齒輪箱減速比自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析

時(shí)間:2022-05-10 10:42:56

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齒輪箱減速比自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析

摘要:本文簡(jiǎn)要介紹了船用齒輪箱減速比自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,由此提出了船槳應(yīng)用機(jī)制,繼而探索了減速比控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案:主控制器、液壓動(dòng)力裝置、其他問題調(diào)節(jié)等,以此提升自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的減速比控制能力,提升船用齒輪箱的應(yīng)用性能。

關(guān)鍵詞:齒輪箱;柴油機(jī);自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

船只整體具有能量運(yùn)作的平衡性,船舶主控系統(tǒng),在油料燃燒狀態(tài)下,將會(huì)產(chǎn)生扭矩,在傳動(dòng)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(yùn)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(dòng),將會(huì)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(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

1.1傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性需求

柴油機(jī)在實(shí)際運(yùn)行期間,含有特定的工況運(yùn)行范圍。在標(biāo)準(zhǔn)工況情況下,柴油機(jī)運(yùn)行效率較高,同時(shí)產(chǎn)生的耗油問題較低,由此能夠最大化彰顯柴油機(jī)功率運(yùn)行價(jià)值。同理,螺旋槳含有運(yùn)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(jī)兩者在運(yùn)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(jià)值,為船舶經(jīng)濟(jì)獲取帶來更多可能性。螺旋槳、柴油機(jī)的協(xié)作運(yùn)行,作為航運(yùn)部門較為關(guān)心的話題。螺旋槳設(shè)計(jì)期間,應(yīng)完成主機(jī)信號(hào)選擇與設(shè)計(jì),保障傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性。

1.2減速箱添加必要性

一旦在船舶荷載的設(shè)計(jì)中,保持在設(shè)計(jì)狀態(tài),就會(huì)使得船、機(jī)、漿可以有效的配合,讓船舶的營(yíng)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性實(shí)現(xiàn)最佳的狀態(tài)。另一方面,在船舶的營(yíng)運(yùn)狀態(tài)方面,經(jīng)常發(fā)生著變化。在一些運(yùn)營(yíng)過程中,會(huì)出現(xiàn)超載、空載方面的問題。為此,就使得在實(shí)際的運(yùn)行過程中,讓主機(jī)需要保障處于一個(gè)合理的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中,避免出現(xiàn)運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性的下降。而為了處理這樣的問題,就需要在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,能夠在傳動(dòng)裝置當(dāng)中安裝一些多級(jí)或者無級(jí)減速箱?;蛘?,也可以使用一些可調(diào)螺旋槳。在這樣的設(shè)計(jì)下,就可以很好的在設(shè)計(jì)過程中,能夠有效的利用基漿配合的方式,有效的實(shí)現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化調(diào)整。讓主機(jī)在運(yùn)行的過程中,可以很好的回到額定的工況當(dāng)中,讓機(jī)漿實(shí)現(xiàn)良好的配合。另一方面,還需要保障在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,可以有效的提升設(shè)計(jì)的合理性。但是,在當(dāng)下眾多的設(shè)計(jì)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(duì)于這種方式的調(diào)節(jié),就會(huì)導(dǎo)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(shí)現(xiàn)良好的調(diào)節(jié)效果。

1.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要價(jià)值

對(duì)于當(dāng)下的工況,始終無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(gòu)成中,需要安裝一個(gè)可以位置隨動(dòng)控制的系統(tǒng),以此對(duì)于這樣的問題進(jìn)行處理。在該系統(tǒng)當(dāng)中,還要保障對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的數(shù)據(jù)信息處理,并基于檢測(cè)的實(shí)際情況,提供一個(gè)較為可靠的控制信號(hào),以此實(shí)現(xiàn)調(diào)速比的控制和優(yōu)化,之后再對(duì)該位置進(jìn)行反饋量方面的調(diào)節(jié)。

2自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)

