船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的若干分析

廖明浩

【摘 要】伴隨著我國科技技術(shù)的快速發(fā)展，我國船舶事業(yè)的發(fā)展水平越來越高，船舶壓載水系統(tǒng)應(yīng)用的閥門驅(qū)動裝置，功能和類型也在不斷的增多。船舶壓載水系統(tǒng)主要是通過不同部位壓載水艙灌注或排出的方式，來調(diào)整船舶運(yùn)行過程中的浮態(tài)，而閥門驅(qū)動裝置則是配合船舶壓載水系統(tǒng)的操作，進(jìn)行遠(yuǎn)距離、快速、準(zhǔn)確性的管道閥門控制，以使得船舶操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)行。進(jìn)一步保障船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的使用效果，需要切實(shí)于閥門驅(qū)動裝置類型的研究，以將閥門驅(qū)動裝置合理運(yùn)用于船舶壓載水系統(tǒng)中。

【關(guān)鍵詞】船舶壓載；系統(tǒng)閥門；驅(qū)動裝置；水系統(tǒng)

近年來，因受到智能化技術(shù)與自動化技術(shù)深入發(fā)展的影響，船舶行業(yè)對船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的要求逐漸增多，進(jìn)而促使閥門裝置在不斷的改進(jìn)和優(yōu)化下，從單一手動裝置方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱友b置、手動裝置、氣動裝置、液壓裝置和電液裝置等類型。由于各個(gè)閥門驅(qū)動裝置的應(yīng)用功能和應(yīng)用范圍各不相同，只有根據(jù)船舶壓載水系統(tǒng)的實(shí)際需求，選擇合理的閥門驅(qū)動裝置進(jìn)行運(yùn)用，才能確保船舶壓載水系統(tǒng)的整體效果。因此為了有效保障船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的使用效果，需要對船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的類型進(jìn)行合理探析，以使得閥門驅(qū)動裝置的優(yōu)勢作用可以充分發(fā)揮。

一、船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的概述

（一）船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的簡介

船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置主要是利用外加動力，來啟動和關(guān)閉閥門的裝置，使得閥門操作能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的控制和操作，從而提升閥門驅(qū)動裝置控制的效率和效益。根據(jù)現(xiàn)階段使用的船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置輸出軸運(yùn)動方式分類，可以將閥門驅(qū)動裝置分為多圈回轉(zhuǎn)式、部分回轉(zhuǎn)式與直線往復(fù)式等類型，選擇閥門驅(qū)動裝置進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)船舶壓載水系統(tǒng)的輸出軸運(yùn)動方式要求和實(shí)際操作需求進(jìn)行選擇，防止出現(xiàn)船舶壓載水系統(tǒng)與閥門驅(qū)動裝置互不適用的情況。

（二）船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的發(fā)展歷程

傳統(tǒng)船舶壓載水系統(tǒng)采用的閥門驅(qū)動裝置，多為單一化的手動裝置，這種閥門驅(qū)動裝置方式不僅消耗的物力、人力與資金比較多，閥門控制的準(zhǔn)確性和及時(shí)性也難以進(jìn)行保障，從而致使閥門驅(qū)動裝置開始向著自動化的方向進(jìn)行發(fā)展。在經(jīng)過長期的研發(fā)和改進(jìn)下，以自動化技術(shù)為基礎(chǔ)核心組成的電動裝置、氣動裝置、氣液聯(lián)動裝置和電液聯(lián)動裝置，逐漸應(yīng)用于船舶壓載水系統(tǒng)中，這些結(jié)合了自動化技術(shù)的閥門驅(qū)動裝置，與傳統(tǒng)手動裝置方式相比，安全性和穩(wěn)定性方面都有著顯著提升，且一定程度上優(yōu)化了船舶壓載水系統(tǒng)的使用性能，因此促使這些技術(shù)替代傳統(tǒng)手動裝置方式，成為了目前船舶壓載水系統(tǒng)的主要應(yīng)用閥門驅(qū)動裝置。

二、船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的類型

（一）手動裝置

手動裝置是船舶壓載水系統(tǒng)的基本類型，其裝置主要是采用調(diào)駁閥箱進(jìn)行運(yùn)用的，這種調(diào)駁閥箱是由多個(gè)閥組組成的集合體，在人力驅(qū)動的操作下，可以進(jìn)行船舶壓載水系統(tǒng)的操作配合。手動裝置方式的整體結(jié)構(gòu)十分簡單，操作比較易控制，可以適用于各種小型船舶壓載水系統(tǒng)中，但若在壓載艙較多的船舶中的進(jìn)行使用，則需要進(jìn)行管路長度的增加，因此很少適用于大型船舶壓載水系統(tǒng)中。近幾年來，伴隨著自動化控制和智能化控制的需求影響，手動閥門驅(qū)動裝置的方式已經(jīng)越來越難以滿足船舶壓載水系統(tǒng)的使用需求，進(jìn)而致使其逐漸退出船舶壓載水系統(tǒng)的閥門驅(qū)動裝置應(yīng)用類型。

