電位器減速傳動裝置

⑴ 淺析船舶推進器裝置的使用與管理

為了提高船舶的操縱性,滿足船舶狹水道低速航行及靠離碼頭等各種機動工況的需要,船舶側向推進器(side thruster)裝置在各種類型的船舶上得到了廣泛的應用,如現代大型海洋運輸船舶、港內作業船舶、海洋工程船舶等等，我整理的這一篇文章就是關於船舶推進器裝置的使用與管理的論文，有這一方面興趣的同學們不妨看一看哦!

摘要： 為了提高船舶的操縱性，滿足船舶狹水道低速航行及靠離碼頭等各種機動工況的需要，船舶側向推進器 (sidethruster)裝置在各種類型的船舶上得到了廣泛的應用，如現代大型海洋運輸船舶、港內作業船舶、海洋工程船舶、海洋石油服務船(三用船)的靠離平台作業，採用單手柄操縱方式(ioystiek)，即用一個手柄就能綜合操縱電動舵、槳和側推器，能方便地操作;動力定位系統(dynamiC p0Sitioningsystem，Dp)，使船舶定位在預先設定的位置。相對而言，由於平時船舶側推裝置使用時間較短，管理上易產生疏忽大意，導致各種故障的發生。因此根據本人長期從事對船舶側推裝置使用與管理的實踐經驗，提出如下探討。

關鍵詞： 船舶;側推器;使用與管理

1 、船舶推進器

船舶推進器是船舶上提供推力的工具，它的作用是將船舶動力裝置提供的動力轉換成推力，推進船舶。推動船舶前進的機構。它是把自然力、人力或機械能轉換成船舶推力的能量轉換器。推進器按作用方式可分為主動式和反應式兩類。靠人力或風力驅船前進的纖、帆(見帆船)等為主動式，槳、櫓、明輪、噴水推進器、螺旋槳等為反應式。現代運輸船舶大多採用反應式推進器，應用最廣的是螺旋槳。

在19世紀30年代，瑞典的前任軍官約翰•愛立信和英國工程師弗蘭西斯•佩蒂特•史密斯兩人都設計過用螺旋槳推進的船。他們從古希臘人那兒得到啟發。古希臘人使用阿基米德螺旋，即一種"瓶塞鑽"狀裝置來提水。佩蒂特•史密斯的試驗是成功的，他建造了一艘有木製螺旋槳的船，螺旋槳的一部分突然折斷了。奇怪的是，這個木製螺旋槳變短了，船反而走得更快了。這說明變短的木製螺旋槳推進效率高度。

布魯內爾工程師受到啟發，在他設計、建造的"大不列顛號"上使用了螺旋槳推進器。這艘螺旋槳推進的輪船在1845年第一次橫渡了大西洋。螺旋槳推進器在船舶上廣泛採用。

船舶螺旋槳是一種水螺旋槳，其原理是螺旋槳旋轉時，槳葉不斷把大量水向後推去，在槳葉上產生一向前的力，即推進力。螺旋槳槳葉像一小段機翼，槳葉上的水動力在前進方向的分力構成拉力，即船舶推進力。

在普通螺旋槳的基礎上，為了改善性能，更好地適應各種航行條件和充分利用主機功率，發展了以下幾種特種螺旋槳。①可調螺距螺旋槳：簡稱調距槳，可按需要調節螺距，充分發揮主機功率;提高推進效率,船倒退時可不改變主機旋轉方向。螺距是通過機械或液力操縱槳轂中的機構轉動各槳葉來調節的。調距槳對於槳葉負荷變化的適應性較好，在拖船和漁船上應用較多。對於一般運輸船舶，可使船-機-槳處於良好的'匹配狀態。但調距槳的轂徑比普通螺旋槳的大得多，葉根的截面厚而窄，在正常操作條件下，其效率要比普通螺旋槳低，而且價格昂貴，維修保養復雜。②導管螺旋槳：在普通螺旋槳外緣加裝一機翼形截面的圓形導管而成。此導管又稱柯氏導管。導管與船體固接的稱固定導管，導管被連接在轉動的舵桿上兼起舵葉作用的稱可轉導管。導管可提高螺旋槳的推進效率，這是因為導管內部流速高、壓力低,導管內外的壓力差在管壁上形成了附加推力;導管和螺旋槳葉間的間隙很小,限制了槳葉尖的繞流損失;導管可以減少螺旋槳後的尾流收縮，使能量損失減少。但導管螺旋槳的倒車性能較差。固定導管螺旋槳使船舶回轉直徑增大，可轉導管能改善船的回轉性能。導管螺旋槳多用於推船。③串列螺旋槳：將兩個或三個普通螺旋槳裝於同一軸上，以相同速度同向轉動。當螺旋槳直徑受限制時，它可加大槳葉面積，吸收較大功率，對減振或避免空泡有利。串列螺旋槳重量較大，槳軸伸出較長，增加了布置及安裝上的困難，應用較少。④對轉螺旋槳：將兩個普通螺旋槳一前一後分別裝於同心的內外兩軸上，以等速反方向旋轉。因可減小尾流旋轉損失，效率比單槳略高，但其軸系構造復雜，大船上還未應用。⑤直葉推進器：由4～8片垂直的槳葉組成。直葉推進器上部呈圓盤形，槳葉沿圓盤周緣均勻安裝，圓盤底與船殼板齊平相接，圓盤轉動時，葉片除繞主軸轉動外，還繞本身的垂直軸系擺動，從而產生不同方向的推力，所以可使船在原地回轉，不必用舵轉向，船倒退時也不必改變主機轉向。但因機構復雜，價格昂貴，槳葉易損壞，僅用於少數港務船或對操縱性能有特殊要求的船上。

