船舶滑動(dòng)移門分析與研究

徐利

摘 要：介紹了3種常用的滑動(dòng)移門，對(duì)其組成結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行分析，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，同時(shí)結(jié)合目前在建的鋪管船項(xiàng)目，重點(diǎn)介紹了電液式滑動(dòng)移門的操作方式和使用情況，以及未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：滑動(dòng)移門;液壓泵站;蓄能器;手搖泵;手搖發(fā)電機(jī)

引言

船舶滑動(dòng)移門是一種重要設(shè)備，因其良好的水密、氣密以及防火功能，在許多情況下被規(guī)范強(qiáng)制使用。在船舶機(jī)艙、泵艙、推進(jìn)器艙等重要區(qū)域都會(huì)用到滑動(dòng)移門，當(dāng)某區(qū)域進(jìn)水或發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠關(guān)閉滑動(dòng)移門防止進(jìn)水區(qū)域擴(kuò)散或火災(zāi)蔓延，保證船舶安全。

根據(jù)國(guó)際海上人命安全公約，客船艙壁甲板以下水密艙壁上的開口應(yīng)采用動(dòng)力滑動(dòng)移門，當(dāng)船舶在正浮位置時(shí)，應(yīng)能從駕駛室的總控制臺(tái)控制并關(guān)閉這些滑動(dòng)移門，且總時(shí)間不超過60s，除此之外，該滑動(dòng)移門也可以從艙壁每側(cè)就地操縱，可以電動(dòng)操作，但也必須有手動(dòng)應(yīng)急操作功能。關(guān)于滑動(dòng)移門的使用規(guī)范有許多，再此就不一一列舉了，鑒于滑動(dòng)水密門在船舶設(shè)備中的重要作用，結(jié)合幾個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究經(jīng)驗(yàn)，梳理總結(jié)一下，供大家交流學(xué)習(xí)。

1 滑動(dòng)移門分類

目前常用的滑動(dòng)移門，按照其驅(qū)動(dòng)方式分類，可以分為液壓式，純電式，以及電液混合式三種，下面依次介紹一下這三種滑動(dòng)移門的組成、工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍。

1.1 液壓式滑動(dòng)移門

1.1.1 液壓式滑動(dòng)移門的組成

通常液壓式滑動(dòng)移門的主要組成部件有：液壓泵組、油箱、蓄能器、手搖泵、手動(dòng)換向閥、液壓油缸、液壓管等，一臺(tái)液壓泵組能夠驅(qū)動(dòng)多臺(tái)滑動(dòng)移門。

1.1.2 液壓式滑動(dòng)移門的工作原理

液壓式滑動(dòng)移門是由液壓泵組提供能量，液壓油傳遞能量，液壓油推動(dòng)油缸的活塞運(yùn)動(dòng)，活塞桿直接推動(dòng)滑門移動(dòng)。換向閥用來改變供油方向，從而控制滑動(dòng)移門打開或關(guān)閉。蓄能器用于儲(chǔ)備能量，同時(shí)也能起到緩沖作用，手搖泵主要固定在滑門附近，用于就地操作。

1.1.3 液壓式滑動(dòng)移門的優(yōu)缺點(diǎn)

液壓式滑動(dòng)移門的液壓執(zhí)行裝置通常采用雙作用油缸，有效行程視油缸和活塞桿長(zhǎng)度而定，油缸一般是又細(xì)又長(zhǎng)，體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但是工作比較平穩(wěn)，而且慣性小，反應(yīng)快，一般用于需要快速啟動(dòng)、制動(dòng)、或者需要頻繁更換方向的場(chǎng)所，液壓元件能自潤(rùn)滑，抗磨損能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)成本低。液壓滑動(dòng)移門能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，而且在系統(tǒng)運(yùn)行過程中也能夠調(diào)速。

液壓式滑動(dòng)移門的缺點(diǎn)是需要布置液壓管，而且通常是一臺(tái)液壓泵站對(duì)應(yīng)多臺(tái)液壓門，液壓門相對(duì)比較分散，液壓管必須從泵站連接到每臺(tái)液壓門，往往需要布置大量的液壓管，管路泄漏的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大，液壓系統(tǒng)壓力還比較高，通常是8～12MPa，遠(yuǎn)距離傳送能量損失較大，傳輸效率不高，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)很難查明原因。

1.1.4 液壓式滑動(dòng)移門的應(yīng)用范圍

液壓式滑動(dòng)移門通常用于小型漁船或拖輪，這類船型通常都不大，自動(dòng)化程度也不高，滑動(dòng)移門數(shù)量較少，液壓管不多，能量損失小。

