减摇鳍原理及系统

轮机工程学院

内容摘要

摘要：本文主要介绍了“育鲲”轮减摇鳍装置液压系统的工作原理，包括液压系统的各部件的结构和工作原理；以及液压系统各工作油路的工作过程，如减摇鳍叶片收放油路，减摇鳍叶片倾斜油路和减摇鳍的伺服油路。在文章的最后也介绍了“育鲲”轮减摇鳍装置的日常管理要点。

关键词：液压系统叶片收放油路叶片倾斜油路伺服油路日常管理要点ABSTRACT: This thesis explains the working principle of the hydraulic system of the stabilizing system in “YUKUN”, which includes the construction and working principle of the components; the working process of hydraulic lines in the system, such as fin housing and extending, fin tilting and service hydraulic lines. This thesis also summarizes some services and managements of stabilizing system.

KEY WORDS: hydraulic system house and extend hydraulic line fin tilt hydraulic line service line

目录

1 前言 (1)

2 减摇鳍装置的执行机构 (1)

2.1 减摇鳍装置的叶片回笼和延展执行机构 (1)

2.2 减摇鳍装置的叶片倾斜执行机构 (2)

3 减摇鳍装置液压系统工作原理 (3)

3.1 减摇鳍装置的液压系统组成 (3)

3.1.1 供油罐 (3)

3.1.2 主泵和发动机设备组 (4)

3.1.3 油路板/集油管板 (4)

3.2 减摇鳍装置叶片收放油路的工作原理 (6)

3.2.1 减摇鳍装置叶片收放油路的重要部件介绍 (6)

3.2.2 减摇鳍装置叶片收放油路的工作过程 (6)

3.3 减摇鳍装置叶片倾斜油路的工作原理 (7)

3.3.1 减摇鳍装置叶片倾斜油路的重要部件介绍 (7)

3.3.2 减摇鳍装置叶片倾斜油路的工作过程 (8)

3.4 减摇鳍装置伺服油路的工作原理 (8)

3.4.1 控制比例阀的伺服油路 (8)

3.4.2 负载感应器和插装补偿阀的伺服油路 (9)

4 减摇鳍装置液压系统的日常管理要点 (9)

4.1 常规检查项目 (9)

4.2 定期保养项目 (10)

5 结束语 (10)

6 参考文献 (10)

“育鲲”轮减摇鳍液压系统的工作原理和日常管理

1 前言

众所周知，舰船在风、流、浪的作用下产生横摇、纵摇、首尾摇、升沉和纵漂六个自由度的运动。其中，尤以横摇最为剧烈，对舰船航行安全和船上工作人员及设备影响最大。减摇鳍装置就是以减小船舶在航行中横摇为目的而装备的一种特种设备。

减摇鳍装置是由执行机构、液压系统和控制系统三部分组成的。其中液压系统在减摇鳍装置中起着承上启下的作用，它将微弱电压量代表的舰船横摇信号（通常是横摇角、横摇角速度、角加速度），经电压放大和液压放大之后，由液压驱动机构使鳍回转。液压系统的品质好坏，直接影响着减摇效果。

虽然减摇鳍装置在装船使用前都经过严格的台架试验、系泊试验和航行试验，以保证装置有效、可靠地运转。但实际运行中仍难免时有故障发生，特别是液压系统，在其运行的初期和经长时期运行的后期，故障率往往都比较高，产生故障的原因有常常是机、电、液等各因素交织在一起。所以我们要加强对减摇鳍装置的日常管理。

2 减摇鳍装置的执行机构

减摇鳍装置的执行机构主要包括叶片回笼和延展执行机构和叶片倾斜执行机构。它们分别构成了叶片回笼和延展以及叶片倾斜操作的基础。

2.1 减摇鳍装置的叶片回笼和延展执行机构

图2-1叶片回笼和延展执行机构结构图

叶片的回笼和延展是通过回笼和延展致动器实现的，致动器与回笼和延展杠杆连接。如上图所示，当液压油进入油缸时，当使杠杆收回到油缸时，叶片将延展；当液压油将杠杆推出油缸时，叶片将回笼。

致动器有一个内置式线性传感器，控制系统用这个传感器来持续监测叶片的回笼和延展状态，确定叶片何时处在回笼和延展位置。还有一个SOLAS近距开关，可以向SOLAS面板发送信号。

油缸的两条输入线上都连接有补偿阀，防止叶片在回笼或延展位置上有任何运动。2.2 减摇鳍装置的叶片倾斜执行机构

图2-2叶片倾斜执行机构结构图

叶片倾斜驱动机构由液压致动器、舵柄、连接装置和两只销钉构成。连接装置通过一只销钉与致动器连接，通过另一只销钉与舵柄连接。销钉在管衬中旋转，管衬通过过盈配合固定在杆端和舵柄上。舵柄有一个内置键，用栓钉固定在叶片轴上。

如上图所示，当液压油进入油缸使得活塞杆向下移动时，叶片轴将顺时针旋转，从而带动叶片前端向下转；当液压油进入油缸使得活塞杆向上移动时，叶片轴将逆时针旋转，从而带动叶片前端向上转。

3 减摇鳍装置液压系统工作原理

“育鲲”轮减摇鳍液压系统是一套“电---液随动系统”。随动系统接收控制器信号，完成信号的功率放大，驱动鳍跟随控制信号运动，随动系统能“快速、准确、稳定”的工作，使鳍角跟踪控制信号。工作流程图如图3-1所示：

图3-1减摇鳍系统组成

液压系统回路按照各自实现功能不同，主要分为叶片收放油路、叶片倾斜油路、伺服油路。另外为安全起见，系统还设置了一个应急收放鳍回路和手动回路。

3.1 减摇鳍装置的液压系统组成

液压动力单元主要包括如下部件：液压油供应灌，主泵和应急泵/发电机设备组，集油管板，控制阀、油冷却器和过滤器等部件。

3.1.1 供油罐

液压油供油灌（元件31）既是储油装置，又是液压系统/设备的基础结构。供油灌为长方形，一端有一个大直径入口，可供组装和维修工作使用。

放泄阀（元件33）和油冷却器（13）安装在灌底，其他所有元件和设备都安装在灌顶板上。检测量油尺（元件30）的刻度，即可检测灌内的油位高度。低油位可以被电磁垂直水平开关（37）自动检测到，发出警告信号。高温可以被热调节开关检测到，发出警告信号。通过供油灌顶的注油/通气口可以为灌内注油，使油位增高，也可以注入新过滤的液压油。