齒輪箱減速比自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析

時間:2022-05-10 10:42:56

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摘要:本文簡要介紹了船用齒輪箱減速比自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計思想,由此提出了船槳應用機制,繼而探索了減速比控制系統(tǒng)的設計方案:主控制器、液壓動力裝置、其他問題調(diào)節(jié)等,以此提升自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的減速比控制能力,提升船用齒輪箱的應用性能。

關鍵詞:齒輪箱;柴油機;自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

船只整體具有能量運作的平衡性,船舶主控系統(tǒng),在油料燃燒狀態(tài)下,將會產(chǎn)生扭矩,在傳動裝置、螺旋槳共同作用下,將扭矩轉(zhuǎn)化為推力,借助推力消除船體自身形成阻力,以此提升船舶運行速度。在船舶航行期間,船只、船槳之間存在相互作用,如若工況發(fā)生浮動,將會難以維持系統(tǒng)原有平衡性,由此造成其它方面的工況變化。

1船用齒輪箱減速比自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計簡述

1.1傳動裝置設計準確性需求

柴油機在實際運行期間,含有特定的工況運行范圍。在標準工況情況下,柴油機運行效率較高,同時產(chǎn)生的耗油問題較低,由此能夠最大化彰顯柴油機功率運行價值。同理,螺旋槳含有運行的最佳工況,在此條件下,能夠高效完成能量轉(zhuǎn)換。由此發(fā)現(xiàn):螺旋槳與柴油機兩者在運行期間,如若能夠形成最佳組合狀態(tài),能夠提升燃料使用的最大化價值,為船舶經(jīng)濟獲取帶來更多可能性。螺旋槳、柴油機的協(xié)作運行,作為航運部門較為關心的話題。螺旋槳設計期間,應完成主機信號選擇與設計,保障傳動裝置的設計準確性。

1.2減速箱添加必要性

一旦在船舶荷載的設計中,保持在設計狀態(tài),就會使得船、機、漿可以有效的配合,讓船舶的營運的經(jīng)濟性實現(xiàn)最佳的狀態(tài)。另一方面,在船舶的營運狀態(tài)方面,經(jīng)常發(fā)生著變化。在一些運營過程中,會出現(xiàn)超載、空載方面的問題。為此,就使得在實際的運行過程中,讓主機需要保障處于一個合理的運行狀態(tài)當中,避免出現(xiàn)運輸經(jīng)濟性的下降。而為了處理這樣的問題,就需要在實際的設計過程中,能夠在傳動裝置當中安裝一些多級或者無級減速箱?;蛘?,也可以使用一些可調(diào)螺旋槳。在這樣的設計下,就可以很好的在設計過程中,能夠有效的利用基漿配合的方式,有效的實現(xiàn)技術的優(yōu)化調(diào)整。讓主機在運行的過程中,可以很好的回到額定的工況當中,讓機漿實現(xiàn)良好的配合。另一方面,還需要保障在實際的設計中,可以有效的提升設計的合理性。但是,在當下眾多的設計環(huán)節(jié)上,都采用的是操作人員的操作方式,依據(jù)船舶的大約載荷量,以及使用人工調(diào)節(jié)減速比的方式。但是對于這種方式的調(diào)節(jié),就會導致在調(diào)節(jié)精度方面無法得到有效的控制,以此就無法實現(xiàn)良好的調(diào)節(jié)效果。

1.3控制系統(tǒng)設計的重要價值

對于當下的工況,始終無法實現(xiàn)動態(tài)追蹤的效果。在這樣的工作過程中,就需要保障在系統(tǒng)的構成中,需要安裝一個可以位置隨動控制的系統(tǒng),以此對于這樣的問題進行處理。在該系統(tǒng)當中,還要保障對該系統(tǒng)進行科學合理的數(shù)據(jù)信息處理,并基于檢測的實際情況,提供一個較為可靠的控制信號,以此實現(xiàn)調(diào)速比的控制和優(yōu)化,之后再對該位置進行反饋量方面的調(diào)節(jié)。

