SulzerRTA型柴油主机气动遥控系统
1) 系统概述
Sulzer RTA 型柴油机为气动遥控系统。它能在
ECR( BR)
遥控主机。还能在机旁进行应急手动操纵主机。图 10-4 示出主 机遥控系统原理图。 整个系统由三部分组成: 集控室中的操纵台; 控制元件箱(安装在柴油机上) ;柴油机的起动、调速、换向等 装置。
图10-4中:A-控制空气源;B-起动系统阀组;C-换向阀阀 组;
D-换向连锁阀组;E-辅助传动装置阀组;F-断油伺服器阀组; G-应急
操纵台上气动元件箱;H-压力表板;I-压力开关(报警) 和压力变送器;K-慢转装置。
1.01-速度设定手柄;1.02-速度调节阀;1.03-PGA-调速器; 2.01-空气分配器; 2.02-空气分配器凸轮; 2.03-主机起动
阀; 2.04-止回阀; 2.05-控制阀; 2.06-放泄和试验阀; 2.07-起动阀; 2.08-阻焰器; 2.09-安全阀; 2.10-主起动阀手轮; 2.11-起动阀; 2.12-起动按钮; 2.13-转车机连锁阀; 2.14-调速器升压阀; 2.15- 起动切断阀; 2.16-慢转连锁阀; 2.17-慢转旁通阀;
2.18-控制阀; 2.19-可调整节流阀; 2.20-止回阀;
3.01-喷油器; 3.02-喷油泵; 3.03-燃油凸轮; 3.04-负荷指
示 器; 3.05-可调喷油定时( VIT); 3.06-手动调整喷油定时;
3.07- 进油阀偏心轴; 3.08-出油阀偏心轴; 3.09-中间调节轴; 3.10-调 速器空气气缸 /燃油连接杆; 3.11-燃油连接杆最大限位螺
钉; 3.12- 燃油手柄; 3.13-安全阀;
4.01-排气阀; 4.02-液压驱动泵; 4.03-驱动泵凸轮; 4.04-排 气阀传动; 4.05-空气弹簧; 4.06-节流阀; 4.07- 安全阀;
5.01-换 向伺服器; 5.02-换向阀; 5.03-换向手柄; 5.04-换向手
柄; 5.05- 换向气缸; 5.06-起动系统换向伺服器;
6.01-运转方向连锁装置; 6.02-滑动联轴节; 6.03-断油伺服
器; 6.04-安全切断装置; 6.05-超速监视测速发电机; 6.06-集控 室控制板; 6.07-机旁控制板; 6.08-主轴承滑油检测;
7.01-计数转速表; 7.02-遥测转速表发讯器; 7.03-遥测转速
表; 7.04-遥测转速计; 7.05-运转方向指示发讯器; 7.06-遥测运 转方向指示器; 7.07-负荷指示发讯器; 7.08-弹性连接杆; 7.09- 负荷指示器; 7.10- 增压器转速表; 7.11-控制空气压力计; 7.12- 速度设定空气压力计; 7.13-增压空气压力计; 7.14-同步模拟板;
7.15-慢转灯光指示板; 7.16-转速发讯器检测; 7.17-控制开关
8.01-齿轮承; 8.02-流量控制阀; 8.03-弹性连接杆; 8.04-调 整杆; 8.05-液压马达; 8.06-气缸注油器; 8.07- 视流器;
8.08-蓄 压器; 8.09-止回阀; 8.10-警报发送器; 8.11-运转前和
运转结束 后润滑; 8.12-转速计
9.01-起动空气瓶; 9.02-油泵; 9.03- 油泵; 9.04-滤器; 9.05- 油冷却器; 9.06-止回阀; 9.07-止回阀; 9.08-减压阀。
主机的起动、 换向和调速均能按照逻辑程序进行。 根据不同 的逻辑功能将控制阀分装在综合气动逻辑控制箱和若干个阀组 里(见图
10-4中的编号):B---起动系统阀组,它包括手动起动 二位三通阀
49HA ;空气弹簧系统设有空气起动连锁阀 53HD 及 其压力指示器 2 1 6HD ;空气分配器换向伺服器设有换向到位起 动连锁阀53HE及其
压力指示器216HE; “慢速转动”调节阀53HF 及其压力指示器
216HF。C---换向控制阀组,它包括正车油压安 全连锁阀53HH及其压
力指示器216HH ;倒车油压安全连锁阀 53HG 及其压力指示器
216HG。 D---换向连锁阀组,用来切断供 油,直到各伺服器达到正确
