《毕业设计（论文）“育鲲”轮可调距桨液压系统原理与管理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）“育鲲”轮可调距桨液压系统原理与管理（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大连海事大学装订线毕 业 论 文1“育鲲”轮可调距桨液压系统原理与管理专业班级： 轮机06级2班姓 名： 指导教师： 轮机工程学院二零一零年五月 内容摘要本文首先介绍的是液压系统结构原理图，对系统的控制单元、配油和反馈单元、伺服油缸、转叶机构以及各部件的内部相互联系进行了说明。然后介绍的是液压伺服原理，包括每个部件在系统中所起到的作用。接下来对可调距桨的操纵系统Alphatronic2000 PCS进行了阐述，结合实船的操纵规程对系统的管理要点进行了总结，并总结出了应急操纵规程。然后根据自己所学以及与船上轮机员交流，总结出了可调距桨故障诊断的一般流程。并结合说明书，提出了一些常见故障及其相应的
2、处理措施。最后结合说明书，提出了可调距桨系统的维护保养计划。关键词： 可调距桨 液压系统 维护管理 故障诊断 ABSTRACT In this paper, firstly, the hydraulic system configuration is illustrated in detail, which includes control unit, oil distribution unit, servo implement unit and propeller rotating mechanism as well as inter-connection of all components
3、 Secondly, the hydraulic servo system is illustrated by tracing the servo oil in the system; the function of all components in the system is also involved. The next item is the instruction of the operation system of CPP (Alphatronic 2000PCS), combined with the operation procedure onboard, the import
4、ant management point is concluded, and the emergency operation procedure is also involved. The general procedure of CPPs trouble shouting, which is applied to complex failure, is obtained by the knowledge I have learned and the communication with engineers. And combined with propeller instruction ma
5、nual, some common failures and their cause are also involved.In the end, the maintenance plan of CPP is given combined with the instruction manual. Key words: CPP hydraulic system maintenance trouble shouting目 录 前言11可调距桨液压系统的组成与工作原理11.1可调距桨液压控制单元11.2可调距桨配油与反馈单元31.2.1 配油单元31.2.2 反馈单元41.3可调距桨液压执行单元41.
6、4 转叶机构52可调距桨液压伺服系统工作原理52.1 调距工况62.2稳距工况73可调距桨系统的操作系统83.1 系统起动之前的安全检查83.2 可调距桨系统的操作规程83.3应急操作程序94故障诊断及常见故障的处理办法104.1 故障诊断104.2 可调距桨系统常见故障及其处理125可调距桨系统的日常管理及维护保养125.1 日常管理125.2 维护保养136结束语13 “育鲲”轮可调距桨液压系统原理与管理前言可调距桨（CPP：Controllable Pitch Propeller ）技术自问世以来，随着机械制造技术，液压技术和电力控制技术的发展而不断完善，由于跟定距桨相比其具有如下优点：
7、对航行条件的适应性强；动力装置的经济性好；提高了船舶的机动性；有利于推进装置驱动辅助负载；延长发动机的寿命；便于实现遥控，故其使用范围越来越大，由刚开始的舰艇舰船发展到现在的普通商船。特别是近些年以来，随着新材料、新工艺的不断问世，机舱自动化的发展，可调距桨可靠性差的缺点的克服，使得可调距桨系统在现代舰船上获得了广泛的应用。 大连海事大学教学实习船“育鲲”轮是我国第一艘专用航海教学实习船，由上海船舶研究设计院研发设计，武昌造船厂制造，自下水以来，承担大连海事大学海上教学实习、科研、出访等任务。船员和教师定额40人，学员定额196人。主机型号为MAN B &W 6S35MC,配备可调螺距螺旋桨。
8、1可调距桨液压系统的组成与工作原理“育鲲”轮可调距桨的液压系统主要包括液压控制单元、配油与反馈单元、液压执行单元、转叶机构、螺旋桨以及相关管系和润滑密封装置。1.1可调距桨液压控制单元如图1-1所示，无论在任何情况下只要主机在运转，必须至少启动一台伺服油泵，而另一台伺服油泵则作为“增压泵”备用。伺服油箱中的液压油经电力驱动的伺服油泵增压之后，经过压力滤器进入液压控制单元的“阀块”（比例阀，伺服油压调节阀，安全阀的组合），在“阀块”中的比例阀是一个三位四通电液控制阀，具体是左位通还是右位通取决于螺距指令值与螺距实际值的大小。除此之外，两个数值的差值还决定了两台伺服油泵同时启动与否：当螺距指令值与
9、螺距实际值的差值大于总螺距范围1520%备用泵就会自动起动，当差值回落到范围之内几分钟之后备用泵又会自动停止。液压动力油经过“阀块”之后就由A管或者B管输送到尾轴弄的配油环上方，具体是哪一个管路通压力油由双止回阀10指示。之后压力油经过配油环进入桨毂的执行机构即液压缸伺服活塞的一侧以驱动伺服活塞运动，进而驱动转叶机构运动，从而实现螺距的变化。与此同时，伺服活塞另一侧的液压油作为回油通过管路依次经过配油环、回油冷却器11、伺服油回油滤器7回到油箱。图1-1 可调距桨液压控制单元1. 伺服油泵（两台） 2.应急动力油管（EP）3. 应急回油油管（ER）4. 安全阀 5. 伺服油压调节阀 6.比例阀
10、7. 伺服油回油滤器 8. 回油阀 9. 控制面板 10. 双止回阀 在可调距桨液压控制单元上还装有一些监测系统参数的一些装置，比如压力开关，温度传感器以及控制面板9上的三个仪表（依次是伺服油压力表，伺服油温度表以及实际螺距指示表）还有显示油箱实际液位的观察镜（在液压控制单元侧面）。1.2可调距桨配油与反馈单元 图1-2配油与反馈单元1.2.1 配油单元图1-3 配油环（器）结构图1. 带锁紧螺帽的六角螺栓 2. 密封法兰 3. 密封环 4. 螺帽 5. 止动螺栓 6. 7. 密封环 8.阀活塞 9.单向阀 10. 配油环（器）本体 11. 固定衬套 12. 滑环&O形密封圈 13. 14.
