一SULZERRTADENIS1型主机气动操纵系统的操作原理要点.doc
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1、任务四 SUIZER RTA DENIS-1 型主机气动操纵系统一、学习目标(learning target)1 .掌握SUIZER RTA DENIS-1 型主机气动操纵系统的操作原理;2 .读懂SUIZER RTA DENIS-1 型主机操纵系统气路原理图;3 .掌握各种操纵(机旁、集控室遥控、驾驶台遥控)工作原理;4 .掌握SUIZER RTA DENIS-1 型主机操纵系统的启动、停车、换向及平安保护的工作过程;5 .学会SUIZER RTA DENIS-1 型主机操纵系统故障诊断和维护。二、学习任务(learning assignment)1 .学习SUIZER RTA DENIS-
2、1 型主机气动操纵系统的操作原理;2 .读 SUIZER RTA DENIS-1 型主机操纵系统气路原理图;3 .学习SUIZER RTA DENIS-1 型主机操纵系统故障诊断和维护学习情境一SULZER RTA DENIS-1 型主机气动操纵系统的操作原理【背景知识】(background knowledge)DENIS( Diesel Engine Interface by Sulzer )型柴油主机气动操纵系统是SULZER RTA 系列柴油机采用的一种操纵系统。它与微机遥控系统(如 AUTO CHIEF IV等)相配合,实现 对柴油机的遥控操纵。该系统在目前营运船舶中占有一定的比例,
3、可以在驾驶台、集控室、 机旁位置分别操纵主机,也可以在调速器损坏的情况下,利用应急操纵方式对主机进行操纵。DENIS 气动操纵系统同常规的气动主机遥控系统相比,省去了许多逻辑回路,它的气路简单,但保护功能完善,特别是在气动回路中应用了大量压气到位指示器,为故障检修带来了极大的方便。本节以 SULZER RTA 84C 主机所用的DENIS-1 型气动操纵系统为例进行分析和讲解。一、控制介质(Control Medium )DENIS 气动操纵系统如图11-4-1 所示。系统所用的控制介质(medium of the controlsystem)有控制气源和控制液压油两局部。1) 控制气源DEN
4、IS 操纵系统的控制气源主要分为4 种:2) ) 0.8 MPa 的控制空气控制空气由空气瓶经减压阀减压至0.8 MPa,经过过滤、除尘、脱水枯燥后得到。该控制空气通过气源单元的 Ai输入口,经过112HA单向阀通过A3输出口向气动逻辑和调速回 路提供控制空气。287HA 为一小气瓶,可以通过气阀泄放残水,在 287A 上装有平安阀270HA,当压力过高时泄放空气。306HB 是压力变换器,对控制空气进行压力监视,如果压力过低时输出报警信号。3) 3 MPa 起动空气、动力控制空气起动空气和动力控制空气都是压力为3 MPa 的空气。起动空气是指柴油机起动时,按柴油机的发火顺序在其工作行程时引入
5、气缸,代替燃气推动活塞使柴油机到达起动转速所需要的空气。起动空气直接从主空气瓶上方输出,去主起动阀2.04提供柴油机起动时需要的起动空气。动力控制空气是指为空气分配器、气缸起动阀、慢转起动阀、换向阀、起动升压器提供控制用的空气。它从空气瓶到输入口A2进入气源系统,经汽水别离器 117HA除水后得到,通过气源系统输出口 A5输出,经49HA、49HB、49HC、49HD、49HE为空气分配器伺服器2.22、 慢转起动阀2.17、 燃油泵凸轮换向阀5.02等提供控制用的动力空气。当 0.8MPa的控制空气由于故障无输出时,3 MPa 的动力控制空气经减压阀19HB 减压后,通过单向阀112HB 向
6、气动逻辑和调速回路提供备用控制空气。4) 0.75 MPa 排气阀驱动空气5F?OHD3 wenm9.01A523HAL1BAR|G oilCRAm0 0凹1na a7ZZ?EH STOPSTARTING AIR3 03 碇 AD ASTERNSPEED SETTING:用淑11XAACOOLING WATER-AI4EAD-L:捣2T访 J0D-MTE嬴J9HSzsiTS2U.62Ut72U:乙BT.6 BFIT M-12 BAR LHLsnun l*SfiHB3D 0tRPICK-UPnm喜置Y TMCONTROL AIR flORC SUPPL* 8 8ARI-CROSSHEAD BEA
7、RING OIL i-SUPPL* OIL FOR EXHAUST VALVE ACTUATORSLOW里5TARTM AFt顿前丽PUMP Dfilff27CHARKCHARGING AIR52WA240HAOOP 1FRE-CTL.lubrication126HAlegHflTl- STOP-1W - 12 BAR0CYL. COOLING VATER TEMP,OVtRSPEED AHO SAFETY SHUT。口KA0 076?iirftifo72HPO|_一I(pT蒲用口 | 一II13HBM5HAVIT-CYL=O 14MA RC ONG9暄瓯J 一畚-.*GZH 事佑.STOPt