位置时,才释放连锁。它包括喷油泵 换向伺服器连锁阀53HI及其压力指示器216HI ;转换阀113HA , 空气分配器换向伺服器连锁阀 53HK及其压力指示器216HK ,转 换阀113HB oE---辅助传动装置阀组,包括使调速器空气气缸 3.10 工作的二位三通阀 53HC 及其压力指示器
216HC 和由运转方向 安全保护装置 6.01 控制的二位三通连锁阀 53HB 及其压力指示器 216HB,还有转换阀9U、9V、9W。 F---断油伺
服器组,包括断 油伺服器6.03的控制阀53HA及其压力指示器
216HA,转换阀 91o G---应急(辅助)操纵台气动元件阀组,包括操
作部位转换 阀40HA,速度设定压力调节阀15HA,双指针压力表
236HA , 速度设定阀73HA,转换阀105HA,延时气容275HA。K---慢
转 装置阀组,包括节流阀 2.19,止回阀 2.20,慢转控制阀 2.18,慢 转旁通阀2.17,慢转连锁阀2.16。另外还有:A---控制空气气源;
H---压力表盘;I---压力开关(报警)和压力变送器。在集控室操 纵
台下面的控制阀箱里设有遥控接通阀 266HA ,正车控制阀
31HE,倒车控制阀31HF,起动阀266HB,速度设定压力调节阀 16B。
在集控室控制板 6.06和应急操纵台的控制板 6.07上设有“应
急运行”、“应急停车”、“故障降速” 等按钮。 以备在紧急情况下, 进行应急起动、制动、加速或减速、停车等操作。在集控室设有 主机遥控系统功能模拟试验检查装置 7.14,用以检查系统的逻辑 功能状态和故障,以及进行调试等。
遥控系统柴油机上的控制装置有以下特点:
(1 ) 具有双气路式气缸起动阀 2.07,空气分配器 2.10
的起动装置;特殊设计的气缸起动阀,换向程序 结束后即可进行减压强制制动。
(2)
空气分配器 2.01 和喷油泵 3.02 的换向装置为单凸 轮液压差动式。
(3)
采用 PGA 气动液压调速器 1.03,并装有设定转速 燃油限制器,增压空气压力燃油限制器,升压器 2.14,超速电磁切断装置等辅助装置。
(4)
柴油机设有功能比较齐全的安全保护装置。 上述各点
保证了 RTA 主机操纵的快速性和运转可靠性。
2) 遥控系统的控制介质:
( 1 ) 由十字头轴承滑油泵 9.03 提供的 1.2~1.6MPa 控
制油,供给燃油凸轮的换向伺服器 5.01 和空 气换向伺服器 5.06。当由于某种原因引起十字 头滑油压力下降时,由主滑油泵 9.02 提供轴承 滑油通过一个止回阀自动向控制油系统供油。
( 2) 系统控制空气气源一般是:
① 取自船舶空气系统的 0.8MPa 控制空气。
② 来自起动空气瓶 9.01 并通过减压阀 124HA 减压到
0.7MPa 的备用控制空气。
③ 来自起动空气瓶 9.01并通过减压阀 124HB 减压到
0.6MPa 的安全系统控制空气。
④ 取自船舶空气系统 0.8MPa 并通过减压阀 21HA 减 压到 0.6MPa 的排气阀空气弹簧的空气。
⑤ 来自起动空气瓶 9.01 并通过减压阀 125HA 减压到
0.45MPa 的排气阀空气弹簧备用空气。 (3)3MPa
的起动空气来自起动空气瓶 9.01。 控制用的空气和执行机构用的空气在使用前必须进 行除尘、除水、除油等净化处理,以防止控制元件 产生堵塞。
3) 系统操作部位转换 在应急操纵台设有操纵部位转换阀 40HA ,进行集控室和机 舱应急操纵台部位转换,如图 10-4
所示。操纵部位转换由 遥控接通阀 266HA 和自锁阀 88HA 进行自锁。在转换前, 集控室速度设定信号和应急操纵台的速度设定信号必须相 等(从双指针压力表 236HA 看出,经压力调节阀 15HA 和 阀 14B 调节),且方向相同才能转换, 以实现无扰动转换的 目的。
4) 系统程序控制过程
( 1) 集控室遥控
① 气源选通及准备打开空气瓶 9.01 的主截止阀,把起 动
空气(3MPa)送至主起动阀2.03处等候。把主起 动阀放在“自动”位置。打开船舶供气系统 ( 0.8MPa) 和起动空气瓶 9.01 的出口阀,把空气送至控制空气 源装置
A。控制空气经过气源装置 A的调压,净化 处理后分别送