11、阀壳 15. 止动法兰 16. 衬套如图1-3所示，配油环（器）中的阀其实就是一个液控单向阀，两个油孔哪一个是压力油哪一个是回油由“阀块”中比例阀工作在左位还是右位来决定。现在假设由B口进压力油，压力油进入阀体以后一方面会推动阀体右侧的单向阀，使该单向阀打开，另一方面则推动阀活塞向左移动，进而使阀体左侧的单向阀打开，从而使回油通路保持畅通。为了防止配油环（器）随尾轴发生转动，设有一个锁紧销将其与船体固定在一起。配油环（器）轴承是由白合金制作而成的，由伺服油润滑，完成润滑作用的伺服油最后会流到螺旋桨轴下面的泄油舱里，当泄油舱里的油位达到一定的位置时，伺服油驳运泵就会自动起动，由该泵将泄油舱里的伺
12、服油输送到液压控制单元，经过冷却器跟回油滤器最终进入油箱。1.2.2 反馈单元 图1-4 可调距桨反馈单元结构图可调距桨反馈单元一方面通过B41指示实际螺距，另一方面通过B42把实际的螺距信号转变成电压信号反馈至螺距控制单元（ASP12）。其工作原理如下：在反馈杆的带动下，位移变送器跟位移传感器做往复运动，经过B41,B42的作用二者的运动都被转变成了电压信号，从B41输出的电压信号经过螺距转换器PPC21的处理，输出实际的螺距值；从B42输出的电压信号直接进入螺距控制单元ASP12与螺距设定值进行比较，然后输出的控制信号去控制比例调节阀的动作。1.3可调距桨液压执行单元如图1-5所示，中空的
13、尾轴内部的配油轴中有两条伺服油路，在图上分别标示为A和B，二者构成了伺服油进油和回油的油路。现假设A为伺服油进油油路，从配油环（器）来的伺服油沿着A 一直到达由配油轴的外壁，导板22， 伺服油管法兰10 以及螺距控制导块25所围成的环形空间。然后伺服油通过伺服油管法兰10和螺距控制导块25 内部通道到达桨毂液压缸中伺服活塞右侧的空间，从而推动伺服活塞在桨毂液压缸中向左移动。与此同时，桨毂液压缸中伺服活塞左侧的伺服油经过配油轴中心的油路B 流出，流经配油环（器）之后，返回可调距桨控制单元。图1-5 桨毂内部液压缸结构图1. 带锁紧螺帽的六角螺栓 2. 桨毂液压缸 3. 防腐锌块 4. 伺服活塞
14、5. 螺旋桨桨毂 6. 六角螺帽 7.滑块 8. 具有尼龙锁的反旋螺栓 9.导板 10. 伺服油管法兰 11. 六角螺帽 12. 带锁紧尼龙螺帽的六角螺栓 13. 保护环 14. 法兰螺栓 15. 暗销16.带锁紧螺帽的六角螺栓 17.旋塞 18. 液压缸盖 19. 衬套 20. 滑环 21. “O”形圈 22. 导板23. 密封环24. 导板 25. 螺距控制导块 （a） （b） 图1-6曲柄滑块机构和曲柄销槽转叶机构21.4 转叶机构可调距桨的转叶机构的作用是将伺服活塞的往复运动转变成桨叶根部的回转运动。如图1-6所示，有两种结构形式：图（a）为十字头上开槽，槽中设置滑块；而图（b）则是十
15、字头上带销，曲柄上开槽。它们都具有结构简单紧凑，传递力矩的能力大的优点。本系统所采用的是图（a）的结构形式。2可调距桨液压伺服系统工作原理图2-1所示为“育鲲”轮可调距桨液压伺服系统原理图，按其工作状态可分为调距工况和稳距工况。现就这两种工况状态进行分析。图2-1“育鲲”轮可调距桨液压伺服系统原理图1. 止回阀 2. 伺服遥控箱 3. 位置传感器 4. 位置变送器 5. 活塞杆 6. 配油轴 7. 比例调节阀 8. 伺服油压调节阀 9. 伺服活塞11. 伺服油缸 12.回油滤器 13. 单向阀 14. 伺服油柜 15. 伺服油冷却器 20. 压力滤器 21. 安全阀 22. 双止回阀 23. 液压锁 24. 配油环（器）泄油管26.液压油动力单元 27. 液压油驳运泵 28. 伺服油泵 29. 伺服油泵吸油滤器 30. 泄油舱2
