船舶操縱系統(tǒng)圖解

1、文檔編碼 : CQ1I2R1U10Y8 HY7N6F7M4X3 ZB2Y5L3D8T3船舶操縱系統(tǒng) 第一節(jié) 操縱系統(tǒng)概述 為了中意船舶在各種工況下的航行需要, 將船舶主機(jī)的起動, 換向和調(diào)速等各裝置聯(lián)結(jié)成一個 統(tǒng)一整體,并可集中把握的全部機(jī)構(gòu),設(shè)備和管路,總稱為柴油機(jī)推動裝置的操縱系統(tǒng)； 小型柴油機(jī)的推動裝置, 其起動, 調(diào)速及換向系統(tǒng)的把握件距離近, 通常分別設(shè)置, 各自操縱； 近年來不少船舶也通過機(jī)械,氣動等型式傳輸集中至機(jī)艙集控臺或駕駛室,對推動裝置集中操縱； 大,中型柴油機(jī)為操縱便利和工作牢靠, 遠(yuǎn)程把握； 都將各把握部分通過各種方式有機(jī)地聯(lián)系以便集中把握和 隨著自動化技術(shù)和電子技術(shù)的

2、進(jìn)展, 各種遙控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于柴油機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)； 特殊是 近年來電子運算機(jī)技術(shù)和微處理機(jī)已用于主機(jī)遙控, 巡回檢測和工況監(jiān)視等方面, 不僅大大減輕了 輪機(jī)人員的勞動強(qiáng)度, 改善了工作條件, 仍可以防止人為的操作差錯, 提高船舶運行的安全性, 操 縱性和經(jīng)濟(jì)性；目前,主機(jī)遙控技術(shù)水平越來越高,船舶正朝著全面自動化和智能化的方向進(jìn)展； 一,對操縱系統(tǒng)的要求 在船舶柴油機(jī)中,操縱部分是最復(fù)雜的一部分,其部件多,零件雜,相互牽連制約,近代自動 化技術(shù)和遙控技術(shù)在操縱系統(tǒng)的應(yīng)用, 更增加了操縱系統(tǒng)的復(fù)雜程度； 為了保證操縱系統(tǒng)能夠牢靠 地工作,對船舶柴油機(jī)的操縱系統(tǒng)有以下基本要求： （1）必需能快速

3、而精確地執(zhí)行起動,換向,變速和超速疼惜等動作,并能中意船舶規(guī)范上相 應(yīng)的要求； （2）具有必要的連鎖裝置,以防止操作差錯而造成事故； 起動連鎖裝置：盤車機(jī)未脫開不能起動,換向未到位不能起動； 換向連鎖裝置： 轉(zhuǎn)向與要求不符時不能起動, 不答應(yīng)在較高轉(zhuǎn)速下?lián)Q向, 運轉(zhuǎn)過程中不能自行 換向； 滑油保安連鎖裝置： 當(dāng)滑油壓力下降至許用下限值時, 將油量調(diào)劑桿推至零油位, 使柴油機(jī)自 行熄火停車； （3）必需設(shè)有必要的監(jiān)視外表和安全疼惜,報警裝置；在操縱臺（或遙控操縱臺）上有轉(zhuǎn)速, 轉(zhuǎn)向, 氣壓, 油壓, 水溫等醒目的外表, 和安全疼惜裝置； 并對直接影響安全運行的有關(guān)壓力和溫度等置有報警裝置 （4）

4、操縱機(jī)構(gòu)中的零部件必需靈敏,牢靠,不易損壞； （5）操作,調(diào)整便利,疼惜簡潔,便于實現(xiàn)遙控和自動把握； 二,操縱系統(tǒng)的組成 （1）換向部分：完成換向指令；當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)向與要求不符時通過移軸（雙凸輪換向） ,差動 （單凸輪換向）或齒輪箱換向方式完成換向動作； （2）起動部分：按指令打開主起動閥,使柴油機(jī)快速起動,并在起動后快速關(guān)閉主起動閥； （3）調(diào)速部分：按指令要求壓縮或放松調(diào)速彈簧,或直接移動油量調(diào)劑桿,通過噴油泵增減 油來中意柴油機(jī)加,減速的要求； 第 1 頁,共 6 頁（4）停車部分：接停車指令把油量調(diào)劑桿拉至零油位,保證柴油機(jī)按要求熄火停車； （5）各部分之間的聯(lián)接裝置及連鎖裝置：將前

