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滚装船压载阀组电液遥控系统
滚装船的功能结构
滚装船是一种按照汽车、火车渡船及登陆舰的设计思路而发展起来的一种新型船舶，汽车、火车均可拖进或自行驶进，呈水平装卸，常用于沿海装卸繁忙的短程航线。滚装船具有多层甲板，主甲板具有纵向无横舱壁的甲板间舱，甲板间舱因运输车辆等高度较大，船体水上部分较高，因而全船重心高，受风面积大。船上燃油、货物的不均衡性也常常影响船舶稳定。不仅影响船舶的使用，还可能导致发生翻船事故。为了增加船舶稳定性，保证船舶安全航行，在船舶上设置了压载水舱，从舷外将海水吸人或排出压载舱对船舶进行压载及纵、横倾调整，以保证船舶在行驶中具有一定的吃水深度及倾度。压载水常分布在双层底舱、首尖舱、层尖舱、侧边舱、深水舱及专门分割的压载水舱。压载水的吸入或排出、压载水舱之间水量的调节都是靠压载水泵及压载控制阀进行控制。为了对压载舱压载水控制阀的启、闭进行及时、有效、快捷的控制，本滚装船的压载阀组（8组）采用了电液遥控系统，利用油压对压载阀组进行远距离集中、适时控制。
压载阀组电液遥控系统及其工作原理
压载阀组电液遥控系统原理图如图1所示，它由液压动力泵站、浸液式液动蝶阀和液压控制柜等三个主要部分组成，分述如下。
【 图11-23压载阀组电液遥控系统原理图】
1)液压动力泵站泵站有两台恒压控制轴向柱塞式变量泵1，通常两台液压泵互为备用，在较多液压执行器需同时工作时，也可两台泵同时供油，以加快压载阀门的启、闭速度。该动力站为流量适应型动力源，系统中的溢流阀2作安全阀用。动力站中的气囊式蓄能器6与单向阀4、压力继电器5构成保压回路，用以补充系统的内泄漏，也可在液压泵发生故障时作应急油源。液压泵出口处装有过滤精度为20 μm的过滤器，当过滤器前后压差大于0. 6MPa时，其附带旁通阀开启保证系统正常运行，附带的电气堵塞指示器同时在电气控制柜上声光报警。
图11- 24浸液式液动蝶阀
1一截止阀A；2一旁通截止阀；3一手动矩形短轴；4-液压驱动头；5-蝶阀；6-应急接口A（接手动应急泵）；7一应急接口B；8-截止阀B
2)浸液式液动蝶阀 该系统的压载阀18均采用A型对夹式蝶阀，每个压载阀均配置有浸液式液压驱动头（齿条柱塞一齿轮式液压缸）17，利用油压驱动液压缸柱塞作往复运动，齿轮齿条机构将柱塞的往复运动转变为齿轮的回转运动，从而控制压载蝶阀的启、闭。在液压驱动头上还设有径向旁通截止阀（见图11-24），供手动启、闭蝶阀时用。由于驱动头内无电气触点（微型开关），因而适用于浸入液体的场所。蝶阀的启、闭位置由液压控制柜内的阀位指示器指示。
3)液压控制柜 液压控制柜主要包括截止球阀、节流阀、电接点压力表、叠加式电磁换向阀、叠加式液压锁、阀位指示器、连接油路块（底板）、快换接头及电气接线盒等。该液压控制柜设置于船上控制室内（油路块、阀位指示器等安装在柜的正面，油路块间的连接管路全部置于柜后），主要对动力源通往浸液式液动蝶阀液压驱动头的液压油实施流量、方向及压力控制，并通过阀位指示器显示蝶阀的开、闭位置。调整节流阀8的开度可调整输入到液压驱动头的流量，从而调整蝶阀开、闭时间，该节流阀与变量泵构成容积一节流调速回路。通过三位四通电磁换向阀11改变进入液压驱动头液压油流动的方向，控制蝶阀的开、闭。当阀11两端电磁铁均断电阀心处在中位时，液压锁可将液压驱动头两端油路无泄漏封闭，以锁住蝶阀。Y型中位机能的三位四通电磁换向阀达到可靠锁紧蝶阀的目的。