2.1船與漿的應(yīng)用機(jī)制

對(duì)于安裝有減速裝置的推進(jìn)系統(tǒng)而言,當(dāng)下社會(huì)上是人們較為常用的一種類型。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,其系統(tǒng)構(gòu)成原理并不復(fù)雜,在對(duì)船、機(jī)、漿的特征曲線進(jìn)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(biāo)系當(dāng)中,進(jìn)而更加直觀的反映出實(shí)際的工況。在對(duì)不同減速比的機(jī)漿工況進(jìn)行分析中,就可以很好的利用這種曲線進(jìn)行分析。另外,在實(shí)際的分析中,還可以很好的基于設(shè)計(jì)當(dāng)中的工況,與減速比的螺旋槳推進(jìn)特性,進(jìn)行詳細(xì)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(gè)減速比的配合點(diǎn)合理性。在當(dāng)下的分析過程中,需要對(duì)船舶在非設(shè)計(jì)荷載條件下的工況進(jìn)行分析。在實(shí)際的分析中,設(shè)計(jì)荷載以及在輕載的設(shè)計(jì)中,形成的螺旋槳推進(jìn)特征曲線方面,可以很好的在建立起來坐標(biāo)系當(dāng)中表現(xiàn)出來。另外,在這個(gè)坐標(biāo)系的分析中,還可以很好的了解到,主機(jī)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(shí)候,就需要速比進(jìn)行提升,以此讓齒輪箱當(dāng)中的減速發(fā)生變化。

2.2減速比控制方案

在速比自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成上,是一種十分典型的位置隨動(dòng)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的運(yùn)行中,本質(zhì)上是電動(dòng)液壓的運(yùn)行方式。為此,在實(shí)際的控制過程中,主要體現(xiàn)在測(cè)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?dāng)中。之后,在對(duì)其內(nèi)部計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)算,便可以對(duì)當(dāng)下漿的推進(jìn)特性實(shí)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(duì)其位置進(jìn)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(jìn)行比較后,可以很好的得出位置偏移控制信號(hào)。對(duì)于這種信號(hào)而言,可以很好的對(duì)動(dòng)力裝置控制器進(jìn)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(shí)現(xiàn)控制的調(diào)節(jié)。2.2.1主控制器設(shè)計(jì)方法在該系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,其控制器是重要的核心組成部分。而在控制器當(dāng)中,計(jì)算機(jī)對(duì)于外部信號(hào)進(jìn)行處理之后,就需要馬上將其傳輸?shù)娇刂浦噶町?dāng)中,并對(duì)當(dāng)前船舶的工況,進(jìn)行信號(hào)方面的調(diào)整。以此,在進(jìn)行計(jì)算分析的過程中,可以依據(jù)下述的公式,進(jìn)行計(jì)算分析。在這樣公式當(dāng)中,便可以推算出此時(shí)螺旋槳的實(shí)際轉(zhuǎn)速。另一方面,對(duì)于船舶在運(yùn)行的過程中,實(shí)際的參數(shù)并不穩(wěn)定,就會(huì)使得對(duì)于阻力以及推力方面的計(jì)算,會(huì)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(shí)際的計(jì)算分析過程中,能夠結(jié)合其實(shí)際情況,進(jìn)行針對(duì)性的計(jì)算分析調(diào)整。保障在合理的計(jì)算方式下,能夠讓控制器當(dāng)中的計(jì)算機(jī),有效的開展各種計(jì)算工作。2.2.2液壓動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)方法在液壓動(dòng)力裝置當(dāng)中,主要包含著油泵、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)油缸以及閥件等設(shè)備。而在主控制器當(dāng)中,由計(jì)算為止量,以及反饋位置量的比較當(dāng)中,對(duì)其偏移控制信號(hào)進(jìn)行發(fā)出。以此,對(duì)于該信號(hào)而言,就可以很好的基于正確的流向,對(duì)其驅(qū)動(dòng)油缸進(jìn)行供油處理。之后,在讓油缸當(dāng)中進(jìn)行活塞連桿操作,有效的推動(dòng)連接的齒輪箱操縱桿,對(duì)其減速比進(jìn)行改變。2.2.3其他減速比問題的調(diào)控方式首先,在實(shí)際的操作過程中,需要工作人員結(jié)合實(shí)際的情況,實(shí)現(xiàn)操作的靈活化調(diào)整。工作人員要對(duì)船舶的工況,進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè),之后再由人工輸入的方式,進(jìn)行合理的操作。其次,對(duì)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(dòng)作行為,就需要使用分級(jí)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(dāng)中,需要讓系統(tǒng)可以很好的對(duì)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(shí)候,其系統(tǒng)不再發(fā)生動(dòng)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(dāng)中,而液壓裝置則需要安裝在機(jī)艙內(nèi)部,這樣就可以有效的在出現(xiàn)系統(tǒng)故障的時(shí)候,可以很好的讓操縱桿與油缸斷開連接。而對(duì)于輪機(jī)人員而言,則可以有效的基于駕駛室發(fā)出的指令,進(jìn)行合理的操作。

