滾裝船壓載閥組電液遙控系統(tǒng)
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          滾裝船的功能結(jié)構(gòu)
          滾裝船是一種按照汽車、火車渡船及登陸艦的設(shè)計(jì)思路而發(fā)展起來(lái)的一種新型船舶,汽車、火車均可拖進(jìn)或自行駛進(jìn),呈水平裝卸,常用于沿海裝卸繁忙的短程航線。滾裝船具有多層甲板,主甲板具有縱向無(wú)橫艙壁的甲板間艙,甲板間艙因運(yùn)輸車輛等高度較大,船體水上部分較高,因而全船重心高,受風(fēng)面積大。船上燃油、貨物的不均衡性也常常影響船舶穩(wěn)定。不僅影響船舶的使用,還可能導(dǎo)致發(fā)生翻船事故。為了增加船舶穩(wěn)定性,保證船舶安全航行,在船舶上設(shè)置了壓載水艙,從舷外將海水吸人或排出壓載艙對(duì)船舶進(jìn)行壓載及縱、橫傾調(diào)整,以保證船舶在行駛中具有一定的吃水深度及傾度。壓載水常分布在雙層底艙、首尖艙、層尖艙、側(cè)邊艙、深水艙及專門分割的壓載水艙。壓載水的吸入或排出、壓載水艙之間水量的調(diào)節(jié)都是靠壓載水泵及壓載控制閥進(jìn)行控制。為了對(duì)壓載艙壓載水控制閥的啟、閉進(jìn)行及時(shí)、有效、快捷的控制,本滾裝船的壓載閥組(8組)采用了電液遙控系統(tǒng),利用油壓對(duì)壓載閥組進(jìn)行遠(yuǎn)距離集中、適時(shí)控制。
          壓載閥組電液遙控系統(tǒng)及其工作原理
         壓載閥組電液遙控系統(tǒng)原理圖如圖1所示,它由液壓動(dòng)力泵站、浸液式液動(dòng)蝶閥和液壓控制柜等三個(gè)主要部分組成,分述如下。 
                                           
                                                                                                                                   【 圖11-23壓載閥組電液遙控系統(tǒng)原理圖】 
          1)液壓動(dòng)力泵站泵站有兩臺(tái)恒壓控制軸向柱塞式變量泵1,通常兩臺(tái)液壓泵互為備用,在較多液壓執(zhí)行器需同時(shí)工作時(shí),也可兩臺(tái)泵同時(shí)供油,以加快壓載閥門的啟、閉速度。該動(dòng)力站為流量適應(yīng)型動(dòng)力源,系統(tǒng)中的溢流閥2作安全閥用。動(dòng)力站中的氣囊式蓄能器6與單向閥4、壓力繼電器5構(gòu)成保壓回路,用以補(bǔ)充系統(tǒng)的內(nèi)泄漏,也可在液壓泵發(fā)生故障時(shí)作應(yīng)急油源。液壓泵出口處裝有過(guò)濾精度為20 μm的過(guò)濾器,當(dāng)過(guò)濾器前后壓差大于0. 6MPa時(shí),其附帶旁通閥開(kāi)啟保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,附帶的電氣堵塞指示器同時(shí)在電氣控制柜上聲光報(bào)警。 
                                                                 
                                                                  圖11- 24浸液式液動(dòng)蝶閥
1一截止閥A;2一旁通截止閥;3一手動(dòng)矩形短軸;4-液壓驅(qū)動(dòng)頭;5-蝶閥;6-應(yīng)急接口A(接手動(dòng)應(yīng)急泵);7一應(yīng)急接口B;8-截止閥B
