![]() ![]() 船機故障心莫慌,遇事不決船機幫 ![]() 導(dǎo)讀 主機的操縱是由駕駛室通過車鐘向機艙的主機旁發(fā)送指令,機旁的值班輪機員回答了車鐘指令后,再將主機的操縱手柄放到指令位置。 ![]() 這就要求主機旁邊必須要有人值班,由人工操作主機,難免會有操作失誤的情況發(fā)生,這就要求操作的輪機員必須熟悉主機的性能和具有熟練的操作技能。 船舶使用了先進的主機遙控裝置后,只需駕駛員一個人(非輪機員)在駕駛室即可輕松完成主機的啟動,停止,前進,后退,調(diào)整各種轉(zhuǎn)速。大大減輕了船員的勞動強度,改善了船員的工作條件,避免了人為的操縱失誤。 ![]() 主機遙控系統(tǒng)的操縱位置及轉(zhuǎn)換。 一般設(shè)置三個控制位置: 駕駛室、集控室、機旁,這三個位置可以互相轉(zhuǎn)換。 機旁操縱也稱為應(yīng)急操縱,當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)某些故障時,可將操縱位置轉(zhuǎn)到機旁操作。 機旁和集控室對主機的操縱轉(zhuǎn)換是通過機旁的一個轉(zhuǎn)換閥來執(zhí)行的,即將控制空氣接通機旁的管路或者集控室控制的管路,同時還要操作轉(zhuǎn)換手輪,使調(diào)速器與主機的油門軸脫開(機旁) 或者嚙合(集控室)。 集控室與駕駛室控制位置的轉(zhuǎn)換,是由集控臺上的轉(zhuǎn)換開關(guān)來完成的。 集控臺和駕控臺上操縱主機都是由電氣的指令來操縱主機電磁閥箱中的啟動、停止、前進、后退,四個電磁閥,通過控制空氣帶動主起動空氣來執(zhí)行的。 駕駛室與集控室之間操縱位置的轉(zhuǎn)換要互相應(yīng)答認可。 必須強調(diào)的是: 三個操縱位置的轉(zhuǎn)換功能要確保只能在一個位置上操縱主機。 ![]() 主機遙控的主要功能。 1)換向功能: 當(dāng)車鐘指令與主機凸輪軸實際位置不相符時,必須先進行自動換向,換向完成后送出允許啟動信號。 主機的換向是指把凸輪軸從原來的運行狀態(tài)的位置轉(zhuǎn)換成另一種運行狀態(tài)的位置,換向與制動: a、停車狀態(tài)下的換向。 當(dāng)手柄從停車位置拉向正車或倒車位置時,主機必須停油,換向閥動作,換向裝置工作,將空氣分配器、燃油、排氣凸輪軸從原來的位置轉(zhuǎn)換到車鐘指令的位置,然后進入到正常啟動邏輯。 b、在運行狀態(tài)下進行換向。 當(dāng)手柄從原來的運行位置拉到相反的位置時,也將發(fā)生換向操作,首先系統(tǒng)指令機器停油,使主機轉(zhuǎn)速下降,待轉(zhuǎn)速降到換向轉(zhuǎn)速時(約30~ 20轉(zhuǎn)/分),開始換向,這過程約需2~3秒,在換向完成后,延時發(fā)出啟動信號進入啟動程序。 換向后的轉(zhuǎn)向與車鐘指令仍不相符,回路將繼續(xù)保持停油。 這里要引入制動的概念。 船舶的制動方式一是主機本身的制動,二是主機反轉(zhuǎn)使螺旋槳產(chǎn)生負推力,不再產(chǎn)生推力,但船舶還有慣性,負推力則使船舶迅速減速,停車和后退。 主機的制動方式有兩種: 一種是能耗制動,也稱減壓制動,它是在換向完成后,此時的轉(zhuǎn)向與凸輪軸位置不符,當(dāng)空氣分配器將氣缸啟動閥打開正是活塞處于壓縮沖程,因此就把它在其它沖程吸入的空氣從啟動閥排出,經(jīng)主啟動閥泄放,此后的膨脹沖程活塞下行時氣缸內(nèi)的氣壓處于負壓狀態(tài),活塞下行時是在消耗主機慣性的能量。 另一種是強制制動,利用啟動空氣在活塞處于壓縮沖程時送入汽缸強行制止活塞運動時主機迅速減速到停車,強制制動,由于空氣消耗量大,對機器損傷較大故不能在較高轉(zhuǎn)速時進行,特設(shè)置了最高制動轉(zhuǎn)速(15~10)。 