第十二章_船舶柴油主机气动操纵系统

1、第十二章 船舶柴油主机气动操纵系统12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统的主要气动元部件 （见第十章补充见第十章补充）12-2 船舶柴油主机气动操纵系统（船舶柴油主机气动操纵系统（*）12-1 主机遥控系统的主要气动元部件v逻辑元件 两位三通阀、两位四通阀、 两位五通阀 三位四通阀、多路阀 双座止回阀、联动阀v时序元件 单向节流阀、分级延时阀 速放阀v控制元件 减压阀v主机遥控系统气源的标准及其要求主机遥控系统常用的气动阀件12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件两位三通阀机械动作二位三通阀的结构原理与逻辑符号图气动作二位三通阀的结构原理与逻辑符号图12-4

2、 起动逻辑及其控制v根据动作阀芯力的性质(控制信号种类)不同，分为 机械动作 手动 气动的 双气路控制 电动主机遥控系统常用的气动阀件两位三通阀12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件二位四通阀、二位五通阀12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件三位四通阀常用作双凸轮主机的换向阀 A、B正、倒车换向输出口 放大气放大气 7口为联锁信，锁中位 12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件多路阀正车正车倒车倒车12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件双座止回阀(或门阀)、联动阀(与门阀)当两个压力口同时进气

3、时，那么具有较高压力的压力口与工作口相通 与门阀，俗称双压阀 12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件单向节流阀碗形密封圈碗形密封圈 20m孔隙的过滤器 来防止污物进入节流口 安全环8用于防止将节流口完全关闭 12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件分级延时阀(a)调整螺钉A，可调整开始进行节流延时的输入压力值调整螺钉B，即可调整延时时间 12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件分级延时阀一次压力一次压力二次压力二次压力tP调整螺钉At1t2调整螺钉B12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件速放阀

4、橡胶膜片橡胶膜片 通大气口通大气口B泄放，不必经A，再经较长的管路泄放，避免了信号泄放的延时12-1 主机遥控系统的主要气动元部件主机遥控系统常用的气动阀件减压阀 一次压力一次压力二次压力二次压力一次压力一次压力二次压力二次压力二次压力波动情况二次压力波动情况调节二次压力调节二次压力12-1 主机遥控系统的主要气动元部件v用3.0MPa的压缩空气作为换向和起动的动力气源v用0.7MPa的压缩空气作为其遥控气源v遥控气源可由动力气源减压获得，也可单独供给v遥控气源必须是稳定而洁净的 净化处理，滤去灰尘杂质 去除水分及油污 最后稳压（减压）处理主机遥控系统常用的气动阀件主机遥控系统气源的标准及其要

5、求12-2 起动逻辑及其控制主机遥控系统常用的气动阀件主机遥控系统气源的标准及其要求滤器滤器气源选择阀气源选择阀减压阀减压阀位：用于停泊状态位和位：单路工作（一路工作，另一路备用），用于海上航行状态I位：双路工作，用于进出港，因主机操纵频繁，耗气量大，确保安全 12-2 起动逻辑及其控制v遥控系统的重要组成部分v完成主机的起动、换向和停车，转速设定等v由主机厂家随机提供，不同主机，气动操纵系统不同v本书以MAN-B&W-S-MC/MCE型主机的气动操纵系统为例1、船舶柴油主机气动操纵系统12-2 起动逻辑及其控制v集控室主机操纵台集控室主机操纵台v集控室遥控的准备工作集控室遥控的准备工

6、作v集控室操纵（集控室操纵（4种）种） 停车、换向、起动停车、换向、起动 运行中换向起动运行中换向起动v驾驶室遥控驾驶室遥控v机旁应急操纵机旁应急操纵v安保断油安保断油v喷油定时自动调节（喷油定时自动调节（VIT机构）机构）v气动操纵系统管理维护要点气动操纵系统管理维护要点1、船舶柴油主机气动操纵系统12-2 起动逻辑及其控制v集控室主机操纵台船舶柴油主机气动操纵系统A 换向手柄兼回令车钟手柄B 为主机操纵手柄73 控制空气压力表1 电子调速器供油限制取消指示灯79 电子调速器供油限制取消开关2 慢转起动指示灯78 为慢转起动“取消”开关80 驾控/集控转换阀12-2 起动逻辑及其控制v集控室

