Windlass hidráulico: la potencia central del sistema de anclaje de barcos

Molinete hidráulico es uno de los equipos de maquinaria de cubierta más importantes en los barcos modernos. Es un dispositivo mecánico de potencia especialmente diseñado para retraerse y liberar cadenas y anclajes de anclaje, y puede frenar de manera confiable las cadenas de anclaje para soportar la carga de anclaje. Como el "corazón" del sistema de anclaje del barco, el molinete hidráulico está impulsado por aceite hidráulico de alta presión para proporcionar una potencia potente y controlable para los barcos en operaciones clave como el amarre, el frenado de emergencia y abandonar el puerto, asegurando la seguridad y la maniobra de la nave.

1. Estructura central y principio de trabajo
Fuente de alimentación y unidad de accionamiento:
Estación de bomba hidráulica: generalmente ubicada en la sala de máquinas del barco o en una sala de bomba hidráulica especial. Impulsado por un motor eléctrico o un motor diesel, produce aceite hidráulico de alta presión (la presión de trabajo generalmente está en el rango de 150 bar - 250 bar o incluso más).
Motor hidráulico: es el actuador central del molinete y está directamente instalado en el cuerpo del molinillo. El aceite de alta presión impulsa el motor hidráulico (generalmente un motor de pistón radial de alta velocidad y alta torca) para girar, proporcionando el par enorme requerido. Su protección de sobrecarga de baja velocidad, alta en torque y su excelente rendimiento de regulación de velocidad son muy adecuados para las condiciones de trabajo del cabrestante de anclaje (necesidad de superar el peso de la cadena de anclaje, la fuerza de adsorción de los lechos marinos y la carga de impacto violenta causada por el viento y las ondas).
Grupo de válvula de control: ubicado cerca del motor hidráulico o integrado en el cabrestante de anclaje. La dirección y el flujo del aceite que fluye hacia el motor hidráulico se controlan con precisión por la válvula de control direccional (válvula manual, válvula solenoide o válvula proporcional electrohidráulica), para lograr la rotación hacia adelante (anclaje/recolección de cadena), rotación inversa (liberación de anclaje/cadena), parada y regulación de velocidad sin escalones de la rueda de cadena de anclaje. La válvula de control de presión (válvula de alivio) proporciona protección contra sobrecarga del sistema.
Piezas de trabajo del núcleo - Rueda de la cadena de anclaje:

Estructura y función: también conocido como "gitano" o "rueda de cadena". Es una enorme rueda de acero fundido con un surco especial (nido de cadena). La forma y el tamaño del nido de la cadena deben coincidir estrictamente con las especificaciones de la cadena de anclaje utilizada en la nave (diámetro del anillo de la cadena - tamaño de la cadena) para garantizar que la cadena de anclaje se pueda activar, herida y liberarse de manera confiable para evitar saltos de cadena o atasión.
Diseño de doble función: la mayoría de los molinetes hidráulicos modernos tienen una polea de cadena que también funciona como un envernadero de cable. El lado exterior del molinete está diseñado con un tambor suave (tambor/cabezal de deformación) para retraerse y liberar la línea de amarre. La potencia se puede cambiar a la polea o tambor de la cadena a través de un embrague o operación manual (algunos diseños tienen la polea de la cadena y el tambor de forma independiente).
Sistema de seguridad:

Freno principal (freno de banda/freno de disco): este es el dispositivo de seguridad más crítico. Cuando la polea de la cadena deja de conducir (ya sea completa o la operación está suspendida), el freno principal debe poder frenar de manera confiable y resistir la enorme carga estática transmitida por la cadena de anclaje durante mucho tiempo (agarre de anclaje al anclar). Por lo general, es un freno mecánico potente y operado manualmente.
Dispositivo de regulación de freno/velocidad auxiliar: se usa principalmente para controlar la velocidad de disminución de la cadena de anclaje al anclar para evitar que la caída libre cause pérdida de control o daño a la polea de la cadena y la cadena de anclaje. Las formas comunes son:
Freno hidráulico: use la resistencia inversa del sistema hidráulico para formar amortiguación.
Freno centrífugo: aumente automáticamente la fuerza de frenado a medida que aumenta la velocidad de la polea de la cadena.
Freno de turbina de agua: frenado por resistencia al flujo de agua (menos común).
Embrague (si corresponde): utilizado para la conexión de alimentación y la desconexión entre la rueda de la cadena de anclaje y el eje de transmisión, y también se usa para cambiar entre las funciones de recolección de cable/cadena (si se comparte una unidad compartida).
Tope de la cadena de anclaje: aunque generalmente se instala en la cubierta cerca de la salida de la tubería de la cadena de anclaje (tubería de halcón), no pertenece al cabrestante de anclaje en sí, sino que funciona junto con el cabrestante de anclaje. Después de retractarse el ancla, el tapón de la cadena (tipo de guillotina/tipo de tornillo) lleva la carga de peso de la cadena de anclaje y el ancla y fija la cadena de anclaje, de modo que el freno principal del cabrestante de anclaje se puede liberar (mantener la pastilla de freno bajo presión durante mucho tiempo causará degradación y uso del rendimiento).