          2)浸液式液動(dòng)蝶閥 該系統(tǒng)的壓載閥18均采用A型對(duì)夾式蝶閥,每個(gè)壓載閥均配置有浸液式液壓驅(qū)動(dòng)頭(齒條柱塞一齒輪式液壓缸)17,利用油壓驅(qū)動(dòng)液壓缸柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng),齒輪齒條機(jī)構(gòu)將柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而控制壓載蝶閥的啟、閉。在液壓驅(qū)動(dòng)頭上還設(shè)有徑向旁通截止閥(見(jiàn)圖11-24),供手動(dòng)啟、閉蝶閥時(shí)用。由于驅(qū)動(dòng)頭內(nèi)無(wú)電氣觸點(diǎn)(微型開(kāi)關(guān)),因而適用于浸入液體的場(chǎng)所。蝶閥的啟、閉位置由液壓控制柜內(nèi)的閥位指示器指示。
          3)液壓控制柜 液壓控制柜主要包括截止球閥、節(jié)流閥、電接點(diǎn)壓力表、疊加式電磁換向閥、疊加式液壓鎖、閥位指示器、連接油路塊(底板)、快換接頭及電氣接線盒等。該液壓控制柜設(shè)置于船上控制室內(nèi)(油路塊、閥位指示器等安裝在柜的正面,油路塊間的連接管路全部置于柜后),主要對(duì)動(dòng)力源通往浸液式液動(dòng)蝶閥液壓驅(qū)動(dòng)頭的液壓油實(shí)施流量、方向及壓力控制,并通過(guò)閥位指示器顯示蝶閥的開(kāi)、閉位置。調(diào)整節(jié)流閥8的開(kāi)度可調(diào)整輸入到液壓驅(qū)動(dòng)頭的流量,從而調(diào)整蝶閥開(kāi)、閉時(shí)間,該節(jié)流閥與變量泵構(gòu)成容積一節(jié)流調(diào)速回路。通過(guò)三位四通電磁換向閥11改變進(jìn)入液壓驅(qū)動(dòng)頭液壓油流動(dòng)的方向,控制蝶閥的開(kāi)、閉。當(dāng)閥11兩端電磁鐵均斷電閥心處在中位時(shí),液壓鎖可將液壓驅(qū)動(dòng)頭兩端油路無(wú)泄漏封閉,以鎖住蝶閥。Y型中位機(jī)能的三位四通電磁換向閥達(dá)到可靠鎖緊蝶閥的目的。
壓載艙控制蝶閥的開(kāi)、閉位置可由相應(yīng)的閥位指示器及電接觸壓力表雙重指示(或顯示)。閥位指示器是一種容積式計(jì)量元件(計(jì)量液壓馬達(dá))。它將流經(jīng)閥位指示器計(jì)量馬達(dá)流體的體積變換(通過(guò)內(nèi)置減速裝置)成閥位指示器表盤指針的轉(zhuǎn)角,從而顯示蝶閥的開(kāi)、閉位置。在閥位指示器上還裝有兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān),當(dāng)?shù)y處在全開(kāi)(或全閉)位置時(shí),閥位指示器上的擺動(dòng)桿壓合相應(yīng)的微動(dòng)開(kāi)關(guān),使電氣控制柜上的蝶閥“全開(kāi)”(或“全閉”)指示燈點(diǎn)亮。在閥位指示器內(nèi)還設(shè)有旁通節(jié)流針閥,通過(guò)針閥實(shí)現(xiàn)閥位指針調(diào)零(改變進(jìn)入計(jì)量馬達(dá)液體的體積)。
電接點(diǎn)壓力表設(shè)置在節(jié)流閥的出口油路上。在蝶閥處在終端極限位置停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電接點(diǎn)壓力表示值與系統(tǒng)設(shè)定壓力相同,當(dāng)?shù)y處在啟閉過(guò)程中,壓力表反映的是蝶閥在開(kāi)、閉過(guò)程中的工作壓力。通過(guò)設(shè)定電接觸壓力表控制指針(上、下極限壓力調(diào)整指針),根據(jù)電控柜上相應(yīng)指示燈可顯示蝶閥開(kāi)、閉位置。
技術(shù)特點(diǎn)