7、遥控的准备工作 （1）调速供油离合器应处于“遥控”部位41。 （2）机旁操纵台上阀100应置于“遥控”位置。 （3）集控室操纵台上阀80置于“集控室”位置，上位通。v 此时，0.7MPa的控制空气已送至以下各处： （1）曲柄箱油雾浓度监视报警装置； （2）盘车机联锁机构； （3）喷油定时自动调节机构； （4）经阀100送至集控室操纵台，再经阀80到达阀63和64，为集控室操纵做好准备。船舶柴油主机气动操纵系统12-2 起动逻辑及其控制v1、停车、停车 （1）驾驶室给出“STOP”指令，集控室A和B都处于“STOP”位置，阀64被压下，控制空气通过后然后分成两路 （2）一路到70，为后续操作作准

8、备 （3）一路到38，经23分两路，一路经128锁定高压油泵，一路到117，使空气分配器通，为启动作准备 （4）与此同时，限位开关60也向电子调速器发送断油停车信号（油门拉杆），确保可靠停油船舶柴油主机气动操纵系统1、集控室操纵（4种）12-2 起动逻辑及其控制v2、换向、换向 （1）驾驶台发出指令时，轮机员首先通过手柄A进行回令 （2）当集控台指示灯指示的凸轮轴位置与车令一致时，再将手柄B从“STOP”位置推向“START”位置进行启动。 （3）若不一致（倒车向正车换向），管路6有气，分两路。一路经29到10，再到达各个高压油泵的换向气缸（进行正车换向），同时到到空气分配器气缸57，使阀55

9、右位通，使另一路管路12有气（标志空气分配器换向完成），为起动作准备 船舶柴油主机气动操纵系统 3、集控室操纵（4种）12-2 起动逻辑及其控制v3、起动、起动 （1）车令与凸轮轴位置一致，手柄B推到“START”位置 （2）63被压下，管路5有气（此时阀64仍处于上位，管路2继续有气，仍处于停止供油状态），经阀91到阀37，阀前气源经阀37、阀31使阀33，控制空气经阀33到阀27、26、14、15导致： （a）空气分配器的位置被锁定（阀14、15） （b）空气分配器投入工作准备条件 （阀26） （c）打开准、辅起动空气阀 （阀27）（满转指令） （3）当达到起动转速时，将B从“START”

10、推向“FUEL RANGE”区域，这时阀63、64复位到下位通，电位器62输出转速设定电压信号船舶柴油主机气动操纵系统 3、集控室操纵（4种）12-2 起动逻辑及其控制v3、起动、起动 （3）当达到起动转速时，将B从“START”推向“FUEL RANGE”区域，这时阀63、64复位到下位通，电位器62输出转速设定电压信号： （a）阀25复位，解锁各缸高压喷油泵 （b）阀117复位，空气分配器停止工作 （c）管路6经阀69延时泻放，有利于各缸高压油泵换向成功 （d）阀63的复位使管路22经阀32延时泻放，约1秒钟油气重叠船舶柴油主机气动操纵系统 3、集控室操纵（4种）12-2 起动逻辑及其控制

11、v4、运行中的换向、运行中的换向 （1）驾驶台发令，集控室A回令， （2）B仍处于“FUEL RANGE”区域，A只消报警声、光，不执行换向，主机仍运行 （3）将B拉至低于换向转速区域，观察转速表，待满足，再拉至“STOP”，执行停油，进一步降速 （4）A得气，进行相应的换向操作 （5）换向结束后，再把B从” STOP”扳到” START” ，主机进入强制制动，而后开始反向起动 （6）后续过程与停车起动完全一致 船舶柴油主机气动操纵系统 2、集控室操纵（4种）12-2 起动逻辑及其控制v驾驶室操纵 阀80置“驾控”位置 手柄A、B被隔离 气源到84、86、88、90，BR通过电信号控制各个电磁