3減速箱調(diào)節(jié)程序的日常維護(hù)措施

3.1日常維護(hù)流程

針對(duì)調(diào)節(jié)程序應(yīng)有序落實(shí)日常維護(hù)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(hù)流程為:系統(tǒng)檢測(cè),排查故障,故障有信息反饋時(shí),進(jìn)行故障進(jìn)一步檢測(cè),獲得故障信息,制定故障消除方案,開展故障針對(duì)性處理工作。如若無故障,正常運(yùn)行調(diào)節(jié)程序。與此同時(shí),在系統(tǒng)故障消除時(shí),應(yīng)采取在線故障消除法,以此維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的有序性。

3.2控制程序設(shè)備的日常運(yùn)維工作

①日常清潔。日常運(yùn)維人員應(yīng)定期完成設(shè)備清潔工作,防止設(shè)備中沉積大量灰塵、混入不明物質(zhì)等問題,維護(hù)設(shè)備運(yùn)行能力,減少調(diào)節(jié)程序發(fā)生故障。②點(diǎn)檢。日常運(yùn)維人員,對(duì)船舶操控程序均應(yīng)開展有序的檢查工作,保障各程序運(yùn)行無故障,同時(shí)將故障檢測(cè)結(jié)果填寫在當(dāng)日工作檢查表中,便于維修時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行信息,提升調(diào)節(jié)程序維修效率。③核對(duì)。運(yùn)維組班長(zhǎng),應(yīng)系統(tǒng)性檢查每日檢查表記錄情況,針對(duì)實(shí)際存在的設(shè)備故障問題,開展故障消除會(huì)議,以期提升故障消除效果。同時(shí)將故障消除、消除方案等內(nèi)容記錄在系統(tǒng)檢修日?qǐng)?bào)中。④設(shè)備保養(yǎng)。運(yùn)維人員,結(jié)合調(diào)節(jié)程序所用設(shè)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(shè)備運(yùn)行能力,降低設(shè)備故障發(fā)生可能性,最大化發(fā)揮調(diào)節(jié)程序的應(yīng)用效能。⑤技術(shù)融合。在調(diào)節(jié)程序中,可添加控制、抗干擾、密碼認(rèn)證、安全防護(hù)等技術(shù),以此構(gòu)建安全的數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng),保障減速比調(diào)控程序運(yùn)作的穩(wěn)定性,提升調(diào)控過程的抗干擾能力,加強(qiáng)系統(tǒng)安全性保護(hù),增強(qiáng)系統(tǒng)功能完善性,為船舶安全運(yùn)行提供技術(shù)支持。⑥人員專業(yè)性建設(shè)。運(yùn)維人員應(yīng)具備系統(tǒng)維護(hù)、設(shè)備保養(yǎng)、船舶運(yùn)行三個(gè)系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí),以此提升減速比調(diào)節(jié)程序運(yùn)維效果,增強(qiáng)運(yùn)維人員處理調(diào)節(jié)程序突發(fā)故障的應(yīng)對(duì)能力,保障船舶運(yùn)行安全性。相關(guān)單位可為運(yùn)維人員設(shè)計(jì)在線學(xué)習(xí)平臺(tái),完善系統(tǒng)運(yùn)維小組的學(xué)習(xí)體系,同時(shí)采取專業(yè)科目的考核形式,獲取運(yùn)維人員專業(yè)性掌握程度。

4結(jié)論

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

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作者:姚壯 單位:江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司