ウインチ ブレーキ ガイド: マリン ウインチ ブレーキの保持、レンダリング、安全性の維持方法

ウインチ ブレーキは、ウインチ ドラムを保持し、ラインの繰り出し速度を制御し、張力が事前に設定された制限を超えた場合にのみラインを解放する装置です。パーキングロックではありません。荷を積んだ船舶用ウインチでは、制御された係留と制御されていないワイヤやロープの繰り出しの違いはブレーキにあります。

ほとんどの船舶用ウインチは、モーターまたはドライブ シャフトの入力ブレーキとドラムの一次ブレーキの 2 つのブレーキ システムを使用します。それぞれに異なるジョブ、異なる設定、異なる故障モードがあります。以下のセクションでは、これらがどのように連携するか、設定がどのように選択されるか、船舶が出航する前に何を検査するかについて説明します。

負荷がかかったときのウインチ ブレーキの動作

ウインチ ブレーキは 3 つの役割を果たします。電源が遮断されたときにドラムを保持し、制御された張力でラインをレンダリングし、ドライブ トレインに衝撃を与えずにエネルギーを吸収します。保持するだけのブレーキでは、船舶が係留に逆らって移動するとライン張力が急速に上昇する可能性があるため、係留や錨の取り扱いには十分ではありません。

ウインチが引き込まれると、ブレーキが解除され、ドライブが負荷を制御します。コントロールレバーがニュートラルに戻ると、ブレーキが自動的に再びかかる必要があります。ドラムが係合したままで、ブレーキ バンドの設定がきつすぎる場合、ウインチは設計された荷重で作動しません。設定が緩すぎると、ドラムがクリープして容器が漂流する可能性があります。したがって、正しい設定とは狭いウィンドウであり、ドラムの動きが止まるまで締める必要はありません。

入力ブレーキと一次ブレーキ

入力ブレーキと一次ブレーキは互換性がありません。これらはドライブトレインのさまざまな部分に作用し、さまざまな負荷制限に設定されます。

入力ブレーキは、電源がオフのときにスプリングがかかるため、フェールセーフです。解除するには電力が必要なため、停電するとブレーキがかかったままになります。ただし、入力ブレーキを係留ウインチの唯一の保持ブレーキとして使用しないでください。ドラムが作動したままで主ブレーキが設定されている場合、両方のブレーキが連動して動作し、設計されたライン荷重でウインチが作動するのを防ぐことができます。

一次ブレーキは係留索を保護するブレーキです。ライン負荷が過剰になる前にレンダリングするように設計されています。係留ウインチでは、一次ブレーキ保持荷重は通常、船舶設計の最小破壊荷重 (MBL) の 60% に設定されます。ブレーキが長すぎるとラインが切れる可能性があります。ブレーキのレンダリングが早すぎると、船舶が遠くに移動してしまいます。

ブレーキ設定の決定方法

ブレーキ設定は、ラインの最大強度ではなく、ウインチの負荷と船舶の設計荷重に従います。よくある間違いは、ライン破断強度を維持するようにブレーキを設定することです。これにより、レンダリング保護が失われ、ウインチの基礎に過負荷がかかる可能性があります。

係留ウィンチ

係留ウインチの場合、一次ブレーキは船舶設計 MBL の約 60% になるように設定されています。これにより、通常の係留張力がブレーキ解除点以下に保たれ、同時にラインが危険な張力に達する前にブレーキが負荷を軽減することができます。レンダリング範囲は小さくする必要があります。設定値を数トン下回るブレーキを使用すると、突風や船の波が通過するときに船が必要以上に動くことになります。

アンカーハンドリングおよび牽引ウインチ

アンカーハンドリングおよび牽引ウインチは、高い動的負荷と頻繁なレンダリングイベントを制御する必要があるため、ディスクまたはマルチディスクタイプの高負荷ブレーキを使用します。それらの設定は、ウインチの定格牽引力、ラインの直径、および動作時の天候ウィンドウに基づいています。これらのウインチには通常、各ドラムに主ブレーキがあり、入力ブレーキはレンダリング ブレーキではなく保持ブレーキのままです。

