汽渡船液压站节能和跳板安全自锁的自动控制

汽渡船液压站节能和跳板安全自锁的自动控制
黄万放
【摘要】通过对渡船液压系统的改进和控制实现节能,对跳板加装自锁系统实现安全和自锁控制具有一定显著的经济效益和社会效益.
【期刊名称】《江苏船舶》
【年(卷),期】2011(028)002
【总页数】2页(P25,30)
【关键词】液压;节能;跳板;自动控制
【作者】黄万放
【作者单位】江苏省镇扬汽渡管理处,江苏,镇江,212001
【正文语种】中文
【中图分类】U674.192
0 引言
汽车渡船是长江在江苏境内重要的过江通道,特别是在冰雪灾害等异常情况下,发挥了其他通道不可替代的作用。

在实际工作中经常对渡船和设施做一些改进和改造,渡船电动液压站节能和跳板安全自锁控制系统是其中一例。

经过改进和实施,大大地提高了渡船的安全性能和操作性能,节省了柴油,确保了渡船航行和车辆旅客的安全。

1 跳板结构和操作方式存在的弊端
常规汽渡船都是 20世纪 80年代初期的设计产品。

船的首尾各有 1只约 20～30 t 重的钢制跳板,用来车辆和人员的上下。

跳板的一端通过钢制铰链与船体相连,另一端通过钢丝绳、滑轮、液压油缸与吊臂相连,跳板的吊起和放下由驾驶员在驾驶室操纵液压阀控制,航行中跳板悬挂在半空中,液压泵和电动机始终工作在高压负载状态下。

这样的结构和操作方式有不少弊端:
(1)航行途中液压管路爆裂或遇到风浪,钢丝绳不牢固,受跳板上的重量和惯性影响,有可能扯断扯滑钢丝绳,跳板掉入江中,进而破坏船体结构,导致船舶进水,可能造成船沉人亡、车辆下江的严重灾难,后果不堪设想。

(2)渡船在航行中由于风浪的作用或车辆手刹失灵,车辆有可能会自溜到跳板上。

另外旅客也会到跳板上游玩,很不安全。

(3)液压管路和控制阀通到驾驶室,一旦液压油泄露,在检修时,驾驶室就会有油污,很难清除,不利于卫生。

(4)液压泵和电动机一直在工作状态下,减少了设备的使用寿命,且不利于节能。

2 改进方案的确定
(1)降低吊臂高度,采用低吊臂。

(2)跳板吊起后紧靠吊臂由杆销锁住,阻止了其上下滑动和滑落。

(3)在船体首尾加装液压安全挡板,防止车辆上船后冲出甲板或滑到跳板上,同时也可阻止旅客到跳板上游玩。

(4)跳板和挡板的升降全部通过 PC机、继电器、电磁阀控制。

(5)液压系统设立蓄能器,不起吊跳板时,电动液压站自动停止工作,吊放跳板和收放挡板利用其自重和蓄能器的压力工作。

一旦压力低时,液压站自动工作补充。

因此进行电气、电路控制设计时必须确保控制系统安全可靠,操作简便、灵活、维修方便。

经过反复研究、试验,并征求各方面的意见,完成了电动液压站的节能控制和跳板安全插销的自动控制。

3 控制原理
电动液压站的启停由液压系统中设定的压力最低值和最高值控制,也可以手动控制。

当渡船装好车辆和旅客,准备驶离码头时,水手拨动开关利用蓄能器的压力拉起安全
挡板,驾驶室船员将跳板开关拨动到“上升”位置,电动液压站工作补充压力。

电路
接通跳板上升电磁阀,卸荷电磁阀同时开始工作,吊臂油缸推动钢丝绳吊起跳板,跳板上升。

跳板警示灯提醒人们跳板起吊注意安全。

跳板靠近吊臂时销耳压缩吊臂上的自锁插销后继续上行,插销弹入销孔锁住跳板,同时销耳驱动行程开关,使跳板上升电磁阀和卸荷电磁阀断电,警示灯在 PC机或继电器的控制下停止工作,整个跳板起吊
过程结束。

液压站升到设定压力后停止工作。

渡船航行中,安全插销牢牢锁住两头跳板,即使遇到风浪也不存在惯性扯拉跳板的危险。

两端安全挡板都高高拉起,车辆和旅客很难越过挡板到跳板上。

当渡船航行到
对岸码头时,驾驶员将另一头跳板开关拨到“下降”位置,电路首先接通跳板上升电
磁阀和卸荷电磁阀,警示灯亮,吊臂油缸利用蓄能器的压力推动钢丝绳吊起跳板少许
上升,使跳板销耳不至于紧压在插销上,这个过程只需要 4～5 s时间。

然后电路迅速接通电磁铁拔出杆销,同时电路断开跳板上升电磁阀和卸荷电磁阀,接通跳板降电磁
阀和卸荷电磁阀,跳板依靠自身重力下降。

当跳板销耳离开吊臂后,电路自动释放电
磁铁,插销复位,跳板降到码头上,水手拨动开关利用蓄能器压力放下挡板,车辆和人员通过跳板下船上岸,一个航次结束。

操纵人员只要在渡船驶离、停靠码头时拨动开关就可完成整个操纵过程,每个航次
重复上述过程。

4 结语
这套电路可用可编程PLC控制,也可用继电器控制。

经过改进,克服了原来的许多不足。

(1)大大调高了渡船运行中的安全性,特别是跳板和船上车辆、人员的安全。

(2)该系统只需在跳板起吊过程中,泵站电机启动,而不像以前的系统中跳板下降及安全翻板起、落均需电机工作。

这样,极大地缩短了电动液压站的工作时间,降低了机械损耗,延长了设备的使用寿命,节约了功率,有效降低了油耗。

(3)采用 24 V控制电路,两路电源选择,与主电路 380 V有效隔离,操纵安全、可靠。

(4)在驾驶室还设置了自动、手动转换开关。

一旦自动电路有故障,可迅速切换到手动控制。

在液压源系统设置了液位报警、滤器堵塞报警等,延时切断主电路使电动泵停止工作,2台电动泵互为备用等。

整个电路操作简便,灵活,调整任何一方都方便,安全可靠。

经过一段时间的试运行,性能、效果很好。