          1)系統(tǒng)的油源——恒壓變量泵是一種流量適應(yīng)(匹配)型動(dòng)力源,供給系統(tǒng)的流量能自動(dòng)與負(fù)載需求的流量相適應(yīng),沒(méi)有過(guò)剩的流量,因而流量損失減到最低,提高了系統(tǒng)效率,達(dá)到節(jié)能的目的,也極大地減少了系統(tǒng)的發(fā)熱(由于不存在溢流功率損失),改善了系統(tǒng)的運(yùn)行條件。當(dāng)液壓驅(qū)動(dòng)頭停止工作時(shí),泵所排出的流量正好等于泵在設(shè)定壓力下的泄漏量,泵處在流量卸載狀態(tài)。
          2)采用疊加式電磁換向閥和液壓鎖,將兩者疊加起來(lái)組成疊加式液壓組件,每組疊加組件控制一個(gè)浸液式液動(dòng)蝶閥,將幾個(gè)垂直疊加組件并排安裝在專門設(shè)計(jì)的多聯(lián)油路塊(連接底板)上,組成遙控控制閥組。提高了系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及集成化程度,使液壓裝置的結(jié)構(gòu)布置緊湊、管路連接簡(jiǎn)單。
          3)為保證浸液式液動(dòng)蝶閥開(kāi)、閉的可靠性,在系統(tǒng)中采用了備用泵組,設(shè)置了作為應(yīng)急動(dòng)力源的蓄能器,配置了應(yīng)急手動(dòng)泵,并在液壓控制柜專用油路塊上裝置了手動(dòng)泵快換接頭。當(dāng)系統(tǒng)因故障而不能正常工作時(shí),可將手動(dòng)泵與液控柜相應(yīng)蝶閥接頭對(duì)接(見(jiàn)圖11-24),并同時(shí)關(guān)閉液控柜主進(jìn)、回油路兩只截止球閥,即可利用手動(dòng)應(yīng)急泵對(duì)蝶閥進(jìn)行開(kāi)操作。還可用扳手手動(dòng)開(kāi)、閉蝶閥,此時(shí)需先將裝置在液壓驅(qū)動(dòng)頭上的一只徑向截止閥打開(kāi),然后將扳手套在驅(qū)動(dòng)頭的手動(dòng)矩形短軸上,便可用扳手手動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉蝶閥。
系統(tǒng)對(duì)蝶閥的開(kāi)、閉位置采用了雙重監(jiān)測(cè)與指示,除采用閥位指示器來(lái)監(jiān)測(cè)、指示蝶閥開(kāi)、閉位置外,還裝置了電接觸壓力表,利用系統(tǒng)工作壓力的變化監(jiān)測(cè)蝶閥的工作過(guò)程及開(kāi)、閉狀態(tài)。由于采用了雙重監(jiān)測(cè)方式,使對(duì)蝶閥工作狀態(tài)的控制更加正確、可靠。 
         4)系統(tǒng)的電氣部分采用了PLC控制技術(shù),從而降低了造價(jià),提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、控制精度及工作安全可靠性。模塊化的軟件可以極方便地實(shí)現(xiàn)各蝶閥開(kāi)、閉程序控制,從而及時(shí)、有效、快捷地控制壓載艙壓載水的吸入、排出及各壓載水艙間的水量調(diào)節(jié),保證了滾裝船舶穩(wěn)定性及航行安全。
          5)該電液遙控系統(tǒng)全套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率100%;除用于滾裝船壓載閥組控制外,還可用于底艙、油船輸油系統(tǒng)及石油、化工、供水、鉆井平臺(tái)、礦山等需要對(duì)管道閥門進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱的場(chǎng)所。
          技術(shù)參數(shù)
        安全閥設(shè)定壓力為7MPa;液壓驅(qū)動(dòng)頭額定工作壓力6.3MPa;蝶閥開(kāi)、閉過(guò)程中的工作壓力約3MPa;液壓泵出口過(guò)濾器的過(guò)濾精度20μm。


本文標(biāo)題:滾裝船壓載閥組電液遙控系統(tǒng)


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