5、述各相互獨立的部分用機(jī)械,氣動,液壓等方 式組合成便利直觀的單手輪或雙手柄, 按指令進(jìn)行各種操作, 使柴油機(jī)按規(guī)定的程序和要求進(jìn)行動 作,并通過相互連鎖機(jī)構(gòu)確保不發(fā)生操作差錯,使整個操縱系統(tǒng)能牢靠地運行； 三,操縱系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)的類型 1 操縱系統(tǒng)的類型 按操縱部位和操縱方式,操縱系統(tǒng)可以分為： 1 ）機(jī)旁手動操縱：操縱臺設(shè)置在柴油機(jī)旁邊,使用相應(yīng)的把握機(jī)構(gòu)操縱柴油機(jī),由輪機(jī)員直 接手動操縱,使之中意各種工況下的需要； 2 ）機(jī)艙集中把握室把握：操縱臺設(shè)置在機(jī)艙適當(dāng)部位的專用把握室內(nèi),由輪機(jī)員對柴油機(jī)實 現(xiàn)操縱和監(jiān)視； 3 ）駕駛室把握：在船舶駕駛室內(nèi),專設(shè)主機(jī)遙控操縱臺,由駕駛員直接操縱柴油

6、機(jī)； 機(jī)旁手動操縱是操縱系統(tǒng)的基礎(chǔ), 機(jī)艙集中把握和駕駛臺把握均稱為遙控, 三者之間常設(shè)有轉(zhuǎn) 換裝置以便任憑轉(zhuǎn)換； 每種操縱臺上均設(shè)操縱手柄, 操縱部位轉(zhuǎn)換開關(guān), 應(yīng)急操作按鈕及各種顯示 外表,以便對主機(jī)進(jìn)行操縱和運行狀態(tài)的監(jiān)視；盡管目前主機(jī)遙控技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平, 但系統(tǒng)中仍舊必需保留機(jī)旁手動操縱系統(tǒng),以保證對主機(jī)的牢靠把握； 2 遙控系統(tǒng)的類型 遙控系統(tǒng)是用規(guī)律回路和自動扮裝置代替原有的各種手動操作程序； 按遙控系統(tǒng)所使用的能源 和工質(zhì),主機(jī)遙控系統(tǒng)可分為： 1 ）電動式遙控系統(tǒng)：以電作為能源,通過電動遙控裝置和電力驅(qū)動裝置對主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操 縱； 該系統(tǒng)把握性好,把握精確,遙控距

7、離不受限制,有利于遠(yuǎn)距離把握；設(shè)備簡潔,不需要油, 氣管路,無油,氣處理裝置,不必?fù)?dān)憂漏油,漏氣；易實現(xiàn)較高程度的自動化,是實現(xiàn)主機(jī)遙控的 正確途徑；缺點是治理水平要求高,故障不易發(fā)覺,操作治理人員要具備確定的電子技術(shù)學(xué)問； 2 ）氣動式遙控系統(tǒng)：以壓縮空氣為能源,通過氣動遙控裝置和氣動驅(qū)動裝置對主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距 離操縱； 氣源可直接由起動空氣經(jīng)減壓, 凈化得到, 信號傳遞距離較遠(yuǎn), 一般在 100 米以內(nèi)可中意系統(tǒng) 的把握要求,信號受電氣,振動,溫度等干擾少,動作牢靠,故障簡潔發(fā)覺,修理便利；但該系統(tǒng) 氣源凈化品質(zhì)要求高,需除水,除油,除塵,否就易使氣動元件失靈； 3）液力式遙控系統(tǒng)：以油泵產(chǎn)生