12、阀动作 其工作过程与集控室操纵相同船舶柴油主机气动操纵系统 3、驾驶室操纵12-2 起动逻辑及其控制v1、遥控、遥控-机旁切换过程机旁切换过程 船舶柴油主机气动操纵系统 4、机旁应急操纵100 遥控机旁转换阀105 机旁换向阀A 锁紧手柄B 油门调节手轮P 压紧手轮12-2 起动逻辑及其控制v1、停车停车 按下停车阀102 阀102不带复位弹簧，采用气v2、换向、换向 停车阀按下状态，换向阀105打到相应的位置v3 、起动、起动 按下阀101，起动成功后松开v4、供油调速、供油调速 机旁给出的不是转速设定信号，而是油量信号，调速器不起作用船舶柴油主机气动操纵系统 4、机旁应急操纵12-2 起动

13、逻辑及其控制v安全保护系统控制的断油停车电磁阀127，一旦出现： 主轴承滑油低压 推力轴承高温 凸轮轴滑油低压 废气锅炉气压太高 超速 有应急停车指令时船舶柴油主机气动操纵系统 5、安保断油12-2 起动逻辑及其控制v实质：在主机负荷变化时，自动调整高压油泵的喷油提前角 部分负荷时有较高的爆压 高负荷运行时最高燃烧压力不超过额定值 达到节能（降低油耗）、保障主机性能双重效果v组成 由由传动杠杆 调压阀53 VIT伺服机构52 操作机构船舶柴油主机气动操纵系统 7、喷油定时自动调节（VIT机构）12-2 起动逻辑及其控制船舶柴油主机气动操纵系统 7、喷油定时自动调节（VIT机构）VIT控制杠杆动

14、作原理该压力与主机负荷相关，经阀49、40到达各气缸的VIT伺服器52，改变喷油定时调速器的输出变化时，调油轴：一方面改变燃油齿条位置一方面驱动调压阀53，改变输出压力12-2 起动逻辑及其控制船舶柴油主机气动操纵系统 7、喷油定时自动调节（VIT机构）连接杆推动定时调节齿条向左移动，喷油定时提前，反之，则喷油定时滞后12-2 起动逻辑及其控制船舶柴油主机气动操纵系统 7、喷油定时自动调节（VIT机构） 负荷50标定功率，杠杆绕支点O1转动，调压阀输出压力增加，喷油定时得以提前，爆压增长快 8085，杠杆接触O2，最大允许爆压。 8085，喷油定时将随负荷增加而后移，爆压减少喷油定时随主机负荷

15、变化的规律12-2 起动逻辑及其控制船舶柴油主机气动操纵系统 7、喷油定时自动调节（VIT机构）调压支点O1和O2，可以对定时自动调节特性曲线的起始点，转折点和终结点进行调整喷油定时随主机负荷变化的规律12-2 起动逻辑及其控制（1）1至7天对滤器、气瓶定期排放污水，查看液位（2）半年至1年更新空气过滤器中的过滤元件，对遥控气路认真进行漏气检查。（3）每2年对强度在3MPa以下的气动元件，如气缸等执行机构，进行维护检查。（4）每4年对强度在1MPa以下的气动元件，进行维护检查。（5）48年对密封垫片之类的橡胶制品予以更新。（6）原则上经过8年长期使用之后的1MPa以下的气动元件都要求更新。船舶

16、柴油主机气动操纵系统 8、管理要点12-4 起动逻辑及其控制（1）核对遥控系统高、低压气源的压力是否正常。（2）检查管路上是否有泄漏情况。（3）检查应急停车等应急操纵是否已被撤消。（4）故障是否复位船舶柴油主机气动操纵系统 9、故障排除第十三章 AUTOCHIEF-主机遥控系统 13-1 AC-主机遥控系统概述主机遥控系统概述 13-2 AC-主机遥控系统具体功能主机遥控系统具体功能 13-3 DGS8800e数字调速系统数字调速系统13-4 SSU8810安全保护系统安全保护系统 13-1 AC-主机遥控系统概述 vAC-4是Norcontrol公司上世纪末推出的第四代产品，是为在驾驶台遥控

