閥門遙控系統(tǒng)的探討

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1、閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討閥門遙控系統(tǒng)的探討施健張嘉慧鄭志敏提要在簡要介紹了幾種閥f-j遙控系統(tǒng)的類型后,重點(diǎn)介紹了液壓式與氣動(dòng)式閥門遙控系統(tǒng),并分析各種系統(tǒng)之間的差異及優(yōu)缺點(diǎn),對具體船只如何選取遙控系統(tǒng)提出了建議.關(guān)鍵詞閥門遙控液壓式氣動(dòng)式電動(dòng)式1前言隨著船舶的日益大型化,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展.閥門遙控越來越廣泛地應(yīng)用于船舶艙底壓載水系統(tǒng)和貨油輸

2、送等系統(tǒng).閥門遙控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各遙控閥的開閉狀態(tài)并遠(yuǎn)距離操作閥門.保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行,也大大減輕了船員的勞動(dòng)強(qiáng)度.目前船上使用的閥門遙控系統(tǒng),按照閥門的遙控操作方式有兩種類型,即模擬板控制和計(jì)算機(jī)控制.模擬板控制模擬了系統(tǒng)管路走向,清楚明了,具有較高的可靠性.計(jì)算機(jī)控制對空問要求小,自動(dòng)化程度高.特別是對壓載水置換具有非常大的優(yōu)勢,可以事先將設(shè)置好的置換程序輸入計(jì)算機(jī),程序自動(dòng)控制閥門的開啟或者關(guān)閉.按照驅(qū)動(dòng)頭動(dòng)力來源有三種不同類型,分別為:液壓式,氣動(dòng)式,電動(dòng)式.本文依據(jù)動(dòng)力來源分類,

3、介紹三種遙控系統(tǒng)及其優(yōu)缺點(diǎn).2閥門遙控系統(tǒng)類型2.1液壓式閥門遙控系統(tǒng)液壓式閥門遙控系統(tǒng)是現(xiàn)今船舶上應(yīng)用最為廣泛的閥門遙控系統(tǒng).液壓式系統(tǒng)主要由以下部分組成:a.控制指示模塊(控制面板,控制臺);液壓動(dòng)力模塊(包括液壓泵,兩臺互相備用,蓄壓器等):b.電磁閥箱(包括濾器,電磁換向閥等);c.執(zhí)行模塊(液壓驅(qū)動(dòng)頭,閥體,閥門啟閉指示);d.應(yīng)急操作單元(便攜式手搖泵,驅(qū)動(dòng)頭上的應(yīng)急接頭):系統(tǒng)工作的過程是,液壓動(dòng)力模塊中液壓泵提40供高壓的液壓油至蓄壓器,液壓油在換向閥換向和蓄壓器壓力下,流經(jīng)不同

4、管路,驅(qū)動(dòng)閥門開啟或者關(guān)閉.液壓式閥門遙控系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是驅(qū)動(dòng)頭體積小,作用力矩大,易于操作和布置,對環(huán)境要求較低.但是因?yàn)橄到y(tǒng)需要較長且壓力等級很高的液壓管路.防止管路因泄漏引起機(jī)構(gòu)動(dòng)作困難并造成污染成為一個(gè)難題,為了克服這個(gè)問題,在液壓遙控系統(tǒng)中發(fā)展出幾種不同的型式.2.1.1電磁閥箱集中控制圖1為公司87000噸散貨輪所采用的液壓閥門遙控系統(tǒng)(注:圖中點(diǎn)劃線為電信號,一點(diǎn)線為流量信號,實(shí)線為多芯液壓油管,虛線為液壓油管)(見圖1).如圖所示,電磁閥箱采用單個(gè)集中控制,并與動(dòng)力模塊中液壓泵組

5、放置在同一區(qū)域,液壓管直接連至總電磁閥箱上.避免了布置長距離的液壓管路,也降低了液壓管泄漏的幾率.工作過程為:操作人員通過控制顯示模塊來控制閥門啟閉(發(fā)出電信號到動(dòng)力模塊和電磁閥箱).當(dāng)蓄壓器壓力不足時(shí),液壓泵在電信號觸發(fā)下啟動(dòng).使蓄壓器保持一定壓力;電磁閥箱在電信號控制下使電磁閥換向,液壓油在高壓下因電磁閥換向而產(chǎn)生不同流向,驅(qū)動(dòng)液壓頭作用使閥門開啟或關(guān)閉.閥門的啟閉狀態(tài)通過管路上的流量信號至電磁閥箱上轉(zhuǎn)換為電信號后顯示在控制面板上.2.1.2電磁閥箱分散控制圖2為公司75000號散貨輪所采用

6、的液壓遙控系統(tǒng)(見圖2).與87000噸散貨輪中的電磁閥箱集中控制相比較,分散控制的最大優(yōu)點(diǎn)就是縮短了電磁閥箱到各個(gè)閥門所需要的多芯管長度.但是需要在主甲板上布置較長的液壓油管,對管路的維護(hù)造成困難.此外,電磁閥箱集中控制中,單個(gè)電磁閥箱體積龐液壓閥門遙控示意圖一(87000畿貨輪)執(zhí)行模塊圖1采用集中控制方式的液壓閥門遙控示意圖液壓閥門遙控示意圈二(75000散貨輪)執(zhí)行模塊圖2采用分散控制方式的液壓閥門遙控示意圖大,不論是放置在機(jī)艙或者上層建筑.布置上都有一定的困難,分散型控制較好地解決了這

7、個(gè)問題.另外,分散型控制可以在分段舾裝階段就開始電磁閥箱安裝和液壓油管布置,不僅提高分段預(yù)舾裝的完整I生,也減輕現(xiàn)場施工的難度.整個(gè)系統(tǒng)工作過程和電磁閥箱集中控制原理類似.是采用電磁閥箱集中控制還是分散控制,主要是考慮到遙控閥門的個(gè)數(shù)和機(jī)艙空間的限制.當(dāng)閥門個(gè)數(shù)較少,機(jī)艙空間足夠時(shí),采用集中控制能夠避免液壓主油管在主甲板上的長距離布置;電磁閥箱到遙控閥驅(qū)動(dòng)頭一般都采用不銹鋼多芯管,在管路上較少使用到卡套接頭,與液壓主油管路中方法蘭連接件的頻繁使用相比,降低了泄漏風(fēng)險(xiǎn):油管路還需要進(jìn)行投油,密性等

8、試驗(yàn),也增加了系統(tǒng)的驗(yàn)收成本.對于閥門個(gè)數(shù)較多,甲板較長,區(qū)域面積廣泛,則應(yīng)采用分散式電磁閥箱.除了能夠較易在甲板上布置電磁閥箱外.還能夠省去大量多芯管:控制模塊與電磁閥箱之問長距離通過電信號相連,也提高了系統(tǒng)開啟或者關(guān)閉閥門的響應(yīng)速度.兩者各有利弊,應(yīng)綜合考慮選取.2.1-3動(dòng)力模塊分散控制(電液式閥門遙控系統(tǒng))圖3為電液式閥門遙控系統(tǒng)示意圖.電液式閥門遙控系統(tǒng)是近年來發(fā)展非常迅速的一種系統(tǒng).不同于前兩種,電液式將控制模塊,馬達(dá),液壓油泵都集成到驅(qū)動(dòng)頭內(nèi)部.系統(tǒng)控制的核心部件為PLC.PLC抗