8、的壓力油作為能源,通過液壓閥件和液動機(jī)構(gòu)進(jìn)行把握； 第 2 頁,共 6 頁（4）停車部分：接停車指令把油量調(diào)劑桿拉至零油位,保證柴油機(jī)按要求熄火停車； （5）各部分之間的聯(lián)接裝置及連鎖裝置：將前述各相互獨立的部分用機(jī)械,氣動,液壓等方 式組合成便利直觀的單手輪或雙手柄, 按指令進(jìn)行各種操作, 使柴油機(jī)按規(guī)定的程序和要求進(jìn)行動 作,并通過相互連鎖機(jī)構(gòu)確保不發(fā)生操作差錯,使整個操縱系統(tǒng)能牢靠地運行； 三,操縱系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)的類型 1 操縱系統(tǒng)的類型 按操縱部位和操縱方式,操縱系統(tǒng)可以分為： 1 ）機(jī)旁手動操縱：操縱臺設(shè)置在柴油機(jī)旁邊,使用相應(yīng)的把握機(jī)構(gòu)操縱柴油機(jī),由輪機(jī)員直 接手動操縱,使之中意各

9、種工況下的需要； 2 ）機(jī)艙集中把握室把握：操縱臺設(shè)置在機(jī)艙適當(dāng)部位的專用把握室內(nèi),由輪機(jī)員對柴油機(jī)實 現(xiàn)操縱和監(jiān)視； 3 ）駕駛室把握：在船舶駕駛室內(nèi),專設(shè)主機(jī)遙控操縱臺,由駕駛員直接操縱柴油機(jī)； 機(jī)旁手動操縱是操縱系統(tǒng)的基礎(chǔ), 機(jī)艙集中把握和駕駛臺把握均稱為遙控, 三者之間常設(shè)有轉(zhuǎn) 換裝置以便任憑轉(zhuǎn)換； 每種操縱臺上均設(shè)操縱手柄, 操縱部位轉(zhuǎn)換開關(guān), 應(yīng)急操作按鈕及各種顯示 外表,以便對主機(jī)進(jìn)行操縱和運行狀態(tài)的監(jiān)視；盡管目前主機(jī)遙控技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平, 但系統(tǒng)中仍舊必需保留機(jī)旁手動操縱系統(tǒng),以保證對主機(jī)的牢靠把握； 2 遙控系統(tǒng)的類型 遙控系統(tǒng)是用規(guī)律回路和自動扮裝置代替原有的各種

10、手動操作程序； 和工質(zhì),主機(jī)遙控系統(tǒng)可分為： 按遙控系統(tǒng)所使用的能源 1 ）電動式遙控系統(tǒng)：以電作為能源,通過電動遙控裝置和電力驅(qū)動裝置對主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操 縱； 該系統(tǒng)把握性好,把握精確,遙控距離不受限制,有利于遠(yuǎn)距離把握；設(shè)備簡潔,不需要油, 氣管路,無油,氣處理裝置,不必?fù)?dān)憂漏油,漏氣；易實現(xiàn)較高程度的自動化,是實現(xiàn)主機(jī)遙控的 正確途徑；缺點是治理水平要求高,故障不易發(fā)覺,操作治理人員要具備確定的電子技術(shù)學(xué)問； 2 ）氣動式遙控系統(tǒng)：以壓縮空氣為能源,通過氣動遙控裝置和氣動驅(qū)動裝置對主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距 離操縱； 氣源可直接由起動空氣經(jīng)減壓, 凈化得到, 信號傳遞距離較遠(yuǎn), 一般在 100 米以內(nèi)

11、可中意系統(tǒng) 的把握要求,信號受電氣,振動,溫度等干擾少,動作牢靠,故障簡潔發(fā)覺,修理便利；但該系統(tǒng) 氣源凈化品質(zhì)要求高,需除水,除油,除塵,否就易使氣動元件失靈； 3）液力式遙控系統(tǒng)：以油泵產(chǎn)生的壓力油作為能源,通過液壓閥件和液動機(jī)構(gòu)進(jìn)行把握； 第 3 頁,共 6 頁液力式遙控系統(tǒng)的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)堅固, 工作牢靠, 傳遞力較大； 但由于液力傳動易受慣性和 液壓油粘溫特性的影響而降低傳動的靈敏性和精確性,不適于遠(yuǎn)距離信號傳遞； 4 ）混合式遙控系統(tǒng)：綜合上述各種系統(tǒng)的優(yōu)點,分段或分系統(tǒng)接受不同的遙控形式；遠(yuǎn)距離 接受電傳動, 近距離就接受氣力或液力； 目前船舶上廣泛接受電一氣混合式和電一液混合式