前面所述的從正車到倒車的操作中,在自動換向完成后,轉(zhuǎn)向尚未改變,此時換向后的啟動空氣分配器把氣缸啟動閥打開,首先對空氣進入壓縮沖程,逐級執(zhí)行強制制動過程,待轉(zhuǎn)速減小到零時,進入氣缸的啟動空氣就變成反轉(zhuǎn)的啟動主機的動力了。 主機遙控的換向功能,就是要保證從一種轉(zhuǎn)向到另一種轉(zhuǎn)向的操作準(zhǔn)確無誤。 2)啟動程序功能。 當(dāng)車鐘手柄從停車位置移到前進或后退位置時,系統(tǒng)能自動進行啟動邏輯程序的運作。 當(dāng)啟動轉(zhuǎn)速達到點火轉(zhuǎn)速時,系統(tǒng)自動進行氣、油轉(zhuǎn)換,切斷啟動空氣。 主機啟動必須滿足啟動條件,其中包括: 啟動準(zhǔn)備條件;啟動操作的指令條件;重復(fù)啟動的指令條件。 在滿足這些條件后,主機才能進行啟動。 啟動準(zhǔn)備條件。 主機啟動必須具備以下條件: 盤車機脫開信號、主啟動閥開啟信號、啟動空氣分配器開啟信號、調(diào)速器嚙合信號、控制位置信號、輔助鼓風(fēng)機運行信號(必須是 自動位置)、應(yīng)急停車復(fù)位信號、三次啟動失敗復(fù)位信號、轉(zhuǎn)速發(fā)訊器工作正常信號、啟動空氣壓力正常信號、啟動時間過長復(fù)位信號、慢轉(zhuǎn)啟動正常信號、主機備車完畢(控制空氣供氣,安全空氣供氣,主啟動閥打開)信號、安全系統(tǒng)無SLOW DOWN和SHUT DOWN信號。 只有在以上條件全部滿足的情況下,才能啟動主機。 我們在備車時,為防止機器的意外轉(zhuǎn)動,可在上述條件中選擇一項使之不滿足,即可放心地作各種工作。 在完成啟動準(zhǔn)備條件之后還必須要有啟動指令才能進行啟動邏輯的運作。 當(dāng)車鐘手柄從停車位置移向正車或倒車位置時,啟動回路首先要判斷此指令是否滿足啟動邏輯的必要條件(啟動準(zhǔn)備條件具有一票否決制)。 只有全部滿足了,啟動邏輯電路才會發(fā)出啟動命令。 當(dāng)啟動指令發(fā)出后,遙控系統(tǒng)首先打開啟動電磁閥,啟動空氣進入主機,主機開始轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到點火轉(zhuǎn)速(15~20轉(zhuǎn)1分)即自動進行氣、油轉(zhuǎn)換,切斷啟動空氣,由燃油噴入主機氣缸,壓縮,爆炸,自行帶動曲軸作旋轉(zhuǎn)運動。 主機的啟動時間(從零到點火轉(zhuǎn)速) 一般為4~5秒,若超過這一時間,則被認為啟動時間太長(系統(tǒng)設(shè)定為10秒)系統(tǒng)發(fā)出報警并停 車。 主機停車。 首先系統(tǒng)發(fā)出燃油零位信號,送到調(diào)速器上,待主機轉(zhuǎn)速下降到某一設(shè)定值時,系統(tǒng)通過停車電磁閥進行啟動空氣制動。 3)重復(fù)啟動功能。 在啟動過程中如發(fā)生點火失敗,系統(tǒng)能進行三次啟動企圖,當(dāng)?shù)谌螁邮『?,系統(tǒng)自動停止啟動程序并發(fā)出報警。 在滿足啟動邏輯條件以后,一般情況下是可以啟動主機并開始運轉(zhuǎn)的,但也有偶爾啟動失敗的情況。 在機旁手操主機,一次啟動沒有成功的可進行多次再啟動,在主機遙控系統(tǒng)中也設(shè)定了這功能以保證有效的啟動操作。 重復(fù)啟動回路設(shè)有三次重復(fù)啟動。 重復(fù)啟動是發(fā)生在啟動失敗時的邏輯動作。啟動失敗的原因及表現(xiàn)形式是多方面的,由點火失敗引起的啟動失敗,主機遙控系統(tǒng)可進行三次再啟動,以求啟動成功。 如果主機三次啟動均未成功,系統(tǒng)將發(fā)出啟動失敗報警并使主機不再起動。 4)重啟動功能。 重啟動是指主機在應(yīng)急啟動,重復(fù)啟動,及倒車啟動時,在系統(tǒng)指令下,加大油門,增加啟動時的噴油量的啟動。 其目的是為了保證啟動的成功率。 