2自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的關注點

2.1船與漿的應用機制

對于安裝有減速裝置的推進系統(tǒng)而言,當下社會上是人們較為常用的一種類型。在實際的設計過程中,其系統(tǒng)構成原理并不復雜,在對船、機、漿的特征曲線進行變換處理之后,便可以很好的將其數(shù)據(jù)置于相同的坐標系當中,進而更加直觀的反映出實際的工況。在對不同減速比的機漿工況進行分析中,就可以很好的利用這種曲線進行分析。另外,在實際的分析中,還可以很好的基于設計當中的工況,與減速比的螺旋槳推進特性,進行詳細的比較分析。在受到了轉(zhuǎn)速與扭矩的限制之后,就可以很好的分析每一個減速比的配合點合理性。在當下的分析過程中,需要對船舶在非設計荷載條件下的工況進行分析。在實際的分析中,設計荷載以及在輕載的設計中,形成的螺旋槳推進特征曲線方面,可以很好的在建立起來坐標系當中表現(xiàn)出來。另外,在這個坐標系的分析中,還可以很好的了解到,主機在這樣的功率下,往往無法很好的發(fā)揮自身最佳的性能。為此,就可以得出,在船舶重載的時候,就需要速比進行提升,以此讓齒輪箱當中的減速發(fā)生變化。

2.2減速比控制方案

在速比自動控制系統(tǒng)的構成上,是一種十分典型的位置隨動系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的運行中,本質(zhì)上是電動液壓的運行方式。為此,在實際的控制過程中,主要體現(xiàn)在測量裝置得到了船舶的參數(shù)之后,就將參數(shù)傳輸?shù)街骺刂破鳟斨?。之后,在對其?nèi)部計算機進行相應的預算,便可以對當下漿的推進特性實現(xiàn)確定。另一方面,還需要在分析的過程中,可以很好的利用速比的方式,對其位置進行有效的分析。而在該位置上,從齒輪箱操控桿反饋之后的位置進行比較后,可以很好的得出位置偏移控制信號。對于這種信號而言,可以很好的對動力裝置控制器進行有效的控制。而在未來的使用過程中,就可以很好的利用這樣的控制程序,實現(xiàn)控制的調(diào)節(jié)。2.2.1主控制器設計方法在該系統(tǒng)的運行過程中,其控制器是重要的核心組成部分。而在控制器當中,計算機對于外部信號進行處理之后,就需要馬上將其傳輸?shù)娇刂浦噶町斨?,并對當前船舶的工況,進行信號方面的調(diào)整。以此,在進行計算分析的過程中,可以依據(jù)下述的公式,進行計算分析。在這樣公式當中,便可以推算出此時螺旋槳的實際轉(zhuǎn)速。另一方面,對于船舶在運行的過程中,實際的參數(shù)并不穩(wěn)定,就會使得對于阻力以及推力方面的計算,會受到一定程度的影響,為此出現(xiàn)一定的誤差。以此,就要在實際的計算分析過程中,能夠結合其實際情況,進行針對性的計算分析調(diào)整。保障在合理的計算方式下,能夠讓控制器當中的計算機,有效的開展各種計算工作。2.2.2液壓動力裝置的設計方法在液壓動力裝置當中,主要包含著油泵、電機、驅(qū)動油缸以及閥件等設備。而在主控制器當中,由計算為止量,以及反饋位置量的比較當中,對其偏移控制信號進行發(fā)出。以此,對于該信號而言,就可以很好的基于正確的流向,對其驅(qū)動油缸進行供油處理。之后,在讓油缸當中進行活塞連桿操作,有效的推動連接的齒輪箱操縱桿,對其減速比進行改變。2.2.3其他減速比問題的調(diào)控方式首先,在實際的操作過程中,需要工作人員結合實際的情況,實現(xiàn)操作的靈活化調(diào)整。工作人員要對船舶的工況,進行詳細的檢測,之后再由人工輸入的方式,進行合理的操作。其次,對于無極調(diào)速紙輪箱的操作上,為了避免在工作人員操作中,出現(xiàn)過于頻繁的動作行為,就需要使用分級操控的方式,將原本的速比,合理的劃分成不同的區(qū)域。為此,在形成的減速比當中,需要讓系統(tǒng)可以很好的對其開展控制,以此控制減速比的變化。需要注意的是,在減速比在某一區(qū)域發(fā)生變化的時候,其系統(tǒng)不再發(fā)生動作。最后,該系統(tǒng)的主控制器,需要由工作人員安裝在駕駛室當中,而液壓裝置則需要安裝在機艙內(nèi)部,這樣就可以有效的在出現(xiàn)系統(tǒng)故障的時候,可以很好的讓操縱桿與油缸斷開連接。而對于輪機人員而言,則可以有效的基于駕駛室發(fā)出的指令,進行合理的操作。