電気駆動装置の要件

ISO 3730 では、すべての電気駆動モーターにドラム負荷の少なくとも 1.5 倍の保持容量を持つ自動ブレーキ システムを搭載することが求められています。この入力ブレーキは、プライマリ ウインチ ブレーキに加えて使用されます。電源が遮断されたときにモーターが空転したり、ラインが自重で切れたりするのを防ぎます。

ブレーキの種類: バンド、ディスク、マルチディスク

バンド ブレーキは依然として係留ウインチの標準的な主ブレーキですが、ディスク ブレーキはインプット ブレーキや高耐久アンカー ハンドリング ウインチの主流となっています。選択は、デューティ サイクル、必要な精度、利用可能な設置スペースによって異なります。

バンド ブレーキは、ドラムまたはブレーキ ホイールの外側に摩擦ライニングを巻き付けます。大きな摩擦領域を提供し、高トルクに対応し、スプリングとリンケージの設定によって調整できます。シンプルで丈夫ですが、汚れや摩耗に弱い場合があります。バンド ブレーキが光沢が出たり、油が染み込んだりすると、保持力が低下したり、不適切な負荷がかかる可能性があります。

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ディスクブレーキは、ディスクに摩擦を与えるキャリパーを使用します。コンパクトで電動で解除できるため入力ブレーキとして一般的です。また、正確な設定と熱放散が重要となる、高負荷のアンカーハンドリングや曳航ウインチの一次ブレーキとしても使用されます。ディスク ブレーキはどちらの方向でも同様に機能し、バンド ブレーキよりもドラム直径の影響を受けません。マルチディスク ブレーキは、コンパクトなハウジング内に複数のフリクション ディスクを積み重ね、狭いスペースで高トルクが必要な場合によく使用されます。

ブレーキとドライブのマッチング

油圧ドライブ、電気ドライブ、ディーゼルドライブでは、ブレーキシステムに異なる要求が課されます。ブレーキの種類、解除方法、設定範囲は後付けではなく、ドライブと合わせて選択してください。

油圧ドライブ

油圧ドライブはモーターと制御バルブを介して負荷を保持できますが、それでもレンダリングと緊急保持のために一次ドラムブレーキが必要です。油圧モーターは内部でクリープする可能性があるため、制御バルブが中央にあるときに一次ブレーキがドラムを保持できなければなりません。油圧ブレーキのリリースは、多くの場合、同じ油圧回路によって駆動されます。つまり、システムがフェールセーフとして設計されている場合、圧力損失によってブレーキがかかる可能性があります。

電気ドライブ

電源が遮断されると AC モーターが空転する可能性があるため、電気ドライブには入力ブレーキが必要です。入力ブレーキはバネ作動、電磁解放方式です。コントロールレバーがヒーブまたはレンダー状態にあるとき、動力によってブレーキが解除されます。レバーが中立に戻るか停電するとブレーキがかかります。このため、自動保持と簡単な制御が重要な用途に電動ウインチがよく選ばれます。

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ディーゼルドライブ

ディーゼルドライブでは、出力シャフトに機械式ブレーキまたは油圧式ブレーキが使用され、エンジンまたはクラッチが保持機能を提供します。ウインチが制御された負荷でレンダリングする必要がある場合は、ドラムに別のプライマリ ブレーキが依然として必要です。外部電力が利用できない場所ではディーゼル ウインチが一般的ですが、ブレーキの設定および解除機構は検査のためにアクセスできる必要があります。

よくある故障箇所と保守点検

ウインチのブレーキの故障のほとんどは、突然の材料の故障ではなく、摩擦面の汚れ、不適切な設定、またはリンケージの磨耗が原因です。何年も機能してきたブレーキでも、摩擦係数が変化するため、負荷テストに合格しない可能性があります。

摩擦ライニングの汚れは、保持力が低下する最も一般的な原因です。油、グリース、塩分、錆などにより摩擦係数が低下することがあります。厚く見えるライニングでもまだ艶があり、定格荷重に耐えられない可能性があります。バンドブレーキは、ライニングがドラム表面や周囲のデッキ環境に露出しているため、特に脆弱です。