8、03rQp sisg NA 200 Him 44_4-u|!*6 6 qoREMOTECONTROLEMERGENCY CONTROL312sn._烈亚? 6- 一图11-2-1 SULZER RTA DENIS-1型柴油机气动操纵系统图排气阀驱动空气是主机液压式排气阀的空气弹簧所需要的动力空气。它平时由动力控制空气经减压阀19HA 减压为 0.75 MPa, 通过单向阀342HB, 手动二位三通阀36HA 经 A6 输出口到排气阀空气弹簧4.05。 如果 19HA 由于故障无输出或压力过低时,压力变送器306HC输出报警信号,同时3 MPa 经减压阀23HA 减压后通过单向阀342HA 和二
9、位三通阀36HA向排气阀提供驱动空气。4应急控制空气应急控制空气平时由排气阀驱动空气供应,是为高压油泵平安切断装置6.04 等平安保护系统提供平安保护用的控制空气,同时为机旁应急操纵时提供控制空气。它通过气源系统的输出口 A4输出,同样平安保护控制空气设有气瓶287HB,可用于泄放控制空气中的水分,并在气瓶上设有平安阀270HB 。2.控制液压油Control Hydraulic Oil 1十字头轴承Crosshead Bearing润滑油十字头轴承润滑油的压力为1.01.2MPa,通往燃油泵凸轮换向装置换向阀5.02、转向平安保护装置6.01 、 各缸换向伺服机构5.01 以及各缸换向机构连
10、锁阀53HI 等。 在换向过程中,换向气压信号推动换向阀5.02 的活塞机构,控制液压油定向驱动燃油泵凸轮换向伺服机构 5.01 进行换向操作,换向阀和换向机构反应阀,即换向阀、换向伺服器、转向平安保护装置都换向到位以后,滑油才逐个通过反应阀到断油伺服器,各缸换向机构连锁阀53HI 、53HK才全部受控,或门阀113HA才无压气输出相当于换向完成信号产生,或门阀115HB 泄放,平安保护断油装置6.04 泄放弹簧复位,解除停油连锁。如果有一个缸换向不到位,连锁阀53HI、53HK中必将有一个阀不受控,那么或门阀115HB输出气压信号到平安保护断油装置6.04,实现停油连锁。十字头润滑油还可驱动
11、气缸注油器的液压马达,并向排气阀驱动泵提供动力油。2主轴承和活塞冷却油主轴承和活塞冷却油的压力为0.340.42 MPa,当十字头滑油系统故障时,主滑油可经止回阀代替十字头滑油进行换向并向排气阀驱动泵供油。二、集控室ECR 遥控操纵主机本系统在驾驶台和集控室遥控操纵主机时,气动控制回路根本相同,现以集控室遥控操纵 ECR Engine Control Room contro1 为例,介绍在遥控位置操纵主机时各气路的控制特 点。1 .置“集控操纵位置1机旁操纵台手柄置“遥控操纵位置机旁操纵是各操纵位置中优先级最高的操纵部位。如果要在集控室操纵柴油机,必须将相应的开关转换到要求的位置:1机旁换向和
12、起动手柄5.03置“RC遥控位置,35HB工作在下位,为“驾/集遥控电磁阀25A 准备好气源,只待 “集控室或 “驾驶台按下 “遥控按钮 RC TAKE OVER 便可实现遥控转换。 2将机旁“停车手柄5.07置“RUN 位置,机旁手动停车阀 49HF 工作在下位,使遥控停车电磁阀126HC 机旁停车气控信号泄放,126HC 处在遥控停车的备用状态以便在需要遥控停机时,使电磁阀126HC 获电断油或起动时到达发火转速,使电磁阀126HC 失电供油 。 3将机旁“应急操纵燃油手柄3.12置“REMOTE CONTROL 位置,机旁一遥控连锁阀31HC处在受控的遥控位置,29D 不受控为遥控状态,
13、控制空气经 29D控制阀35HB 提供气源待用;调速器执行机构1.03与油门连杆机构的连接由控制阀53HC 控制,此时 53HC 不受控,因此控制气源通过9B 进入调速器执行机构连接气缸3.10,使调速执行机构 1.03与油门连杆3.09直接相连。当 “应急操纵燃油手柄3.12置 “ EMERGENCYCONTROL 位置时,调速执行机构1.03 将与油门连杆3.09 脱开,油门连杆3.09直接由“应急操纵燃油手柄3.12拉动。2集控室操纵台置“集控操纵位置 1按下“集控室操纵台上的“遥控按钮, “驾集遥控电磁阀25A 获电上位通,29B 受控左位通,以便在松开“遥控按钮时, 29B 受控的受