12、, 即從 駕駛臺到機(jī)艙接受電傳動,機(jī)艙系統(tǒng)接受氣動或液動； 5）微型運算機(jī)遙控系統(tǒng)：近年來微型運算機(jī)已用于機(jī)艙設(shè)備的巡回檢測和工況監(jiān)視等方面； 接受微機(jī)對主機(jī)進(jìn)行遙控是通過特地的軟件設(shè)計, 給運算機(jī)一個執(zhí)行程序來取代常規(guī)遙控系統(tǒng)的控 制回路；微機(jī)執(zhí)行遙控動作時能依據(jù)輸入的指令和表征柴油機(jī)實際運行狀態(tài)的各種信息進(jìn)行綜合判 斷和運算, 得出需要的把握信息并經(jīng)輸出接口去把握操縱系統(tǒng)的執(zhí)行元件, 對柴油機(jī)進(jìn)行正倒車換 向,起動,調(diào)速和停車等操作； 這種把握系統(tǒng)主要特點是用微處理機(jī)取代了分立元件或集成規(guī)律電路元件,體積小,功能強(qiáng), 擴(kuò)大了規(guī)律功能, 運算功能和增加了靈敏性, 可實現(xiàn)正確狀態(tài)和最經(jīng)濟(jì)性把握

13、, 是當(dāng)代向綜合性自 動化方向進(jìn)展的主要目標(biāo)和方向； 主機(jī)遙控系統(tǒng)的功能除了依據(jù)車鐘指令通過各種規(guī)律回路和自動裝置等完成主機(jī)起動,換向, 調(diào)速和停車等程序操作外,仍必需具有重復(fù)起動,慢轉(zhuǎn)起動,負(fù)荷程序,應(yīng)急停車,自動躲開臨界 轉(zhuǎn)速, 故障自動減速或停車, 緊急倒車等幫忙功能； 但柴油機(jī)的備車系統(tǒng)狀態(tài)檢查等均由輪機(jī)人員 在機(jī)艙內(nèi)完成,然后再轉(zhuǎn)換到遙控系統(tǒng)把握； 其次節(jié) 6L350PN 型柴油機(jī)操縱系統(tǒng) 6L35OPN 型柴油機(jī)是捷克生產(chǎn)的 6 缸直列排列四沖程, 廢氣渦輪增壓, 可直接反轉(zhuǎn)的船用柴油 機(jī)；標(biāo)定轉(zhuǎn)速 375r/min ,標(biāo)定功率 728kW（990馬力）,較廣泛地用作內(nèi)河和沿海船舶

14、的主機(jī),它 分左,右兩種機(jī)型； 一,操縱系統(tǒng)特點 圖 9-l 為 6L35OPN 型柴油機(jī)操縱系統(tǒng)其操縱系統(tǒng)由操縱臺和一系列管系, 傳動桿系將操縱 圖； 系統(tǒng)各種設(shè)備連接而成；其操縱系統(tǒng)特點為： （1）起動：接受間接啟閥式壓縮空氣起動,主起動閥接受氣壓把握加載式（均衡式）起動空 氣支配器裝置在凸輪軸的前端,接受單氣路把握柱塞圓列組合式結(jié)構(gòu)； （2）換向：接受雙凸輪換向,利用氣力軸向移動凸輪軸,并在移軸前利用氣力通過“頂升機(jī) 構(gòu)”使各種頂頭的滾輪抬離凸輪軸,移軸后頂頭再自行落位； （3）調(diào)速：接受全制式液壓調(diào)速器,使柴油機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下均能穩(wěn)固運行； （4）操縱：接受雙手柄在機(jī)旁的操縱臺上進(jìn)行操縱