压载舱控制蝶阀的开、闭位置可由相应的阀位指示器及电接触压力表双重指示（或显示）。阀位指示器是一种容积式计量元件（计量液压马达）。它将流经阀位指示器计量马达流体的体积变换（通过内置减速装置）成阀位指示器表盘指针的转角，从而显示蝶阀的开、闭位置。在阀位指示器上还装有两个微动开关，当蝶阀处在全开（或全闭）位置时，阀位指示器上的摆动杆压合相应的微动开关，使电气控制柜上的蝶阀“全开”（或“全闭”）指示灯点亮。在阀位指示器内还设有旁通节流针阀，通过针阀实现阀位指针调零（改变进入计量马达液体的体积）。
电接点压力表设置在节流阀的出口油路上。在蝶阀处在终端极限位置停止转动时，电接点压力表示值与系统设定压力相同，当蝶阀处在启闭过程中，压力表反映的是蝶阀在开、闭过程中的工作压力。通过设定电接触压力表控制指针（上、下极限压力调整指针），根据电控柜上相应指示灯可显示蝶阀开、闭位置。
技术特点
1)系统的油源——恒压变量泵是一种流量适应（匹配）型动力源，供给系统的流量能自动与负载需求的流量相适应，没有过剩的流量，因而流量损失减到最低，提高了系统效率，达到节能的目的，也极大地减少了系统的发热（由于不存在溢流功率损失），改善了系统的运行条件。当液压驱动头停止工作时，泵所排出的流量正好等于泵在设定压力下的泄漏量，泵处在流量卸载状态。
2)采用叠加式电磁换向阀和液压锁，将两者叠加起来组成叠加式液压组件，每组叠加组件控制一个浸液式液动蝶阀，将几个垂直叠加组件并排安装在专门设计的多联油路块（连接底板）上，组成遥控控制阀组。提高了系统的标准化、通用化及集成化程度，使液压装置的结构布置紧凑、管路连接简单。
3)为保证浸液式液动蝶阀开、闭的可靠性，在系统中采用了备用泵组，设置了作为应急动力源的蓄能器，配置了应急手动泵，并在液压控制柜专用油路块上装置了手动泵快换接头。当系统因故障而不能正常工作时，可将手动泵与液控柜相应蝶阀接头对接(见图11-24)，并同时关闭液控柜主进、回油路两只截止球阀，即可利用手动应急泵对蝶阀进行开操作。还可用扳手手动开、闭蝶阀，此时需先将装置在液压驱动头上的一只径向截止阀打开，然后将扳手套在驱动头的手动矩形短轴上，便可用扳手手动开启或关闭蝶阀。
系统对蝶阀的开、闭位置采用了双重监测与指示，除采用阀位指示器来监测、指示蝶阀开、闭位置外，还装置了电接触压力表，利用系统工作压力的变化监测蝶阀的工作过程及开、闭状态。由于采用了双重监测方式，使对蝶阀工作状态的控制更加正确、可靠。
4)系统的电气部分采用了PLC控制技术，从而降低了造价，提高了动态响应速度、控制精度及工作安全可靠性。模块化的软件可以极方便地实现各蝶阀开、闭程序控制，从而及时、有效、快捷地控制压载舱压载水的吸入、排出及各压载水舱间的水量调节，保证了滚装船舶稳定性及航行安全。
5)该电液遥控系统全套设备国产化率100%；除用于滚装船压载阀组控制外，还可用于底舱、油船输油系统及石油、化工、供水、钻井平台、矿山等需要对管道阀门进行远距离操纵的场所。
技术参数
安全阀设定压力为7MPa;液压驱动头额定工作压力6.3MPa;蝶阀开、闭过程中的工作压力约3MPa;液压泵出口过滤器的过滤精度20μm。
分类：液压行业知识
标签： 液压系统