3減速箱調(diào)節(jié)程序的日常維護措施

3.1日常維護流程

針對調(diào)節(jié)程序應有序落實日常維護工作,以此保障減速比處于有序調(diào)節(jié)狀態(tài)。調(diào)節(jié)程序的日常維護流程為:系統(tǒng)檢測,排查故障,故障有信息反饋時,進行故障進一步檢測,獲得故障信息,制定故障消除方案,開展故障針對性處理工作。如若無故障,正常運行調(diào)節(jié)程序。與此同時,在系統(tǒng)故障消除時,應采取在線故障消除法,以此維護系統(tǒng)運行的有序性。

3.2控制程序設備的日常運維工作

①日常清潔。日常運維人員應定期完成設備清潔工作,防止設備中沉積大量灰塵、混入不明物質(zhì)等問題,維護設備運行能力,減少調(diào)節(jié)程序發(fā)生故障。②點檢。日常運維人員,對船舶操控程序均應開展有序的檢查工作,保障各程序運行無故障,同時將故障檢測結果填寫在當日工作檢查表中,便于維修時查看系統(tǒng)運行信息,提升調(diào)節(jié)程序維修效率。③核對。運維組班長,應系統(tǒng)性檢查每日檢查表記錄情況,針對實際存在的設備故障問題,開展故障消除會議,以期提升故障消除效果。同時將故障消除、消除方案等內(nèi)容記錄在系統(tǒng)檢修日報中。④設備保養(yǎng)。運維人員,結合調(diào)節(jié)程序所用設備的使用情況,定期完成防腐處理、零件更換等工作,以此提升設備運行能力,降低設備故障發(fā)生可能性,最大化發(fā)揮調(diào)節(jié)程序的應用效能。⑤技術融合。在調(diào)節(jié)程序中,可添加控制、抗干擾、密碼認證、安全防護等技術,以此構建安全的數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng),保障減速比調(diào)控程序運作的穩(wěn)定性,提升調(diào)控過程的抗干擾能力,加強系統(tǒng)安全性保護,增強系統(tǒng)功能完善性,為船舶安全運行提供技術支持。⑥人員專業(yè)性建設。運維人員應具備系統(tǒng)維護、設備保養(yǎng)、船舶運行三個系統(tǒng)的專業(yè)知識,以此提升減速比調(diào)節(jié)程序運維效果,增強運維人員處理調(diào)節(jié)程序突發(fā)故障的應對能力,保障船舶運行安全性。相關單位可為運維人員設計在線學習平臺,完善系統(tǒng)運維小組的學習體系,同時采取專業(yè)科目的考核形式,獲取運維人員專業(yè)性掌握程度。

4結論

綜上所述,在本文的系統(tǒng)研究中,其理論上可以實現(xiàn)良好的效果??梢栽谕度胧褂玫倪^程中,實現(xiàn)高精度和高控制的能力,以此讓船舶可以讓機漿實現(xiàn)良好的配合,以此也有效的提升了船舶具有的經(jīng)濟性。

參考文獻:

[1]高珍,侯天柱,劉淵.船舶齒輪箱振動測試分析及優(yōu)化研究[J].推進技術,2020,41(11):2587-2595.

[2]全向宏.船用齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)探討[J].珠江水運,2020(15):61-62.

[3]董江宏,楊兵.船用齒輪箱多級行星齒輪傳動系統(tǒng)設計[J].艦船科學技術,2019,41(18):94-96.

[4]楊朝良.特大減速比船用齒輪箱研究[D].浙江:浙江大學,2013.

[5]熊德喜,程巖.雙減速比齒輪箱技術在長江推船上應用的可能性研究[J].船舶設計技術交流,1993(001):13-18.

[6]臧瑞斌,周劍,辛公正,等.高原高速艇半浸槳雙速比齒輪箱應用分析[J].船海工程,2017,46(4):122-125.

作者:姚壯 單位:江南造船(集團)有限責任公司