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柴油机的操纵系统

机舱. 柴油机的操纵系统. 一、概述 二、操纵系统的类型 三、几种典型的操纵系统. 一、概述. 柴油机的操纵系统 遥控技术在操纵系统的应用 对操纵系统的基本要求. 柴油机的操纵系统. 将起动、换向、调速等各装置联结成一个整体并可以集中控制柴油机的机构. 遥控技术在操纵系统的应用. 主机遥控、巡回检查和工况监视 减轻人员的劳动强度，改善工作条件 避免人为的操作差错，提高船舶运行的安全性、操纵性和经济性 向全面自动化和智能化的方向发展. 对操纵系统的基本要求. 必须能够迅速而准确地执行起动、换向、变速和超速保护等动作，并应满足船舶规范上的相应要求。

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柴油机的操纵系统

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Presentation Transcript

  1. 机舱

  2. 柴油机的操纵系统 一、概述 二、操纵系统的类型 三、几种典型的操纵系统

  3. 一、概述 • 柴油机的操纵系统 • 遥控技术在操纵系统的应用 • 对操纵系统的基本要求

  4. 柴油机的操纵系统 • 将起动、换向、调速等各装置联结成一个整体并可以集中控制柴油机的机构

  5. 遥控技术在操纵系统的应用 • 主机遥控、巡回检查和工况监视 • 减轻人员的劳动强度，改善工作条件 • 避免人为的操作差错，提高船舶运行的安全性、操纵性和经济性 • 向全面自动化和智能化的方向发展

  6. 对操纵系统的基本要求 • 必须能够迅速而准确地执行起动、换向、变速和超速保护等动作，并应满足船舶规范上的相应要求。 • 要有必要的连锁装置，以避免误操作和事故。 • 必须设有必要的监视仪表和安全保护与报警装置。 • 操纵机构中的零部件必须灵活、可靠，不易损坏。 • 操作、调节方便，维护简单。 • 便于实现遥控和自动控制。

  7. 二、操纵系统的类型 • 按操纵部位和操纵方式 • 机旁手动操纵 • 机舱集控室控制 • 驾驶室控制 • 按遥控系统所使用的能源和工质 • 电动式主机遥控系统 • 气动式主机遥控系统 • 液力式主机遥控系统 • 混合式主机遥控系统 • 微型计算机控制系统 • 主机遥控系统的功能 统称为遥控

  8. 机旁手动操纵 • 操纵台设在机旁，使用相应的控制机构操纵柴油机使之满足各种工况下的需要。 • 机旁手动控制是整个操纵系统的基础。

  9. 机舱集控室控制 • 在机舱的适当位置设置专用的控制室实现对柴油机的控制和监视。

  10. 驾驶室控制 • 在驾驶室的控制台中由驾驶员直接控制柴油机。

  11. 机舱集控室

  12. 遥控 • 机舱集控室控制和驾驶室控制统称遥控，即指远距离操纵主机。 • 遥控系统是用逻辑回路和自动化装置代替原有的各种手动操作程序。 • 在三个部位的操纵台上均设操纵手柄、操纵部位转换开关、应急操作按钮及显示仪表等，以便对主机进行操纵和运行状态参数的监测。 • 尽管目前主机遥控技术已经达到了相当高的水平，但系统中仍然必须保留机旁手动操纵系统，以保证对主机的可靠控制。

  13. 电动遥控系统 • 电动遥控系统是以电作为能源，通过电动遥控装置和电动驱动机构，在集控室对主机进行操作。 • 它具有如下优缺点: • 该系统控制性能好，可实现准确的控制，不受信号传递距离的限制，有利于远距离控制; • 不需要油、气管路，无油、气处理装置，不必担心漏油、漏气; • 易于实现较高程度的自动化，是实现主机遥控的最佳途径。 • 电动式遥控系统管理水平要求高，需要配备具有一定电子技术知识且较熟练的操作管理人员。

  14. 气动式主机遥控系统 • 该系统的能源是压缩空气，它是通过气动遥控装置和气动驱动机构对主机进行遥控的方式 • 压缩空气可直接利用主机起动用的压缩空气，只要经过减压和净化处理即可取得。 • 信号传递范围比较远，一般在100m以内 • 信号传递基本不受温度、振动、电气干扰等的影响 • 因为有管路和气压，可以看得见，摸得着，动作可靠，维护方便 • 系统信号传递没有电动式快，对气源的除油、除尘、除水的净化处理要求较高，否则易使气动元件失灵。 • 气动系统目前也趋于小型化和集成化。

  15. 液力式主机遥控系统 • 优点 • 结构牢固，工作可靠，传递力较大 • 缺点： • 由于液压传动有惯性和所用油的粘度受温度的影响等，会使传动的灵敏性和准确性受到影响，因此在遥控系统中一般限于机舱范围内，不适用于远距离信号传递。

  16. 混合式主机遥控系统 • 为了综合利用上述各种系统的优点，出现了许多混合式遥控系统，如： • 电—气混合式 • 电—液混合式等 • 即从驾驶台到机舱采用电传动，机舱系统采用液动或气动。 • 这种系统在船上应用较为广泛。

  17. 微型计算机控制系统 • 采用微型计算机遥控主机时，是通过软件设计给出一个计算机执行程序以取代常规遥控系统的控制回路，用软件取代硬件程序。微型计算机在执行时，将根据从接口输入的车令和表征主机实际运行状态的各种信息进行综合判断和运算，得出需要的控制信息，经输出接口去控制操纵系统的执行元件，实现主机的正倒车换向、起动、停车和调速等功能操作。 • 其主要特点 • 是用微处理机取代了分立元件或集成逻辑电路元件，体积小，功能强，扩大了逻辑功能、运算功能和增加了灵活性，可实现最佳状态和最经济性控制。 • 是当代向综合性自动化方向发展的主要目标和方向

