围网渔船绞网装置的方案设计

    魏海滨

    

    

    摘 要：远洋围网渔船围网绞机和动力滑轮装备现状，远洋围网渔船绞网装置的方案设计，经过多次试验和改进的围网绞机和动力滑轮装置已基本达到设计要求，将安全保护装置设计到控制系统中，将是一个比较理想的选择。

    关键词：围网渔船；绞网装置；围网绞机；动力滑轮

    中图分类号：U674.4 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）05-0027-02

    近几年，大型远洋围网船是我国从国外引进的一种较先进的远洋捕捞作业装备，也是目前国际上较为流行的一种围网作业装备，具有良好的航海性、稳定性、可操作性，能在围网作业时或受风面较大时，减少渔船纵横向位置的倾斜，同时还具备了捕捞鱼获量大、日冷冻鱼货能力强、保鲜效果好、捕捞作业流程和鱼获加工流程先进等性能特点。所以高技术含量、高附加值的远洋大型金枪鱼围网船的引进，极大的促进我国远洋渔业装备的升级换代。

    长期以来，由于国外发达国家对我国大型远洋渔船的围网绞机关键性设计及制造技术长期封锁，致使我国的国产渔船装备缺乏高端技术，生产效率低下。目前大型远洋围网高端设备需要引进国外产品，费用极高，大多数是国外被淘汰的产品，其使用寿命有限，所以我们必须实现技术自主创新，研制高端的围网绞机和动力滑轮，提升我国远洋围网渔船设备已迫在眉捷的重要任务，该装备的国产化，对打破先进国家与地区在该领域的垄断与控制意义重大。

    1 远洋围网渔船围网绞机和动力滑轮装备现状

    围网渔船捕捞作业时的核心操作设备是围网绞机和动力滑轮，围网绞机具有绞收围网括纲、跑刚等纲索的功能，动力滑轮是以动力的槽轮，借助网衣和轮槽间的摩擦达到起围网等目的，其中，使用最多的是带形网具的悬挂式起网机。国外对围网绞机和动力滑轮研制工作开始于在二十世纪四、五十年代，目前，已普遍具备远洋捕捞深度500米以上围网生产作业的能力。如日本KYB、NSK等公司研制的围网绞机和动力滑轮，其捕捞深度最高能达到1000米以上，其绞收网速从传统设备的80米/分钟增加到110米/分鐘，容纲索绳量可达2500米。其机械起网机起网效果理想，动力滑轮不易磨损打滑性能良好，产生可观的经济效益。

    目前，我国捕捞深度在500以上的围网绞机及相配套的动力滑轮，尚属空白。因此与国外的机械化捕捞设备还存在较大的差距，我国正在生产的大型围网船在作业时，一旦发生围网绞机和动力滑轮因疲劳损坏，将无法及时修复，无法进行起网，直接影响围网捕捞效益。

    2 远洋围网渔船绞网装置的方案设计

    2.1 用黑箱法寻找总功能的转换关系

    设计任务用“黑箱”来表达，逐步打开黑箱就是设计过程，其内部结构的确定，输入量转化为输出量的实现过程。见图1（黑箱示意图）。

    2.2 总功能分解

    （2）总功能的分解。将总功能分解为一级、二级分功能，若二级分功能还求不出解，还可以接着向下分解，直到找到相应的原理解为止。

    2.3 建立功能结构图

    建立总功能与一、二级分功能的功能结构图，如图3所示。

    2.4 寻找原理解法和原理解组合

    功能结构图建立后，就可寻找各功能单元的解，然后用形态学矩阵法对功能元的解进行组合，可得到多种设计方案的的多种解，见表1。

    2.5 方案评价及选择

    对于复杂问题，选择有价值的组合方案，可以采用选择表，现建立选择表，拟出一些选择标准，例如：①收网速度是否达到设计要求；②占用空间和制造成本是否满足设计要求；③装置能否适应围网渔船海况环境；④动作是否可靠，漏鱼率。

    按照这些标准，对每个方案加以判定，能满足要求的方案记为“+”；不能满足要求的方案应记为“-”，并在明细栏内简要注明问题所在，四种可行方案的评价标准是根据设计要求建立的。

    四种可行方案都进行了模型样机制作，结合国内渔船起网装置以往设计的经验，对四种模型样机都进行了起网初步试验，根据初步试验结果，从收网速率、占用空间、制造成本、漏鱼率、围网环境适应性几个方面对四种可行方案进行评价，评价结果见表2。

    将评价结果与该装置设计要求进行对照，方案I为较理想的方案。即采用泵与马达为动力，采用圆柱状滚筒，焊接机架科学合理，并采用液电双向控制，提高了控制的可靠性。

    3 总体布置简图及小结

    3.1 总体布置图（见图4）

    3.2 小结

    经过多次试验和改进的围网绞机和动力滑轮装置已基本达到设计要求， 捕捞深度达到300米，收网速60米/分钟性能要求，该装置价格约170万元/ 套， 国外同样规格的装置要400万元/ 套， 比较适宜我国的国情， 便于推广应用。

    但是该型围网绞机和动力滑轮的安全保护装置的研究， 还需引起高度重视，将安全保护装置设计到控制系统中，将是一个比较理想的选择。

    参考文献：

    [1] 刘平，徐志强，焦耳.基于ANSYS WorkBench的围网理网机优化设计 [J]. 渔业现代化. 2015 （04）

    [2] 张铮铮，李胜忠.我国远洋渔业装备发展战略与对策 [J]. 船舶工程. 2015 （06）

    [3] 胡胜海.机械系统设计 [M]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社. 2005 （03）