2 番目に多い原因は、設定が正しくないことです。感覚によって調整されたブレーキは、保持がきつすぎてレンダリングが妨げられたり、保持が緩すぎてクリープが発生したりする可能性があります。設定は、ウインチ製造者の手順に従って、測定された荷重または校正済みのばねスケールを使用してチェックする必要があります。油圧アンカー ウインドラス ブレーキの場合、定期的な検査ルーチンには、油圧、バンドの磨耗、リンケージの遊びのチェックが含まれる必要があります。現場での経験 油圧アンカー巻き上げ機のメンテナンス は、航海前に行う小さな調整の方が、海上でブレーキが故障するよりも費用がかからないことを示しています。

• 摩擦ライニングの厚さ、グレージング、油汚れを確認してください。
• コントロールレバーを各位置で使用して、ブレーキの解除と適用を確認します。
• スプリング、リンケージ、ピン、クレビスに摩耗や腐食がないか検査します。
• 校正されたロードセルまたはテストリグを使用してレンダリング荷重をテストします。
• コントロールレバーがヒーブまたはレンダー状態のときにのみインプットブレーキが解除されることを確認してください。
• テスト結果を記録し、前の測定値と比較してドリフトを検出します。

ブレーキリンケージの摩耗によっても、実効スプリング力が変化する可能性があります。ピンが楕円形に摩耗すると、加わる力が減少し、ブレーキが滑る可能性があります。バンドブレーキの場合は、バンドアンカーと調整ロッドに亀裂がないか確認する必要があります。ディスクブレーキでは、摩擦ライニングと同じ間隔でキャリパーのスライドとパッドの摩耗をチェックする必要があります。

ブレーキリリースに動力を供給する油圧ドライブアセンブリは、圧力損失と内部漏れがないかチェックする必要があります。リリース圧力が低すぎると、ブレーキが引きずり、過熱する可能性があります。高すぎると、ブレーキが要求されたときに完全に作動しない可能性があります。リリース圧力はポンプ出口だけでなくブレーキポートでも測定する必要があります。

よくある質問

ウインチのブレーキは動力なしでも負荷を保持できますか?

はい、バネまたは機械的に適用されている場合は可能です。電動ウインチの入力ブレーキはバネで保持され、電磁石で解除されるため、停電時にはブレーキがかかったままになります。プライマリ バンド ブレーキもスプリングまたは自重によって適用され、解放するには機械的な力が必要です。このフェールセーフ動作が、ウインチが動作していないときにブレーキが作動したままになる理由です。

ウインチのブレーキが完全に保持されずにレンダリングされるのはなぜですか?

レンダリングは設計された安全機能であり、故障ではありません。係留ウインチでは、一次ブレーキは船舶設計 MBL の約 60% でラインを解放するように設定されています。ブレーキが完全に保持されていると、風、海流、または通過する船舶の波による負荷の増加により、ラインが切れたり、ウインチが損傷したりする可能性があります。張力を安全なレベルに戻すのに十分なラインをレンダリングします。

ウインチのブレーキはどのくらいの頻度でテストする必要がありますか?

ブレーキは主要な航海の前に、船舶船級協会とウインチのメーカーが設定した間隔でテストする必要があります。リリースとアプリケーションの機能テストはより頻繁に実行できますが、レンダリング設定を確認するには、調整された機器を使用した負荷テストが必要です。保持動作の変化、異常な音、臭いが発生した場合は、直ちに検査を開始する必要があります。

負荷テストを行わずにブレーキを調整できますか?

いいえ。視覚的または感覚ベースの調整では、レンダリングの負荷を確認できません。摩擦係数は汚れ、温度、磨耗によって変化するため、信頼できる唯一の方法は測定された荷重テストです。感覚で調整すると、ブレーキがきつすぎてレンダリングできなかったり、緩すぎて保持できなかったりする可能性があり、どちらの状態も安全ではありません。

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