15、；支配器上的操縱手柄用來操縱柴油機(jī)的 起動,停車,頂升和換向；油量操縱手柄用來調(diào)劑柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速； 二,操縱系統(tǒng)的主要設(shè)備 1 氣壓把握加載式（均衡式）主起動閥 其結(jié)構(gòu)如圖 9-2 所示,圖示為不起動時的關(guān)閉位置； 起動時,把握空氣從主起動閥上方進(jìn)入閥內(nèi),克服彈簧 3 的彈力壓動啟閥活塞 7,將起動閥 1壓開,大股起動空氣從常開的單向止回閥 17 進(jìn)入起動空氣總管； 圖 9-2 氣壓把握加載式主起動閥 l- 起動閥； 2- 悶塞； 3,13- 彈簧； 4,15- 彈簧盤； 5- 開口銷； 6- 螺母； 7- 啟閥活塞； 8- 活塞環(huán)； 9- 蓋；10- 鎖 緊墊片； 11- 調(diào)劑螺蓋； 12-

16、制動螺釘； 14- 中心銷； 16- 閥體； 17- 止回閥 起動終止,啟閥活塞 7 上部的把握空氣泄放,起動閥 1 在彈簧 3 的張力下關(guān)閉； 單向止回閥與主起動閥制成一體； 當(dāng)某缸氣缸起動閥泄漏, 缸內(nèi)的高壓燃?xì)獾沽髦林够亻y 17, 作用在閥盤底面上將其關(guān)閉,用來防止燃?xì)獾沽?疼惜主起動閥不至燒傷； 2柱塞圓列式起動空氣支配器 其結(jié)構(gòu)如圖 9-3 所示, 它裝在柴油機(jī)凸輪軸的前端, 其內(nèi)有 6 個柱塞 （滑閥） 在閥體中環(huán)繞起 動凸輪徑向勻稱配置, 分別把握相應(yīng)各缸的氣缸起動閥的啟閉； 不起動時彈簧將滑閥抬離凸輪, 以 減小磨損； 起動時,壓縮空氣從進(jìn)氣管 1 進(jìn)入各滑閥外端,壓縮彈簧 5

17、,使各滑閥頂頭 7 與起動凸輪 8 的 外表面接觸： 此時, 至少有一滑閥與凸輪的切平面接觸, 使滑閥內(nèi)移打開出氣孔, 壓縮空氣經(jīng)出氣 管 4 通入相應(yīng)的氣缸起動閥,使它開啟；當(dāng)凸輪切平面轉(zhuǎn)過頂頭后,滑閥外移,關(guān)閉進(jìn),出氣的通 路,此時出氣管 4 與放氣孔 6 溝通,使該缸氣缸起動閥因閥上部的把握空氣通大氣泄放而立刻關(guān)閉； 隨著凸輪軸轉(zhuǎn)動, 各閥相繼動作, 使把握空氣按發(fā)火次序和起動定時通往各氣缸起動閥, 使柴油機(jī) 起動； 起動后,主起動閥關(guān)閉,各進(jìn)氣管 1 中的把握空氣從放氣閥泄放,各滑閥被彈簧 5 抬起復(fù)位, 與凸輪表面脫離接觸,各出氣管中的余氣均從放氣孔 6 處泄放大氣； 正車和倒車起動凸輪沿軸向前后排列, 隨凸輪軸的軸向移動而變更位置, 以分別中意正倒車起 動的需求； 第 5 頁,共 6 頁圖 9-3 柱塞圓列組合式空氣支配器 l- 進(jìn)氣管； 2- 接頭螺釘； 3- 滑閥； 4- 出氣管； 5- 彈簧； 6- 放氣孔； 7- 頂頭； 8- 起動凸輪； 9- 定位螺釘； 10- 閥體； 11- 螺釘 3放氣閥 其結(jié)構(gòu)如圖 9-4 所示,由一閥殼 1 和杯形閥等組成；其上端與起