拉动提锥绳更易固定和着力，从而令插锥的拆卸更加方便。

1.4 勾头设计

勾头安装于限位部背离卡紧部的一端，如图2 所示，勾头与插锥之间形成一个腔体。勾头用来与限位圈卡接配合使用，在插锥插入货物后，勾头挂在限位圈上，可以避免插锥完全陷入散装货物的缝隙内，同时，利用勾头令插锥与网线之间形成连接，从而可以让多个插锥形成联系，使防移网固定在货物表面，保证散装货物能够被固定。

勾头结构如图3 所示，包括安装座、转动片以及卡块1。安装座包括第一座和第二座，第一座与第二座垂直设置，第一座的一端安装于插锥上，第二座与第一座背离插锥的一端连接，第二座上设置有滑槽，且滑槽沿平行于插锥的方向贯穿第二座。滑槽包括第一槽和两个第二槽，第二槽位于第一槽背离第一座的一端，两个第二槽均与第一槽连通，且两个第二槽间隔设置，在两个第二槽之间形成凸起。转动片包括连接端和自由端，连接端通过铰链与安装座凸起转动连接。卡块卡接于滑槽内，且卡块与安装座滑动连接，卡块具有第一位置和第二位置，如图4 所示。当卡块位于第一位置时，转动片能够沿反向转动至与插锥基本平行的位置，且转动片沿正向也能转动至与插锥基本平行的位置；当卡块位于第二位置时，由于卡块对转动片的后部形成限制，令转动片在反向转动时最多转动至与插锥垂直的位置，而转动片正向转动时同样还可以转动至与插锥基本平行的位置。卡块包括控制部和两个卡接部，控制部卡接于第一槽内，两个卡接部分别卡接于两个第二槽内。卡接部的长度大于第二槽的长度，这样可以保证当卡块位于第二位置时，有一部分的卡接部伸出第二槽的范围，以对转动片形成抵接。卡接部的宽度沿背离控制部的方向逐渐增大，第二槽的宽度沿背离第一槽的方向逐渐增大，且第二槽的最大宽度与卡接部的最大宽度相等。

图3 勾头设计

图4 卡块结构及位置图

2 使用方式

2.1 安装方式

散货网状固定装置在使用时，直接将防移网铺洒在散装货物表面，将所有的散装货物覆盖，然后将插锥插入限位圈内。在安装插锥时，可以直接将推力作用在卡块上，卡块在滑槽内移动，当卡块到达第二位置后，控制部与凸起形成抵接，此时，继续推动插锥，在将插锥插入限位圈的过程中，限位圈与转动片的底部形成抵接，并推动转动片正向移动，当限位圈完全进入勾头腔体后，限位圈与转动片脱离，转动片的自由端在自身重力的作用下反向转动至与卡块形成抵接，转动片与插锥垂直，使转动片将腔体密封，同时，卡块对转动片形成抵接后，令转动片无法继续转动，即转动片无法继续反向转动以将腔体打开，限位圈被限制在该腔体内，这样可以避免某些特殊位置的插锥因受较大的向外的挤压力而从限位圈中推出。在插入插锥后，插锥可以卡入散装货物缝隙之间，以对散装货物形成限制，在散装货物的四周均被插锥限制后，该散装货物给插锥形成的推力的反作用力会令插锥对散装货物形成限位，在多个散装货物同时被固定时，利用插锥和防移网可以令相邻的散装货物之间形成约束力，从而保证其相对位置和相对角度不变，以达到对散装货物的固定效果，令散装货物的运输更加安全可靠。

2.2 拆卸方式

卸货时，需要先将插锥取下，在拉动提锥绳的同时拉动卡块，卡块首先移动至第一位置，卡接部与安装座的底部形成抵接，这样可以避免卡块直接与安装座脱离，此时，解除了卡块对转动片的限制，转动片能够沿反向继续转动。在继续对卡块施力时，插锥往外移动，使限位圈与转动片的顶部形成抵接，在插锥继续移动的过程中，限位圈推动转动片反向转动，将腔体打开，限位圈从该腔体中脱离，最终将插锥取出。

3 结语

船舶在运输散装货物的途中，散装货物容易发生位移，给船舶安全航行带来极大的隐患。为解决这一问题，设计了一种船舶散装货物固定装置。通过将设计的插锥结构固定在货物中，并利用插锥上的勾头勾住防移网上的限位圈，从而将整张防移网固定在散装货物上，阻止货物发生移动。通过在勾头结构上设计卡块和滑槽来限制转动片的转动范围，进而控制勾头腔体的开和关，使得插锥的安装与拆卸操作更加简便。