2. Ventajas del núcleo
En comparación con los cabrestantes de anclaje eléctrico, los cabrestantes de anclaje hidráulico tienen ventajas significativas:
Capacidad de par potente y sobrecarga: los motores hidráulicos están naturalmente dotados de características de baja velocidad y alta torca, y pueden hacer frente suavemente a grandes cargas de impacto repentino al levantar anclas (como el momento en que el ancla está desenterrado y el impacto cuando la nave bate), y la valva de desbordamiento del sistema proporciona una protección de sobrecarga confiable.
Excelente regulación y operabilidad de la velocidad: la válvula hidráulica se puede usar para controlar la velocidad de anclaje y anclaje sin pasos, sin problemas, especialmente, especialmente al anclar, puede lograr una disminución de la velocidad uniforme controlable, y la sensación de operación es mejor.
Adaptabilidad ambiental a prueba de explosión y ambiental: la fuente de energía hidráulica (estación de bombeo) se puede organizar en un área segura (sala de máquinas) lejos de la cubierta. Solo hay actuadores (motores, frenos) en la cubierta, que es inherentemente seguro y adecuado para áreas inflamables y explosivas (petroleros, petroleros químicos). El sistema hidráulico también tiene una buena tolerancia a los ambientes húmedos y de spray de sal.
Diseño flexible: las tuberías de aceite de alta presión son más fáciles de organizar a largas distancias y de manera flexible que los cables de alta potencia, especialmente adecuados para grandes barcos o situaciones donde la ubicación de las estaciones de bomba es limitada.
Alta confiabilidad y mantenimiento conveniente: la tecnología del sistema hidráulico es madura, las principales partes móviles (motores hidráulicos) tienen una estructura relativamente simple y fuerte, y el mantenimiento generalmente se lleva a cabo en la estación de bomba (la carga de trabajo en la cubierta se reduce relativamente).

3. Aplicaciones principales
Los molinetes hidráulicos se usan ampliamente en varios tipos de barcos que requieren capacidades de anclaje fuertes y confiables:
Varias mercantes oceánicas: transportistas a granel, petroleros, barcos de contenedores, barcos Ro-Ro, etc.
Recipientes de ingeniería en alta mar: embarcaciones de colocación de tuberías, embarcaciones de grúas, buques de suministro de plataforma de perforación (PSV), anclajes que manejan remolcadores (AHT), estos buques tienen requisitos extremadamente altos para las capacidades de anclaje.
Grandes buques de pesca: como buques pesqueros oceánicos.
Grandes pasajeros y cruceros.
Buques de guerra y barcos oficiales (barcos de la policía costera, etc.).
Grandes yates.
Instalación de energía eólica en alta mar y barcos de mantenimiento.

4. Selección y especificaciones
Los factores clave a considerar al seleccionar un molinete hidráulico incluyen:
Diámetro de la cadena de anclaje: determina las especificaciones de la rueda de la cadena de anclaje.
Requisitos de carga de ruptura: determina la resistencia de la máquina, la capacidad de frenado y el nivel de presión del sistema hidráulico.
Velocidad de anclaje: generalmente en el rango de 9 metros/minuto a 15 metros/minuto.
Profundidad del agua de trabajo: afecta la longitud de la cadena de anclaje requerida y el tiempo de trabajo continuo.
Tipos de barcos y especificaciones: debe cumplir con las especificaciones y estándares internacionales (como Solas, estándares ISO/EN) de las sociedades de clasificación (como ABS, BV, CCS, DNV, GL, LR, NK, Rina, etc.), así como los requisitos de seguridad adicionales de los tipos de barco específicos (como los cisterna). Existen requisitos de prueba estrictos para la fuerza de frenado, la capacidad de protección de sobrecarga, etc. (como la prueba de carga de carga, la prueba de carga de la fuerza de frenado).

5. Tendencia de desarrollo
Integración y automatización: Integre con el contador de la cadena de ancla y el sistema de posicionamiento de barcos para lograr una operación de anclaje semiautomático o automático.
Control inteligente: use válvulas y sensores proporcionales más avanzados para lograr un control de velocidad y tensión más preciso, mejorar la seguridad operativa y la eficiencia.
Ahorro de energía y protección ambiental: optimice el diseño del sistema hidráulico (como la estación de bomba de transmisión de frecuencia variable) y seleccione el aceite hidráulico (HFC) ecológico para reducir el consumo de energía y el impacto ambiental.
Alta confiabilidad y diseño sin mantenimiento: use sellos salvavidas más largos, materiales de rodamiento y tecnología de tratamiento de superficie.
Aplicación de redes de CC: en barcos que utilizan sistemas de energía de red de CC, las estaciones de bomba hidráulica son impulsadas por los inversores para una mayor eficiencia.

Los cabrestantes de anclaje hidráulico son la línea de vida para el anclaje seguro de los barcos. Con su potente salida de torque, excelente protección contra sobrecarga, regulación de velocidad suave y sin paso, excelente confiabilidad y adaptabilidad a entornos duros, ocupan una posición dominante en los barcos modernos, especialmente grandes barcos comerciales, recipientes en alta mar y barcos especiales. Con el avance continuo de la tecnología, los cabrestantes de anclaje hidráulico se están desarrollando en una dirección más inteligente, más eficiente y más amigable para el medio ambiente, y continúan proporcionando garantías sólidas para la operación segura y eficiente de la industria naviera global. Su valor central radica en transformar la energía hidráulica invisible en el poder majestuoso para controlar los anclajes y cadenas gigantes, protegiendo firmemente el momento de la paz de los barcos en olas tormentadas.