6-6第六节 柴油机的操纵系统.docVIP

第六节 柴油机的操纵系统 柴油机的操纵系统就是将起动、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。轮机人员在操纵台前，通过控制系统就可以集中控制机器，满足船舶操纵的各种要求。 随着自动化技术和电子技术的发展，各种遥控技术已广泛地应用于柴油机的操纵机构。特别是近年来电子计算机技术和微处理机已用于主机遥控、巡回检测和工况监视等方面，不仅大大减轻了轮机人员的劳动强度，改善了工作条件，还可以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。目前，主机遥控技术水平越来越高，船舶正朝着全面自动化和智能化的方向发展。 在船舶柴油机中，操纵系统是最复杂的一部分，零部件多，排列错综复杂。尤其是近年来遥控技术和自动化技术在操纵机构的应用，更增加了操纵系统的复杂程度。为了保证操纵系统能够可靠地工作，对船舶柴油机的操纵系统有下列基本要求： （1）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。 （2）要有必要的联锁装置，以避免误操作和事故。 （3）必须有必要的监视仪表和安全保护与报警装置。 （4）操纵机构中的零部件必须灵活、可靠，不易损坏。 （5）操作、调节方便，维护简单。 （6）便于实现遥控和自动控制。 一、操纵系统的类型 按操纵部位和操纵方式，操纵系统可以分为： （1）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； （2）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。 （3）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。 在这三个部位中机旁手动控制是整个操纵系统的基础。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。 按遥控系统所使用的能源和工质，主机遥控系统可分为以下几种。 1．电动式主机遥控系统 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，在遥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；是实现主要遥控的最佳途径。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的较熟练的操作管理人员。 2．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以内可满足系统的控制要求。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，因而深受轮机人员的欢迎。但该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。 3．液力式主机遥控系统 液力式遥控系统的主要优点是结构牢固，工作可靠，传递力较大。但是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。 4．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－气混合式和电－液混合式等，即从驾驶台到机舱采用电传动，机舱系统采用液压力或气动。目前，这种系统在船上应用较为广泛。 5．微型计算机控制系统 在常规的主机遥控系统中，程序控制等功能是通过各种典型环节的控制回路完成的。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。 微型计算机遥控主机系统是当代向综合性自动化方向发展的主要目标和方向。