轮机自动化课件第十一章

第十一章柴油机主机气动操纵系统

主机气动操纵系统是用来执行主机起动、换向、制动、停车及调速等控制指令的系统，是主机遥控系统的执行部分，也是主机遥控装置与主机之间的控制接口。不同类型的柴油机主机，所配套的气动操纵系统不尽相同。其中最具影响力的是MANB&W和SULZER柴油机主机操纵系统。本章以MANB&W12K90MC-C型主机气动操纵系统为例，介绍主机气动操纵系统的组成及操作原理。

集大轮机自动化

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一、系统中使用的部件

二、系统的主要气路

3.0MPa的高压空气经减压装置[150]减压后分二路，分别输出大小均为0.7MPa的控制空气和安全空气。

1、控制空气第一路：到60L储气罐[20]，由压力表[6]显示其压力，附带有球阀[21]用以泄放残水。气瓶出口又分4路。第二路：去减缸运行控制阀[220]和[221]等待。第三路：经控制阀[100]到停车电磁阀[84]、正车电磁阀[86]、倒车电磁阀[88]和起动电磁阀[90]处等待。2、安全空气经手控阀[16]到20L储气瓶，“安全空气”至电磁阀[127]处等待。集大轮机自动化

三、集控室操纵1、准备工作1）开启控制空气和安全空气2）脱开盘车机3）起动主滑油泵、凸轮轴滑油泵、增压器滑油泵4）检查气缸注油器注油情况5）起动冷却水泵6）将主起动阀和慢转起动阀的止动板提起到“工作”位置

7）开启起动空气分配器的控制阀[118]，使其工作在下位8）起动和检查燃油系统9）将辅助鼓风机控制开关置于“自动”位置10）在机旁应急操纵台，将冲击手柄P转至“遥控”位置，将“遥控

/机旁”转换阀[100]手柄扳至“遥控”位置11）在集控室，将集控室车钟[70]手柄放在停车位置，将“驾控/集控”开关[80]扳至“集控”位置

集大轮机自动化2、停车

集控室的调油手柄在“STOP”位置，开关[64]动作，使得停车电磁阀[84]得电，控制空气经阀84的上位送至双向止回阀[23]的右位，阀[23]输出分为二路：第一路：加至阀[25]的控制端使阀25受控。控制空气经阀[25]的上位、阀[128]、阀[124]、阀[226]送到各缸高压油泵的顶部，将高压油泵的泄油阀打开，实现断油。

第二路：作为阀[117]和阀[36]的控制信号，为空气分配器换向做好准备。集大轮机自动化3、正车起动

当驾驶台发出正车车令后，值班人员应根据驾驶台的车令，将集控室的车钟手柄移到正车相应位置，然后将调油手柄从“STOP”移到“START”位置。此时，正车电磁阀[86]、停车电磁阀[84]和起动电磁阀[90]同时得电。除了燃油泵停油外，还应完成下列控制：

集大轮机自动化（1）车钟手柄移到正车位置时，车钟下的凸轮使开关[176]动作，正车电磁阀[86]受控，控制空气经阀[86]上位、阀[29]输出，分成两路：一路加至正车控制阀[14]、阀[34]的控制端，使两阀受控，为空气分配器换向做好准备。另一路使阀[10]受控，控制空气经阀[10]上位、阀[9]、阀[181]（不节流）、阀[180]进入换向气缸[13]。如果此时燃油滚轮不在正车位置，则推动活塞带动拨叉将滚轮推至正车位置。（2）开关[63]动作，使起动电磁阀[90]受控。控制空气经阀[90]上位、阀[31]加至阀[33]的控制端，使阀[33]受控工作在上位。由于盘车机已脱开，盘车机连锁阀[115]不受控，则控制空气经阀[115]左位、阀[33]上位、阀[32]（不节流）后分成二路：

集大轮机自动化第一路：使主起动控制阀[27]受控，工作在上位。如果不进行慢转起动控制，慢转电磁阀[28]失电工作在下位，控制空气经阀[27]上位后，一路经阀[28]下位由右向左进入主阀控制气缸，推动活塞将主起动阀打开；另一路由右向左进入辅阀控制气缸，推动活塞将辅起动阀打开。因而，主阀和辅阀同时打开，实现正常起动。

第二路：使空气分配器控制阀[26]受控，工作在下位。来自于起动阀的3MPa起动空气经阀[26]下位后，再经阀[14]和阀[34]进入空气分配器，将空气分配器内的各缸控制阀柱塞推出，与换向凸轮接触，使空气分配器按正车方向工作。3MPa起动空气按空气分配器的分配通到各缸的气缸起动阀，主机在压缩空气作用下旋转，进行起动。集大轮机自动化4、倒车换向与起动

驾驶台发出倒车指令后，轮机员应先将调油手柄拉到“STOP”位置，集控室车钟手柄移到相应的倒车位置，当主机转速降到换向转速时，再将调油手柄移到“START”位置，开关[63]动作使起动电磁阀[90]得电，此时主机仍保持正车运转，起动电磁阀[90]得电后，压缩空气进入主机实现强制制动和反向起动。

待主机在倒车方向达到发火转速时，就可将调油手柄从“START”推到“FUELRANGE”的相应位置上。集大轮机自动化四、驾驶台操纵驾控时，需要将集控室操纵台上的转换开关由“ECR”转到“BC”位置，开关[80]的触头均合向“W/H”位置，集控台上的车钟和调油手柄均不起作用。除了电磁阀控制信号的来源不同外，驾驶台遥控的操纵过程与前述的集控室操纵基本相同。五、机旁应急操纵1、操纵场所的转换2、停车3、正车起动

集大轮机自动化六、VIT控制MANB&W型柴油机配备可变喷油定时机构VIT，即随着柴油机负荷的改变，自动调整燃油泵的喷油提前角，使得柴油机在部分负荷时仍有较高的最高燃烧压力，从而改善部分负荷时的经济性。在本系统中，电子调速器按照主机的油门开度、平均指示压力等因素输出的VIT控制信号（4~20mA电流信号）经I/P转换器[53]变换成0.05~0.5MPa气压信号，控制VIT执行机构[52]的机械动作。

集大轮机自动化（1）主机正转当主机正转时，电磁阀[40]不受控。I/P转换器[53]输出的0.05~0.5MPa气压信号，经阀[54]上位、阀[40]右位进入VIT执行器[52]。

当负荷在50%MCR范围以下变化时，I/P转换器[53]的输出压力较小，VIT执行器[52]不动作，供油提前角不变。当负荷在50%~90%MCR范围内变化时，I/P转换器[53]的输出较大（0.16~0.32MPa之间）VIT执行器[52]动作，使燃油泵正时齿条移动，供油提前角随负荷的增大而增大。当负荷在90%MCR时，供油提前角达到最大。

当负荷>90%MCR时，I/P转换器[53]的输出逐渐降低，VIT执行器[52]动作，使燃油泵正时齿条反向转动，供油提前角随负荷的增大而减小。集大轮机自动化（2）主机反转或停车当主机反转或停车时，阀[40]处于受控状态。I/P转换器[53]输出的气信号被阻断，调压阀[59]输出的固定压力信号经阀[40]左位进入VIT执行器[52]，供油提前角不变。（3）机旁应急操纵机旁应急操纵时的VIT控制是阀[54]受控工作在下位，由调压阀