1.2 純電動(dòng)滑動(dòng)移門

1.2.1 純電動(dòng)滑動(dòng)移門的組成

純電動(dòng)滑動(dòng)移門的主要組成部件有：主電源、應(yīng)急電源、手搖發(fā)電機(jī)、控制箱、以及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置（由馬達(dá)、齒輪箱、傳動(dòng)桿組成）等。在船舶上，主電源通常由應(yīng)急配電板供電，應(yīng)急電源通常采用蓄電池，在主電源失效情況下使用，手搖發(fā)電機(jī)是船舶規(guī)范強(qiáng)制要求的，在主電源和應(yīng)急電源失效時(shí)仍然能夠操作滑動(dòng)移門。

1.2.2 純電動(dòng)滑動(dòng)移門的工作原理

正常工況下，電動(dòng)滑動(dòng)移門是由主電源供電，開關(guān)按鈕閉合后，對(duì)應(yīng)的馬達(dá)通電運(yùn)轉(zhuǎn)，馬達(dá)帶動(dòng)齒輪箱和傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)，從而打開或關(guān)閉滑動(dòng)移門。

1.2.3 純電動(dòng)滑動(dòng)移門的優(yōu)缺點(diǎn)

純電動(dòng)滑動(dòng)移門不用安裝管路，主要是鋪設(shè)電纜，安裝工作更加簡(jiǎn)單，不用擔(dān)心管路清潔度以及泄漏風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)故障排查也相對(duì)容易?；瑒?dòng)移門通電就能運(yùn)轉(zhuǎn)，反應(yīng)速度快，而且可以遠(yuǎn)距離操作，能量損失少。

純電動(dòng)滑動(dòng)移門是由電機(jī)直接帶動(dòng)移門運(yùn)動(dòng)的，電機(jī)和齒輪箱如何布置始終是一個(gè)難題，如果是大的滑動(dòng)移門，還需要大功率電機(jī)，進(jìn)一步增加了電機(jī)布置難度。電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)移門運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定性不如液壓驅(qū)動(dòng)，安全可靠性也不如液壓驅(qū)動(dòng)。

1.2.4 純電動(dòng)滑動(dòng)移門的應(yīng)用范圍

純電動(dòng)滑動(dòng)移門在船舶上使用的不多，在陸地上應(yīng)用非常廣，最常見的就是汽車的滑動(dòng)門，主要用于小型的重量較輕的滑動(dòng)門。

1.3 電液式滑動(dòng)移門

1.3.1 電液式滑動(dòng)移門的組成

電液式滑動(dòng)移門的主要組成部件有：主電源、應(yīng)急電源、手搖發(fā)電機(jī)、集成泵站、蓄能器、液壓油缸等。

1.3.2 電液式滑動(dòng)移門的工作原理

正常工況下，電液式滑動(dòng)移門由主電源供電，開關(guān)按鈕閉合后，對(duì)應(yīng)的集成泵站通電工作，提供液壓動(dòng)力，液壓油推動(dòng)液壓油缸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滑門的移動(dòng)。蓄能器有儲(chǔ)備液壓能量和緩沖的功能，在失電情況下，蓄能器儲(chǔ)備的壓力足夠該水密門打開和關(guān)閉各一次。在滑動(dòng)移門的兩側(cè)都可以手動(dòng)和電動(dòng)開啟或關(guān)閉滑動(dòng)移門，手動(dòng)操作是通過集成在泵站上的應(yīng)急手搖泵來實(shí)現(xiàn)的。

1.3.3 電液式滑動(dòng)移門的優(yōu)缺點(diǎn)

電液式滑動(dòng)移門與純電式滑動(dòng)移門從系統(tǒng)構(gòu)造來看，僅僅在門上的驅(qū)動(dòng)方式發(fā)生了改變。電液式滑動(dòng)移門采用微型液壓泵站驅(qū)動(dòng)，泵站、油箱等元件都集成到一起，安裝在門兩側(cè)，由電氣控制驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，形成液壓，推動(dòng)液壓油缸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滑門的移動(dòng)，而純電式液壓門是電氣控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，馬達(dá)直接帶動(dòng)滑門移動(dòng)。電液式滑動(dòng)移門系統(tǒng)即可以擁有傳統(tǒng)液壓滑動(dòng)移門液壓驅(qū)動(dòng)帶來的好處，如工作平穩(wěn)，同時(shí)也避免了一些缺點(diǎn)，不用在艙室里布置大量的液壓管，只需要鋪設(shè)電纜就可以，能有效避免遠(yuǎn)距離傳動(dòng)能量損失，提高傳動(dòng)效率。隨著微型液壓泵站技術(shù)的成熟，（很多微型泵站廠家提供 10 年質(zhì)保）越來越多的動(dòng)力水密移門廠家開始開發(fā)電液式滑動(dòng)移門，而這種移門也成為用戶的首選。