一般來講, 車鐘手柄正車位置直接拉到倒車位置時,第三次啟動時,系統(tǒng)能自動執(zhí)行重啟動。 系統(tǒng)在輸油回路中設(shè)有重啟動油量設(shè)定控制環(huán)節(jié)。 在重啟動情況下,系統(tǒng)會送出重啟動的油量信號,在啟動成功后,系統(tǒng)自動取消重啟動信號。 重啟動邏輯條件應(yīng)包括以下幾條: 手柄必須在啟動位置,有應(yīng)急啟動指令,點火失敗的信號(重復(fù)啟動指令),或者倒車指令,啟動轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到點火轉(zhuǎn)速。 5)慢轉(zhuǎn)啟動功能。 當(dāng)主機停車超過規(guī)定時間,要再啟動時必須經(jīng)過慢轉(zhuǎn)啟動程序,使主機在慢轉(zhuǎn)1~2轉(zhuǎn)后再進入正常啟動程序,其目的是及早發(fā)現(xiàn)某些機械碰擦和保證運動部件摩擦表面的潤滑。 實現(xiàn)慢轉(zhuǎn)的方式由慢轉(zhuǎn)電磁閥來控制,采用兩個電磁閥,分別控制慢轉(zhuǎn)啟動副空氣閥和正常啟動主空氣閥。 當(dāng)慢轉(zhuǎn)指令發(fā)出時,使慢轉(zhuǎn)電磁閥得電,副空氣閥打開,而主空氣閥關(guān)閉著,由于空氣量小,啟動轉(zhuǎn)速很慢,當(dāng)慢轉(zhuǎn)過程完成,慢轉(zhuǎn)指令取消,慢轉(zhuǎn)電磁閥斷電,正常啟動電磁閥得電,主空氣閥打開,主機進入正常啟動過程。 慢轉(zhuǎn)啟動的邏輯是主機停車超過規(guī)定時間,要再次進行啟動時必須分兩個部分操作,首先進行慢轉(zhuǎn)啟動,然后再進入正常啟動。 慢轉(zhuǎn)啟動也可以說成是預(yù)備或試啟動階段。 如果慢轉(zhuǎn)啟動過程正常,說明主機可以進行啟動,則立即取消慢轉(zhuǎn),進入正常啟動。 如果主機不能轉(zhuǎn)動或者轉(zhuǎn)動極慢,慢轉(zhuǎn)啟動程序?qū)⒉荒鼙唤獬膊荒苓M入下一步的正常啟動。 這樣就保證了摩擦件之間滑油的潤滑作用,防止過度的不利磨損。 6)速度控制功能。 當(dāng)主機進行加、減速操作時,其加、減速過程應(yīng)當(dāng)受到限制,以防止變速過快引起的機械部件的熱損傷。 系統(tǒng)是通過發(fā)送速率限制環(huán)節(jié)使加速度按預(yù)先設(shè)定的速率來進行。 加速度限制,為防止主機加速過快,在調(diào)速器控制回路中,增設(shè)了加速度限制環(huán)節(jié)。 控制回路把手柄給定的指令信號按預(yù)先設(shè)定好的速率送出去,起到加速的限制作用。 程序負荷控制,當(dāng)主機工作在額定負荷的70%以上,即進入了主機的高負荷區(qū),這時的主機承受的熱負荷已經(jīng)很高了,因此后面的加速過程必須更嚴格地加以限制。 上述的加速度限制尚嫌太快,所以需要給定個更慢的時間程序來使主機慢慢加速。 我們稱70%額定負荷以上的慢加速為程序負荷控制。 7)自動避開臨界轉(zhuǎn)速的功能。 主機遙控系統(tǒng)必須設(shè)置這一功能,以防止主機在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)長期運轉(zhuǎn),確保主機和船舶的安全。 主機在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域運行時其產(chǎn)生的振動頻率與船體的固有頻率一致,因而引起共振,振幅會達到最大,主機及其軸系受到的危害也最大,因此必須及時避開。 一般船只的臨界轉(zhuǎn)速經(jīng)測定為55~65轉(zhuǎn)1分。 主機運行經(jīng)過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域時,如在加速過程則系統(tǒng)會將主機迅速加速到區(qū)域的上限點,反之,則迅速減速到下限點。 