2 、船舶側推器裝置的分類

按側推器安裝在船舶上的位置分:側推器安裝在船脂，稱為舶側推(bowthruster)。側推器安裝在船娓，稱為艦側推(sternthruster)。按側推器數目分:一個側推器，大多數在船舷;兩個側推器，一脆一娓或船循兩個;三個側推器，船舷兩個，船娓一個;四個側推器，兩脆兩娓。按側推器驅動方式分:電驅動式側推器 (eleetriemotor)。柴油機驅動式側推器(dieslengine) 按螺旋槳螺距是否可變分:螺距固定的，稱為定距槳側推器螺距可變的，稱為變距槳側推器現代船舶的側推器多數是可調螺旋槳，操作靈活，左右方向的改變及橫移力大小的調整隻需改變槳葉的螺距角即可。本文以螺距槳是否可變和驅動方式這兩個分類特點來討論側推器。主要討論電驅動定距側推器和電驅動變距側推器。而柴油機驅動式側推器在此不作討論分析。

3 、工作特點及故障分析

3.1電驅動定距槳側推器

該側推器是由電動機通過齒輪箱傳遞螺旋槳動作。其特點是定螺距，正倒車有級變速。結構上較為簡單，管理上方便。主要故障:

(1)運行中軸承異常聲響

原因:軸承損壞:齒輪箱無油或系統中有空氣。

(2)運行中突然停車

原因:電源無電或保險絲燒壞，熱保護環節作用(高溫保護、熱保護繼電器動作)。

(3)不能正倒車，不能變速

原因:剎車裝置沒有松開，直流調速失效(接觸器，時間繼電器等元件有故障)。

3.2 電驅動變距槳側推器

該側推器是駕駛台遙控/原地啟動控制，電動機動力輸出，液壓變螺距。其裝置由調距槳、傳動軸、調距機構、液壓系統，操縱系統等五個基本組成部分。

調距槳包括可轉動的槳葉，槳毅和槳毅內部裝設的轉動槳葉的轉葉機構等。調距槳的轉葉機構是將來自動力油缸的往復運動轉變為轉動槳葉的回轉運動的機構。

傳動軸是由電動機(大馬達)通過聯軸器與立軸相連，立軸與螺旋槳軸經齒輪嚙合傳動。

調距機構包括產生轉動槳葉動力的伺服油缸、伺服活塞、分配壓力油給伺服油缸的配油器、給槳葉定位和槳葉位置反饋的裝置及其附屬設備等。其主要任務是調距、穩距以及對螺距進行反饋和指示。

伺服油缸、伺服活塞、分配壓力油給伺服油缸的配油器、給槳葉定位和槳葉位置反饋的裝置及其附屬設備等。其主要任務是調距、穩距以及對螺距進行反饋和指示。

操縱系統主要由操縱台、控制和指示系統組成。作用是按預先確定的控製程序來調節調距槳的螺距，以獲得所要求的工況。工作特點:操作靈活，反應快，但結構復雜，管理要求相對較高。主要故障:

(1)運行中側推螺距不能變化或不能動作。

原因:電磁閥卡阻或泄漏，安全閥起跳或泄漏，冷車時正常工作而熱態時不能工作，主要由於配油閥泄漏引起的.