至控制空气瓶 287HA 、安全控制空气 瓶287HB。然后送至气动逻辑控制箱、各控制阀组和 控制阀。
将应急操纵台上的操纵部位转换阀 40HA 置于“遥控” 位置。把遥控接通阀 266HA 开关按钮按下 (在集控室)。 应急操纵台上的燃油手柄 3.12 置于“遥控” 位。速度设 定阀 1.02 调整速度设定压力 =0。安全系统电源接通 ( 24VDC ) 。
② 慢转。 建议每次启动前慢转一周, 以检查运动部件是 否运转自如。 慢转可用转车机完成。 该机遥控时用慢 转装置实现。 “慢转”操作可通过集控室的指示灯板
7.15 上的慢转按钮, 曲轴的旋转方向可从集控室的转
向指示器7.06观察到。“慢转”前必须把(a)转车 机脱开;(b)示功阀关闭;(c)换向手柄5.04置于 停车位;(d )主起动阀置于“自动”位置;(e)速度 设定手柄在“ 0”位。
慢转时,将集控室控制板 7.15 上的“要求慢转 ”的按钮 按下, 气动逻辑控制箱上的 二位三通阀 25A 通电,上位 通,气源控制空气经 阀25A,管路403,接头B7作用 于
“慢转”调节阀53HF,上位通,经接头B8输出气压 信号经 慢转连锁阀 2.16(左位通)分两路:一路到 慢转 控制阀
2.18(下位通)和 慢转旁通阀 2.17(下位通), 使等候
在 主起动阀 2.03 的起动空气经 节流阀 2.19 使慢 转阀的止回阀 2.20打开,主起动阀 2.03 的止回阀 2.04 关闭,起动空气一路经 阻焰器 2.08 到气缸起动阀 2.07 等候,另一路起动空气经 起动切换阀 2.15(左位通)到 空气分配器 2.01 等候。由 慢转连锁阀 2.16 来 的另一路 控制空气经 双路止回阀 105HB 至空气分配器使 控制滑 阀与凸轮 2.02 接触,若该缸处在起动位置则等候的起动 控制空气经 空气分配器 2.01 到气缸起动阀 2.07 上部 使 起动阀打开,等候的起动空气进入气缸使柴油机转动起 来。进入气缸的空气量决定柴油机慢转的速度,由 节流 阀 2.19 调节进入气缸的空气量 ,使慢转转速控制在 5〜10r/min。在慢转过程中,主起动阀始终处在关闭位置。
再按下“要求慢转”按钮,阀 25A 断电,慢转调节阀 53HF 下位通,慢转连锁阀 2.16 右位通,慢转控制阀 2.18 和慢转旁通 阀 2.17 关闭,慢转止回阀关闭,慢转动完毕。
③ 正车起动
把转向手柄 5.04 推到正车位置, 正车控制阀 31HE 左位通, 正车换向气压信号 经31HE、接头301到换向气缸5.05活塞下部, 推动 换向阀 5.02 到正车位置 (图示位置),随后 1.6MPa 的控制 油
经 换向阀 5.02分别进入 喷油泵换向伺服器 5.01 和空气分配器 换向伺服器 5.06,把两个换向伺服器推向所要求的正车位置。 同 时,
1.6MPa 的控制油作用于 阀门 53HH ,左位通,控制气压信 号经接头C2,管路302到阀门23B,右位通,正车气压信号经 阀23B,双路止
回阀9C到23C。当换向伺服器5.06进入正车终 端位置时,输出信号经 接头 B3 作用于阀 53HE, 上位通。气源 控制空气经 转车机连锁阀31HA (左位通),接头B1,空气弹簧 连锁阀53HD (上位通),阀53E,接头B4,管路401,作用于 阀 23C( 右位通),等候在 23C 的气压信号经过阀 24A( 左位通), 使阀 23D 动作,下位通,起动连锁被释放。这时,按下启动按 钮2.11,正车启动信号经阀766HB (上位通),阀23D (下位通), 接头 402,然后分两路:一路去 调速器升压器 2.14,使调速器油 压系统产生高的油压,改善起动性能,达到快加速的目的。另一 路经 接头 B5 使启动控制阀 49HA 投入工作(上位通) ,经转车 机连锁阀31HA的起动控制空气经 阀
49HA,接头B6,一路到 主起动阀 2.03 的起动控制阀 2.05 泄放空
气,把 主起动阀 2.03 打 开;另一路经 转换阀 105HB 到空气分配器 2.01推动控制 滑阀到 凸轮 2.02 上。这时 气缸起动阀 2.07 打开,启动空气进入气缸, 柴油机开始运转。当达到发火转速, 阀