14、控状态经25A 下位自锁,压力开关 141HA 持续给出遥控状态指示信号RC ON 。 2将集控室“起动换向手柄按照车令置“停车位置,遥控停车电磁阀126HC 有电, 通过停油或门阀115HA 使调速器断油。柴油机停油也可以通过115HB 有控制空气输出,到超速及故障停机电磁阀 38A,使停油伺服器6.04动作,实现停油状态。 3集控室“调速手柄置“停车位置,暂无起动指令和车令转速信号发出。3操纵前备车状态及其控制气路 1备车状态的控制气路主机操纵系统已经切换到遥控位置,处于正车停车状态,停车电磁阀126HC 有电工作在右位,0.8MPa 的控制空气经126HC 右位、 115HA 或门阀使调
15、速器断油伺服器和53HA 二位三通阀受控,53HA 工作在右位,升压器的通路被切断。 2备车状态的主气路主起动空气3 MPa经截止阀到主起动阀 2.04备用。动力控制空气3 MPa 一局部作为0.8 MPa控制气源的备用气源,另一局部至盘车 连锁阀 38HA。当脱开盘车机后备用,动力控制空气 3 MPa 一局部经盘车连锁阀 38HA至U阀组E 中的燃油泵凸轮正倒车换向阀49HD 和 49HE、 空气分配器正倒车换向起动阀49HA 和 49HB、主起动控制阀49HC 处待用。控制空气及平安保护空气到位备用。2 .集控室正常起动操纵当起动换向手柄由“停车位置移动到“正车起动时,燃油泵凸轮正车换向电
16、磁阀130HD、主起动控制电磁阀 130HC 注意:在慢转起动时 130HC无电不受控、空气分 配器正车起动换向电磁阀130HA 同时有电受控。1燃油泵凸轮换向控制燃油泵凸轮正车换向电磁阀130HD有电,使“机械、气动双控起动控制阀 49HD受控工作在上位,3MPa 动力控制空气经49HD 到燃油泵凸轮换向阀5.02 右侧,使5.02 活塞左推,等候在换向阀 5.02供油口中间油口处的 1.01.2MPa的十字头滑油经 5.02的左侧油口进入到各缸高压油泵的换向伺服器5.01自右管进,使各缸高压油泵凸轮进行正车换向到位后,自5.01下方中间管输出换向完成信号,使各缸换向连锁阀53HI、53HK
17、都受控,各缸换向综合或门阀113HA泄放失压,115HC的P1 口泄压,115HC的P2 口能否泄压还要看主机的实际转向监测情况。在凸轮轴换向的同时,有局部换向用滑油进入转向平安保护装置6.01,如主机停车前转向或现在实际转向与车令相符,6.01 输出端才有控制油压输出到转向连锁保护控制阀 53HB控制端,53HB工作在上位,115HC的P2 口泄压,这样才能保证115HA 的P2 口泄压,就为起动供油做好了准备,只待起动到达发火转速时,遥控系统控制停车电磁阀 126HC 失电, 115HA 和 115HB 的三口皆泄放,停油伺服器6.04才能泄压使弹簧复位,供油发火运行,2主起动阀开启控制主
18、起动阀起动控制电磁阀130HC 有电, 3MPa 动力控制空气经130HC 使“机械、气动双控起动控制阀 49HC受控工作在上位,等候的 3 MPa动力控制空气经49HC到达主起动阀的控制阀2.05,使2.05 受控工作在下位,使主起动阀主阀阀芯下部泄放大气,阀芯下移,上部阀口翻开,等候的3 MPa 主起动空气经主起动阀的主阀2.04输出后,一路经滤器2.08到达气缸起动阀2.07处等候,另一路空气到达空气分配器换向连锁阀212HA 处等候。对于配装液压调速器的控制系统,经49HC的动力控制空气还有一路控制空气到53HA ,在主机到达起动转速后,由于电磁阀126HC 断电,经53HA 的左位到
19、达调速器的升压器2.14,为调速器提供了一定压力的压力油,为调速器的快速供油正常工作做好准备。3空气分配器换向控制空气分配器正车起动换向电磁阀130HA 有电, 3 MPa 动力控制空气由于130HA 受控使49HA 受控而工作在上位,等候在49HA 的动力控制空气通过49HA 到达空气分配器换向伺服器2.22,使2.22 动力活塞上腔室气压增高,活塞下移,一方面在活塞下移空气分配器正车准备到位后,如无起动限制的电控信号,那么起动限制电磁阀129HA 不受控工作在右位,因此动力控制空气经2.22 活塞腔室的出气口、129HA 右位到达212HA 使其受控而工作在左位,允许等候在212HA 处的
20、主起动空气进入空气分配器2.01;另一方面使空气分配器换向伺服器的凸轮2.02 连动下移,空气分配器的各缸小柱塞同分配器的凸轮2.02相接触而投人工作, 同时, 为空气分配器的各缸输出口提供气源。如果此时某缸空气分配器处于工作位置,那么空气通过空气分配器2.01 到达 134HA 使其受控工作在上位,等候在此处的空气通过134HA 翻开气缸起动阀2.07,等候在气缸起动阀2.07 处的 3MPa 的主空气进入气缸推动活塞使主机起动运转。4油/气切换控制当主机转速到达起动发火转速时,一方面,遥控系统控制起动限制电磁阀129HA 有电受控,使212HA 处于不受控状态,通向空气分配器的气源被阻塞,
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