滾裝船的功能結構
          滾裝船是一種按照汽車、火車渡船及登陸艦的設計思路而發展起來的一種新型船舶，汽車、火車均可拖進或自行駛進，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，主甲板具有縱向無橫艙壁的甲板間艙，甲板間艙因運輸車輛等高度較大，船體水上部分較高，因而全船重心高，受風面積大。船上燃油、貨物的不均衡性也常常影響船舶穩定。不僅影響船舶的使用，還可能導致發生翻船事故。為了增加船舶穩定性，保證船舶安全航行，在船舶上設置了壓載水艙，從舷外將海水吸人或排出壓載艙對船舶進行壓載及縱、橫傾調整，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節都是靠壓載水泵及壓載控制閥進行控制。為了對壓載艙壓載水控制閥的啟、閉進行及時、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，利用油壓對壓載閥組進行遠距離集中、適時控制。
          壓載閥組電液遙控系統及其工作原理
         壓載閥組電液遙控系統原理圖如圖1所示，它由液壓動力泵站、浸液式液動蝶閥和液壓控制柜等三個主要部分組成，分述如下。 
                                           
                                                                                                                                   【 圖11-23壓載閥組電液遙控系統原理圖】 
          1)液壓動力泵站泵站有兩臺恒壓控制軸向柱塞式變量泵1，通常兩臺液壓泵互為備用，在較多液壓執行器需同時工作時，也可兩臺泵同時供油，以加快壓載閥門的啟、閉速度。該動力站為流量適應型動力源，系統中的溢流閥2作安全閥用。動力站中的氣囊式蓄能器6與單向閥4、壓力繼電器5構成保壓回路，用以補充系統的內泄漏，也可在液壓泵發生故障時作應急油源。液壓泵出口處裝有過濾精度為20 μm的過濾器，當過濾器前后壓差大于0. 6MPa時，其附帶旁通閥開啟保證系統正常運行，附帶的電氣堵塞指示器同時在電氣控制柜上聲光報警。 
                                                                 
                                                                  圖11- 24浸液式液動蝶閥
1一截止閥A；2一旁通截止閥；3一手動矩形短軸；4-液壓驅動頭；5-蝶閥；6-應急接口A（接手動應急泵）；7一應急接口B；8-截止閥B
          2)浸液式液動蝶閥 該系統的壓載閥18均采用A型對夾式蝶閥，每個壓載閥均配置有浸液式液壓驅動頭（齒條柱塞一齒輪式液壓缸）17，利用油壓驅動液壓缸柱塞作往復運動，齒輪齒條機構將柱塞的往復運動轉變為齒輪的回轉運動，從而控制壓載蝶閥的啟、閉。在液壓驅動頭上還設有徑向旁通截止閥（見圖11-24），供手動啟、閉蝶閥時用。由于驅動頭內無電氣觸點（微型開關），因而適用于浸入液體的場所。蝶閥的啟、閉位置由液壓控制柜內的閥位指示器指示。
          3)液壓控制柜 液壓控制柜主要包括截止球閥、節流閥、電接點壓力表、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。該液壓控制柜設置于船上控制室內（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），主要對動力源通往浸液式液動蝶閥液壓驅動頭的液壓油實施流量、方向及壓力控制，并通過閥位指示器顯示蝶閥的開、閉位置。調整節流閥8的開度可調整輸入到液壓驅動頭的流量，從而調整蝶閥開、閉時間，該節流閥與變量泵構成容積一節流調速回路。通過三位四通電磁換向閥11改變進入液壓驅動頭液壓油流動的方向，控制蝶閥的開、閉。當閥11兩端電磁鐵均斷電閥心處在中位時，液壓鎖可將液壓驅動頭兩端油路無泄漏封閉，以鎖住蝶閥。Y型中位機能的三位四通電磁換向閥達到可靠鎖緊蝶閥的目的。
壓載艙控制蝶閥的開、閉位置可由相應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量元件（計量液壓馬達）。它將流經閥位指示器計量馬達流體的體積變換（通過內置減速裝置）成閥位指示器表盤指針的轉角，從而顯示蝶閥的開、閉位置。在閥位指示器上還裝有兩個微動開關，當蝶閥處在全開（或全閉）位置時，閥位指示器上的擺動桿壓合相應的微動開關，使電氣控制柜上的蝶閥“全開”（或“全閉”）指示燈點亮。在閥位指示器內還設有旁通節流針閥，通過針閥實現閥位指針調零（改變進入計量馬達液體的體積）。
電接點壓力表設置在節流閥的出口油路上。在蝶閥處在終端極限位置停止轉動時，電接點壓力表示值與系統設定壓力相同，當蝶閥處在啟閉過程中，壓力表反映的是蝶閥在開、閉過程中的工作壓力。通過設定電接觸壓力表控制指針（上、下極限壓力調整指針），根據電控柜上相應指示燈可顯示蝶閥開、閉位置。
技術特點
          1)系統的油源——恒壓變量泵是一種流量適應（匹配）型動力源，供給系統的流量能自動與負載需求的流量相適應，沒有過剩的流量，因而流量損失減到最低，提高了系統效率，達到節能的目的，也極大地減少了系統的發熱（由于不存在溢流功率損失），改善了系統的運行條件。當液壓驅動頭停止工作時，泵所排出的流量正好等于泵在設定壓力下的泄漏量，泵處在流量卸載狀態。
          2)采用疊加式電磁換向閥和液壓鎖，將兩者疊加起來組成疊加式液壓組件，每組疊加組件控制一個浸液式液動蝶閥，將幾個垂直疊加組件并排安裝在專門設計的多聯油路塊（連接底板）上，組成遙控控制閥組。提高了系統的標準化、通用化及集成化程度，使液壓裝置的結構布置緊湊、管路連接簡單。
          3)為保證浸液式液動蝶閥開、閉的可靠性，在系統中采用了備用泵組，設置了作為應急動力源的蓄能器，配置了應急手動泵，并在液壓控制柜專用油路塊上裝置了手動泵快換接頭。當系統因故障而不能正常工作時，可將手動泵與液控柜相應蝶閥接頭對接(見圖11-24)，并同時關閉液控柜主進、回油路兩只截止球閥，即可利用手動應急泵對蝶閥進行開操作。還可用扳手手動開、閉蝶閥，此時需先將裝置在液壓驅動頭上的一只徑向截止閥打開，然后將扳手套在驅動頭的手動矩形短軸上，便可用扳手手動開啟或關閉蝶閥。
系統對蝶閥的開、閉位置采用了雙重監測與指示，除采用閥位指示器來監測、指示蝶閥開、閉位置外，還裝置了電接觸壓力表，利用系統工作壓力的變化監測蝶閥的工作過程及開、閉狀態。由于采用了雙重監測方式，使對蝶閥工作狀態的控制更加正確、可靠。 
         4)系統的電氣部分采用了PLC控制技術，從而降低了造價，提高了動態響應速度、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現各蝶閥開、閉程序控制，從而及時、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節，保證了滾裝船舶穩定性及航行安全。
          5)該電液遙控系統全套設備國產化率100%；除用于滾裝船壓載閥組控制外，還可用于底艙、油船輸油系統及石油、化工、供水、鉆井平臺、礦山等需要對管道閥門進行遠距離操縱的場所。
          技術參數
        安全閥設定壓力為7MPa;液壓驅動頭額定工作壓力6.3MPa;蝶閥開、閉過程中的工作壓力約3MPa;液壓泵出口過濾器的過濾精度20μm。

本文標題：滾裝船壓載閥組電液遙控系統

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分類：液壓行業知識
標簽： 液壓系統