如果停留時間過長(30秒) 即發(fā)出報警。 轉(zhuǎn)速的檢測,現(xiàn)代造船主機遙控系統(tǒng)中所用的轉(zhuǎn)速信號采用的是磁脈沖的方式來檢測轉(zhuǎn)速。 它通過安裝在飛輪齒上面的轉(zhuǎn)速傳感器電 感線圈來感應(yīng)飛輪上的齒數(shù)。 安裝在飛輪齒上的傳感器與齒面的間隙應(yīng)小于2.5mm。 HHM MAN BOW 5S60MC柴油機飛輪上的齒數(shù)為60。 即主機轉(zhuǎn)動一圈,線圈上就感應(yīng)到60個脈沖,非常精確。 在主機遙控系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速信號不只是作為顯示用,還把它作為啟動,運行過程中,系統(tǒng)控制所需要的轉(zhuǎn)速信號,如氣/油轉(zhuǎn)換(切斷啟動空氣)轉(zhuǎn)速,換向轉(zhuǎn)速,最高制動轉(zhuǎn)速,反向啟動轉(zhuǎn)速,臨界轉(zhuǎn)速,各檔運行轉(zhuǎn)速的指令與實際轉(zhuǎn)速的平衡,超速等等。 由于轉(zhuǎn)速信號在主機遙控中的重要性,因此系統(tǒng)設(shè)有多套轉(zhuǎn)速檢測裝置以保障系統(tǒng)的安全。 8)應(yīng)急操作程序。 在應(yīng)急情況下,可以取消慢轉(zhuǎn)程序,加速度限制程序進行快加速。 或者取消自動緊急慢速,自動緊急停車的信號對主機進行應(yīng)急操作運行。 9)安全保護程序。 在主機運行中,當(dāng)出現(xiàn)滑油壓力低,曲軸箱油霧濃度高,推力快軸承溫度高等情況時,主機遙控系統(tǒng)將發(fā)出自動緊急慢速(SLOW DOWN)或自動緊急停車(SHUT DOWN) 并發(fā)出報警。 主機遙控系統(tǒng)中的安全裝置包括下列內(nèi)容,自動緊急停車(SHUT DOWN);超速;主機滑油進口壓力低,推力塊軸承溫度高等,主機自動緊急停車。 自動緊急慢速(SLOW DOWN): 主機排氣溫度高,掃氣箱溫度高,曲軸箱油霧濃度高,活塞冷卻油溫度高,軸向振動大,主機滑油進口壓力低等,主機自動緊急慢速。 主機應(yīng)急停車: 在駕控臺,集控臺,機旁操作臺均設(shè)有主機應(yīng)急停車按鈕,通過停車電磁閥切斷燃油實現(xiàn)應(yīng)急停車。 應(yīng)急運行的操作: 在緊急情況下,(舍機保船) 自動緊急停車,自動應(yīng)急慢速的各故障點(除了超速)均可進行越控操作,操作板上有明顯的越控操作指示。 故障恢復(fù)后的操作: SHUT DOWN,主機的操作手柄需要回到停車位置之后,方可再進行正常的操作。 SLOW DOWN: 主機的操作手柄需操作到SLOW DOWN所設(shè)定的轉(zhuǎn)速以下的手柄位置,方可再進行正常操作。取消越控點的越控操作。 10)系統(tǒng)功能的模擬試驗功能。 遙控系統(tǒng)設(shè)有功能模擬模擬試驗環(huán)節(jié),以檢查其系統(tǒng)各環(huán)節(jié)功能是否正常。 例如在安全系統(tǒng)中,我們可以模擬輸入轉(zhuǎn)速信號這樣既可以檢查全船轉(zhuǎn)速表指示的正確性,精確性。 還可以進行只有主機運行時(有轉(zhuǎn)速時)的一些功能進行試驗。 11)主機的完車(不是停車)。 當(dāng)主機結(jié)束運行后,應(yīng)關(guān)閉主啟動閥,排空管道內(nèi)的壓縮空氣。 關(guān)閉啟動空氣分配器,排空管道內(nèi)控制空氣,安全空氣。 ![]() 本文原創(chuàng)作者系: 上海江南長興造船有限責(zé)任公司 盧鐵城 張忠勇 END ![]() ![]() |
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