25B 通电,上位通,控制 空气经阀25B、管路404作用于阀194HA,
右位通,使起动切 断阀 2.15切断起动空气, 启动完毕。运转方向安全保护装置 6.01 进入正车位置,输出信号至 接头E7,使阀53HB动作,上位通, 释放运转方向连锁。 这时,由于喷油泵和空气分配器
换向伺服器 都处在正车中端位置,使 断油伺服器 6.03 的控制阀
53HA 无作 用信号,上位通,控制空气经接头F2,转换阀9T,阀53HA (上 位通),进断油伺服器 6.03,使断油伺服器进入工作状
态,此时, 调速器 1.03根据柴油机的设定转速要求随时调整供油量。
④ 换向(倒车)、制动。设主机原为正车全速运转,现以换 向手柄 5.04从正车位置扳到倒车位置为例说明换向过程。
在这种情况下, 必须满足三个条件才能进行换向: 必须首先 停油;车令与凸轮轴位置不符;转速必须低于换向转速。
当把换向手柄从正车位拉到倒车位时, 经过停车位的瞬间已 经进行了停油动作,而当手柄 5.04 置倒车位时,由于柴油机被 螺旋桨带动仍按正车方向转动, 车令与转向不符, 这时运转方向 安全保护装置6.01释放阀53B,工作于下位,控制气压信号经接 头E8,管路
602,转换阀9F,阀24B (下位通),管路603,接 头F3,使阀53HA
动作,工作于下位,释放控制空气,断油伺 服器使柴油机供油切断,仍保持主机停油。
在换向手柄 5.04置倒车位置时,倒车控制阀 31HF 工作于右 位,送出倒车控制信号,经管路 201 到换向气缸 5.05 上部使之 动作,转动换向阀 5.02 处于倒车位置,控制油经换向阀 5.02 分 别去喷油泵换向伺服器 5.01 和空气分配换向伺服器 5.06。同时 控制油作用于换向控制阀 53HG ,工作于左位,控制气压信号经 阀53HG,管路202,作用于阀23A,使之动作,工作于右位, 倒车信号经阀23A
到转换阀9C,当换向伺服器已经到达倒车终 端位置,输出信号经接头
B3作用于阀53HE,上位通,控制气 压信号经阀53HE,接头B4,管路401,作用于阀23C,右位通, 等候在9C的倒车信号经阀23C,阀24A (左位通),使阀23D 动作,下位通,这时按下启动按钮 2.11
就可以进行制动。启动 信号经起动控制阀266HB (下位通),阀
23D,管路402,接头 B5,使阀49HA动作,工作于上位,控制空气经
接头
B6,一路
到空气分配器 2.01,使分配器控制滑阀与凸轮 2.02 接触,打开 气缸启动阀。另一路到主起动阀 2.03 的控制阀 2.05 使之泄放空 气,打开主起动阀 2.03,启动空气进入气缸便开始柴油机的制动 过程。由于柴油机正在正转, 空气分配器打开气缸起动阀的时候, 正是相应气缸的压缩行程, 这样就把其他行程吸入气缸的空气排 出,起着压缩机的作用,消耗主机的惯性能量,从而起到能耗制 动的目的。由于能耗制动的作用,使主机转速迅速下降,当低于 发火转速时,阀
25B 断电,起动切断阀 2.15的控制阀 194HA 左 位通,高压起动空
气在气缸的压缩行程进入气缸, 进行强制制动 过程。经过能耗制动和强制制动后,主机停转。然后立即进行反 向起动,如果起动成功,当启动转速达到发火转速时,阀 25B 通电,控制阀 194A 右位通,启动切断阀 2.15 释放起动空气,自 动停止起动过程。柴油机按照新的运转方向转动。
⑤ 转速调节
柴油机起动前,将 ECC 上的速度设定手柄放在 3.5 格处。 启
动后, 当达到发火转速立即放开起动按钮 2.11,这时柴油机进
入启动转速运转,根据需要,借助 ECC 的速度设定手柄 1.01 进 行转速调节。例如:提高转速,将速度设定手柄 1.02 向格数增 加的方向移动,通过速度设定阀 16B 输出转速设定信号经阀 37A (下位通),节流阀19B,转换阀9E,阀29A,管路502,街头
G2,阀73HA (右位通),接头G1到调速器给调速弹簧一个对应 设定
转速的预紧力, 加大油门, 使柴油机在提高了的转速下稳定 工作。
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