（二）電動裝置

電動裝置是依靠電力進(jìn)行閥門關(guān)閉和調(diào)節(jié)的閥門驅(qū)動裝置，電力裝置相對于手動裝置，具有啟動快、關(guān)閉快、控制性高、操作簡單的使用優(yōu)勢，可以對直流、交流、短波、脈沖等信號進(jìn)行有效采集，從而滿足船舶壓載水系統(tǒng)的控制需求。電動裝置雖具有較多的使用優(yōu)勢，但受到電動裝置以電力為驅(qū)動能源的操作方式，導(dǎo)致電動裝置的機(jī)械化效率為30-60%左右，且同時(shí)容易因電源電壓與頻率變化的影響，出現(xiàn)船舶壓載水系統(tǒng)協(xié)助操作穩(wěn)定性低的情況。一般情況下，電動裝置不適用于潮濕嚴(yán)重的船舶壓載環(huán)境中，實(shí)際運(yùn)用時(shí)應(yīng)盡量采用干式電動裝置，而在防爆場合應(yīng)用時(shí)，也應(yīng)當(dāng)盡量選擇防爆型電動裝置。

（三）氣動裝置

船舶上基本都設(shè)有壓縮空氣系統(tǒng)，利用氣動裝置進(jìn)行船舶壓載水系統(tǒng)運(yùn)用時(shí)，可以通過壓縮空氣系統(tǒng)獲取氣源。氣動裝置的介質(zhì)為低壓壓縮空氣，其壓力一般低于0.8MPa，氣源可以直接排入大氣中，且不會對大氣環(huán)境產(chǎn)生任何性的污染。實(shí)際將氣動裝置運(yùn)用于船舶壓載水系統(tǒng)時(shí)，閥門的控制速度相對較高，若應(yīng)用于中小型船舶中，應(yīng)安裝調(diào)速閥進(jìn)行速度調(diào)節(jié)控制。由于氣動裝置采用的氣體可以壓縮，在關(guān)閉啟動裝置的過程中，可以對船舶壓載水系統(tǒng)起到一定的緩沖作用，這十分利于船舶壓載水系統(tǒng)的使用安全。

（四）液壓裝置

液壓裝置分為液壓鋼執(zhí)行結(jié)構(gòu)與液壓馬達(dá)執(zhí)行結(jié)構(gòu)兩種，其中液壓鋼執(zhí)行結(jié)構(gòu)是用于進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動的，而液壓馬達(dá)執(zhí)行結(jié)構(gòu)則是用于進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動的。液壓裝置結(jié)構(gòu)比較密集，體積相對比較小，驅(qū)動時(shí)平穩(wěn)性與可靠性都比較高，可以適用于大通徑、管道流體壓力高的船舶壓載水系統(tǒng)中。使用液壓裝置進(jìn)行船舶壓載水系統(tǒng)運(yùn)用時(shí)，應(yīng)配置相應(yīng)的液壓泵站，并需要嚴(yán)格規(guī)范液壓泵與液壓裝置的距離，避免管路發(fā)生泄漏問題，引發(fā)較大的環(huán)境污染事故。

（五）電液裝置

電液驅(qū)動裝置融合了液壓裝置與電氣裝置的技術(shù)優(yōu)勢，不僅驅(qū)動力比較大，驅(qū)動反應(yīng)時(shí)間也比較短，可以快速配合船舶壓載水系統(tǒng)做出相應(yīng)操作。電液裝置采用的為泵控液壓缸方式，裝置由電擊、液壓泵、油箱、安全保護(hù)模塊、液壓執(zhí)行模塊與閥位指示模塊等組成，且因液壓泵是直接安裝在液壓驅(qū)動裝置上的，使得電液裝置之間的獨(dú)立性比較強(qiáng)，可以有效提升船舶壓載水系統(tǒng)的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性。

三、結(jié)語

綜上所述，閥門驅(qū)動裝置作為船舶壓載水系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，閥門驅(qū)動裝置運(yùn)用的合理性與水平，直接影響著船舶壓載水系統(tǒng)的運(yùn)行安全，一旦閥門驅(qū)動裝置與船舶壓載水系統(tǒng)不相適用，難免會降低船舶壓載水系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。因現(xiàn)階段船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的使用類型不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的手動控制方式已經(jīng)逐漸被替代，在利用閥門驅(qū)動裝置進(jìn)行船舶壓載水系統(tǒng)協(xié)助使用時(shí)，不僅需要嚴(yán)格控制好閥門驅(qū)動裝置的質(zhì)量，也需要根據(jù)船舶壓載水系統(tǒng)的應(yīng)用類型與特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的閥門驅(qū)動裝置，以確保船舶壓載水系統(tǒng)閥門控制的準(zhǔn)確性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]路海晉.李曉晨.船舶壓載水系統(tǒng)閥門驅(qū)動裝置的現(xiàn)狀[J].黑龍江科技信息，2015，（24）：16-18.

[2]楊淑薈.周凌云.自動門控制系統(tǒng)驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技廣場，2016，（2）：52-55.

[3]蔡琴.范鈞.應(yīng)用于船舶的電力推進(jìn)驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)[J].船舶科學(xué)技術(shù)，2016，（8）：13-17.