  18. 主机遥控系统的功能 • 根据车钟指令通过各种逻辑回路和自动装置等完成主机起动、换向、调速和停车等程序操作 • 具有重复起动、慢转起动、负荷程序、应急停车、自动避开临界转速、故障自动减速或停车、紧急倒车等辅助功能 • 柴油机的备车系统状态检查等均由轮机人员在机舱内完成，然后再转换到遥控系统控制。 • 通常，在远距离遥控系统中多采用电传动，近距离多采用液力或气力传动。目前，我国远洋船队多采用全气动式、电－气混合式两种形式。

  19. 三、几种典型的操纵系统 • SULZER RTA型柴油机操纵系统 • 控制方式 • 操纵系统的组成 • 控制介质 • 操纵设备的特点 • MAN-B&W LMC型柴油机的操纵系统 • 控制方式 • 操纵系统的组成 • 操纵设备的特点

  20. 控制方式 • 电－气联合操纵系统 • 集控室control room控制 • 驾驶台bridge控制 • 机旁应急控制

  21. 操纵系统的组成 • 集控室control room操纵台与主控制阀箱（气控） • 驾驶台bridge及控制阀箱（电控） • 机旁应急操纵台（起动、停车、换向控制阀，调节手轮）

  22. 操纵设备的特点 • 起动系统：压缩空气2.5~3.0MPa，控制空气0.7MPa，单气路控制式起动系统，球阀式带慢转阀的主起动阀 • 换向系统：鸡心燃油凸轮cam，换向用0.7MPa控制空气拉动其滚轮连杆。排气凸轮不换向 • 调速装置Governor ：Woodward PGA。设有燃油限制器、重复起动、升压器 • 安全装置Safey devices：电－气 • 主机超速停车ME overspeed trip；润滑油低压自动停车shut-down by L.O. low pressure；推力轴承高温ME thrust bear L.O. H.T自动停车。切断主机燃油（使位于油泵与喷油器间的燃油分配器泄油） • 高压燃油管故障保护：高压油管漏泄，该缸喷油器injection pump停油。出现单缸停油时，对不同机型还应对油泵分别处理。 • 特急倒车Crash astern操纵中的安全措施：扫气压力燃油限制器Scavenging air pressure fule limiter的自动取消或手动切断Shutdown • 连锁机构：盘车机engine turning gear连锁、换向连锁、运转方向错误连锁、起动空气与供油系统连锁（防止起动时油气并进）

  23. 止回阀 主起动阀 起动空气 起动空气压力传感器 去空气分配器 电磁阀 去气缸启动阀 慢转阀 气动控制阀 控制空气

  24. 控制方式 • 为气动遥控系统 • 主机遥控： • 机舱集控室E.C.R • 驾驶台Bridge • 机旁应急手动操纵主机

  25. 操纵系统的组成 • 集控室中控制台 • 安装在柴油机上的控制元件箱 • 柴油机的起动系统、换向和调速装置

  26. 控制介质 • 换向装置的控制压力油1.2~1.6MPa：由十字头滑油泵提供，供给燃油凸轮和空气分配器换向伺服器 • 起动空气2.5~3.0MPa ：来自起动空气瓶 • 遥控控制空气8×102kPa ：压缩空气系统提供 • 安全系统控制空气： 6×102kPa • 排气阀空气弹簧控制空气(5.5~6)×102kPa ：

  27. 操纵设备的特点 起动、调速、换向、安全装置、连锁、紧急刹车 作业

  28. 起动系统Starting system • 自动主起动阀 • 双气路气缸起动阀和空气分配器 • 换向程序结束后即可进行有效地能耗强制制动－特殊设计的气缸起动阀

  29. 调速器Governor • Woodward PGA型　并装有如下辅助装置 • 转速设定speed setting燃油限制器 • 扫气压力燃油限制器Scavenging air pressure fuel limiter（主机main engine加速时） • 升压器（主机main engine起动时） • 超速停车overspeed trip

  30. 换向装置Reversing system • 喷油泵及空气分配器凸轮的换向采用单凸轮液压差动换向装置，滞后差动角为98° • 排气凸轮不用换向 （RD机需换向，回转排气阀的换向由另一个液压差动换向装置进行）

  31. 安全装置Safey devices • 油水气低压保安装置：主机滑油、增压器滑油、活塞冷却水、气缸冷却水的压力过低、注油器lubricator断油、排气阀空气弹簧Exhaust valve Air spring低压时通过低压保安装置20把通往阀14的压力油放掉，切断燃油供给停车。 • 主机超速切断装置 • 应急强迫用车Emergency overrioling装置

  32. 运转连锁装置 • 转车机连锁：转车机未脱开，不供给起动控制空气 • 转车机未与主机脱开的连锁 • 起动连锁：车钟未回，不能起动 • 起动杆与车钟连锁杆的机械连锁 • 换向连锁：换向装置换向未到位，不能起动。 • 起动杆与换向连锁杆的连锁，靠换向装置的油压信号送至换向连锁阀13解锁 • 运转方向连锁：当柴油机的转向与车钟指示转向不一致时，自动切断燃油的供给。 • 即可以进行换向操作或紧急刹车，但不能给油运转 • 通过换向连锁阀13将通往断油控制阀14的压力油放掉，断油伺服器18的压力油放掉。

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