某船液壓調(diào)距槳應(yīng)急螺距操控方案改進(jìn)研究

涂新彪+唐然+蔡鵬飛

摘 要： 對于具備調(diào)距槳的船舶而言，應(yīng)急螺距的操控對于船舶航行安全有著極其重要的意義。本文針對某船液壓調(diào)距槳應(yīng)急螺距操控存在的安全隱患及弊端進(jìn)行了細(xì)致分析，并提出了改進(jìn)方案，提高了船舶航行的安全性和可靠性，為相似船舶的輪機(jī)管理人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 調(diào)距槳；應(yīng)急螺距；改進(jìn)方案

1 引言

配有可調(diào)螺距螺旋槳（Controllable Pitch Propeller，簡稱CPP）的船舶主柴油機(jī)可以省去一套倒車機(jī)構(gòu)，而且能夠提高倒車的效率，在主機(jī)不停車亦無需換向的情況下實現(xiàn)倒航，改善船舶的操縱性能，提高了船舶的機(jī)動性，有利于實現(xiàn)駕駛自動化。當(dāng)期由于液壓傳動技術(shù)的廣泛運用，使可調(diào)漿更易于實現(xiàn)。某遠(yuǎn)洋船舶配備有可調(diào)螺距螺旋槳，該船調(diào)距槳為液壓可調(diào)距槳，其液壓控制系統(tǒng)為一體式結(jié)構(gòu)，自動化程度高，出現(xiàn)故障難以及時修復(fù)，所以其應(yīng)急螺距的操控就更為重要。

2 CPP液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

CPP液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)工作原理比較復(fù)雜，本文就以圖1中電磁閥正車得電工作原理為例：CPP液壓系統(tǒng)使用的是Follow up隨動電磁閥，泵站工作時液壓泵將液壓油吸出，到達(dá)主閥三位四通閥液控?fù)Q向閥，一路到達(dá)隨動控制電磁閥，當(dāng)發(fā)出正車命令時，隨動正車電磁閥得電，液壓油推動梭閥048閥芯左移到達(dá)主液壓系統(tǒng)閥，使左位閥芯換位，在液壓系統(tǒng)主閥等待的液壓油迅速通過主閥閥芯進(jìn)入正車C1腔，一路使梭閥032閥芯左移，液壓油通過梭閥032到達(dá)125bar安全閥，使溢流閥關(guān)閉。正車油路C1，倒車油路C2分別與配油器正倒車油路連接，正車油通過連接管進(jìn)入位于螺旋槳槳鼓內(nèi)的正車伺服油缸，推動活塞向右移動，從而帶動螺旋槳的槳葉向正螺距方向移動，實現(xiàn)正車，此時倒車油缸內(nèi)的液壓油被擠壓，從連接管內(nèi)管與外管之間管路回流至C2，然后到達(dá)液壓油系統(tǒng)主閥，經(jīng)過冷卻器濾器回到液壓泵站油柜。因為這套設(shè)備的精密度和自動化程度都很高，一旦出現(xiàn)故障將很難維修。所以生產(chǎn)廠家配備一套應(yīng)急螺距操控設(shè)備。

3 當(dāng)前應(yīng)急螺距操控方案與弊端分析

當(dāng)前應(yīng)急螺距操控的方法：首先要停主機(jī)，停CPP液壓油泵，之后擰開配油器下方的接頭螺母，接上專用接頭，并連接上液壓管，同時將7-9bar的壓縮空氣連接到氣動泵上，再通過調(diào)壓閥把氣壓調(diào)至2-3bar。將氣動泵的吸油口放入盛滿液壓油的油桶中，接通空氣氣泵開始工作。觀察螺距變化，當(dāng)螺距達(dá)到30%-40%時停止泵油，關(guān)閉氣動泵，此時可調(diào)槳作為定距槳工作。當(dāng)主機(jī)啟動后可以繼續(xù)啟動氣動泵增加螺距。

當(dāng)前應(yīng)急螺距操控方案的弊端：一旦使用應(yīng)急螺距，調(diào)距槳只能夠作為定距槳使用，而且螺距一旦超過50%主機(jī)停機(jī)后，二次啟動就很困難，甚至啟動不起來。必須立即進(jìn)廠對CPP液壓系統(tǒng)進(jìn)行修理。對遠(yuǎn)洋船舶來說這是一項很大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也存在很大的安全隱患。

4 應(yīng)急螺距操控改進(jìn)方案

針對原有應(yīng)急螺距操控的弊端，設(shè)計在專用氣動泵出口接一個三通閥，將三通閥的出口分別連接到帶泄壓開關(guān)的油管上，油管的另一端分別連接到配油器的C1、C2管上。通過氣動泵分別給C1管或C2管泵壓。正車油路C1，倒車油路C2分別與配油器內(nèi)的正倒車油路連接，正車油通過連接管進(jìn)入位于螺旋槳槳鼓內(nèi)的正車伺服油缸，推動活塞移動，從而帶動螺旋槳的槳葉向正螺距方向移動，實現(xiàn)正車，此時倒車油缸內(nèi)的液壓油被擠壓，從連接管內(nèi)回流至C2的泄壓開關(guān)，最后經(jīng)氣動泵流回油桶，從而實現(xiàn)應(yīng)急螺距的操控，使其更加有效的改變CPP的正倒車螺距。

5 結(jié)束語

本文提出的應(yīng)急螺距操控方案在該船上進(jìn)行了改機(jī)試驗驗證，達(dá)到了操控應(yīng)急螺距的良好效果，實現(xiàn)了消除安全隱患的預(yù)期目的。本方案改動設(shè)備少，需要資金少，實用性能強(qiáng)，該方案有效解決了當(dāng)前應(yīng)急螺距操控方案的弊端，提高了船舶航行的安全性和可靠性。endprint