17、低速二冲程柴油机v它的前代产品（AC-3）是由集成电路实现的vAC-4是采用微机控制的遥控系统13-1 AC-主机遥控系统概述 v 扩展I/O接口板连接指示灯、按钮和LCD数码显示器等，实现人机交互v I/O适配器板采集或驱动I/O设备，如电磁阀等v 各设备之间采用RS-422串行总线相互通讯，共同协调完成主机遥控的各种功能 13-2 AC-主机遥控系统具体功能 显示过程报警状态 显示过程参数值 显示和主机遥控系统相关的状态 接收驾驶台车钟系统信号，如转速、正倒车信号等 接收驾驶台应急停车信号 接收驾驶台控制相关的参数设定 AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2

18、 AC-主机遥控系统具体功能 报警指示区状态指示区取消按钮区 其他参数设定区 操车位置转换区 报警声响确认区 三个数码显示器:正常情况下，显示 “起动空气压力”、“车令设定转速”和“主机实际转速”参数查询和整定时，显示状态、报警信，也可进行参数修改13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v报警指示区 可取消的SLD、SHD 不可取消的SLD、SHD 已执行的SLD、SHD 超速 手动应急停车信号 主机没备妥、起动连锁 起动失败 集控室面板故障、安全保护系统故障、车钟故障及调速器故障等系统内部故障AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v

19、系统状态指示区左边（转速限制） 有手动最大转速限制 恶劣海况限制 负荷程序加速限制 负荷程序减速限制 加速速率限制 起动设定转速限制 临界转速限制 轴带发电机运行转速限制CriticalAC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v报警指示区右边（主机运行状态） 正常起动 慢转起动 重复起动 起动超时 紧急换向 起动空气低压 停车 操作手柄匹配AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v取消按钮区（舍机保船，用于应急操作） 取消故障自动停车 取消故障自动减速 取消多种限制 取消负荷

20、程序AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v操车位置转换区 驾驶室主 驾驶室左舷 驾驶室右舷 集控室AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v其他参数设定区 括恶劣海况（ROUGH SEA） 试灯（具有硬件检验功能） 显示和调试功能锁定（COMMIS LOCK）AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v报警声响确认区v系统工作状态和硬件故障指示区 系统运行 输入/输出模拟试验 数据通信收、发 电源故障 通信故障 存

21、贮器故障 输入/输出通道故障 安全保护系统线路故AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能驾驶台控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能整个主机起动过程状态图板整个主机起动过程状态图板整个主机遥控系统状态和报警整个主机遥控系统状态和报警指示灯及复位等按钮指示灯及复位等按钮参数显示和修改功能区及计算机内部状态和报警指示灯参数显示和修改功能区及计算机内部状态和报警指示灯13-2 AC-主机遥控系统具体功能 AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v主机状态指示方框

22、禁止起动 允许起动 慢转起动 正在起动 运行 紧急换向 正在停车 故障停车AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v给定值限制器方框 轮机长最大转速限制 负荷程序 加速速率限制 临界转速 减速限制 最低转速限制 起动给定转速设定AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v起动失败/故障方框 3次启动失败 起动超时 动空气压力低 转速监测器故障 主机故障停车 主机未备妥AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v主机未备妥

23、方框 调速器未连接 主起动阀关闭 空气分配器阀关闭 盘车机未脱开 其他辅助设备未准备好AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v系统警告方框 主要设备故障 某些应急操纵AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能v系统故障方框 测速装置失灵 电磁阀失灵 控制位置丢失13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v系统工作状态和硬件故障指示区 输入/输出模拟试验 复位 操纵部位转换（请求、 应答），实际为主控台上的转换手柄80实现AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v参数显示和修改功能区及计算机内部状态和报警指示AC-4驾驶台和集控室控制面板的组成及功能集控室控制面板及功能13-2 AC-主机遥控系统具体功能 v起动时，注意“Start Block”、“Engine Not Ready”v“Start Block”产生的原因： 起动空气压力太低 转速检