(2)側推單方向動作

原因:電磁閥卡阻，反饋電位器線路破損或絕緣不良。

(3)運行中側推突然停車

原因:負載超整定值，過載保護停車;電機高溫保護停車;螺距限位凸輪動作停車;濾器臟堵，低壓停車。

(4)側推啟動失敗

原因:電機缺相;電源電壓過低;非零螺距啟動;低油壓保護;啟動過程中星形-----三角形轉換時間繼電器故障;槳葉有異物(水下有異物卡住);側推帶載啟動(長期不使用，有海洋生物在槳葉上生長。

(5)側推啟動成功，但冷車時螺距不動作，熱車時能動作。

原因:環境溫度過低，沒有保溫，選配油種不適合周圍環境溫度，即粘溫特性差。

(6)電動機絕緣低

原因:側推艙室通風口有海風海水吸入，艙室排風機轉向錯誤而變成吸風機，電機的烘潮裝置失效。

4 、管理上的建議

由於船舶側推裝置體積大，又是水下裝置，如何正確地使用和管理，准確地判斷故障點，排除故障以減少船舶停航、塢修時間，節約船舶維修成本，減少對海洋環境的污染，為保障船舶航行安全，提高運營率，定會起到重要的作用。

4.1 對於電驅動定距槳側推器:

(1)定期進行控制箱保養;

(2)加強艙室通風:

(3)保持齒輪箱的正常液位;

(4)修理後，齒輪箱加油過程中進行放空氣;

(5)保持齒輪箱呼氣通暢

4.2 對於電驅動變距漿側推器

(1)定期進行控制箱保養

(2)保持艙室通風良好;

(3)按操作程序起動側推;

(4)定期清洗液壓油濾器，清洗完畢後放空氣;

(5)定期化驗油樣，或結合塢修更換系統油;

(6)根據區域作業環境溫度，選擇合適的油種;

(7)尤其在冬季，如渤海灣區域作業，應加強艙室的防凍保溫工作;

(8)對於有多個側推器的船舶，由於各工況不同，對某個長期不使用的側推，應擇時運轉，防止海生物生長過多;

(9)對執行小油缸，電位器定期檢查螺絲緊固;

(10)對於屍LC控制側推器，要注意對備用電源(蓄電池)的管理工作

5 、結論

本文對船舶推進器的一些基本知識進行了理論分析，對船舶側推器的一些故障原因進行了重點分析，並提出了一些排除故障的方法和手段，對船舶推進器的管理提出了一些自己的看法，由於本人水平有限，這些看法可能存在一些疏漏，本人會在以後的工作和學習中加以改正。

參考文獻

[1]申永山.雙旋水下機器人推進器無刷直流電動機及控制系統研究[D];沈陽工業大學;2006年

[2]李代金.水下熱動力推進系統閉環控制研究[D];西北工業大學;2006年

[3]錢程.某五體船推進系統方案設計與操縱性分析[D];上海交通大學;2007年

⑵ 撈渣機操作規則是怎樣的

    1  撈渣機操作規程  一、  渣水排放概述：  渣鎖斗中的渣水每隔30分鍾排入撈渣機（Q-1401/V-1411）渣池一次，每次持續時間大約為120秒鍾，因而撈渣機渣池前倉在很短的時間內，會積貯大量的爐渣和渣水。這些爐渣是煤中灰分和少量未燃盡炭在熔融狀態經水激冷而成的固體顆粒，循環使用的激冷水即為過濾後的灰渣水，其PH 值為6.5-9.0，並溶有少量合成氣及微量的CO、CO2、H2S、NH3（有氣味）以及其它金屬離子及含銨鹽、甲酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物。磨蝕性較強的爐渣和腐蝕性較強的灰渣水，排泄時的沖刷作用和滑動時的磨蝕作用也都較強，所以在撈渣機的渣池前倉進口下必須有耐沖刷措施，其渣倉底部必須有耐磨蝕措施，所有與渣水及其蒸汽接觸的構件必須有耐腐蝕措施。撈渣機要在最多25分鍾內將氣化爐鎖斗排入渣池的爐渣撈出。隨渣一起排泄的灰渣水和部分未沉降的細渣溢流到撈渣機渣池後倉，然後由渣池泵抽出送入真空閃蒸罐。

四、 技術要求  1 整個系統設備包括撈渣機本體及其附屬設備、電氣控制系統。 2 撈渣機壓輪、傳動導輪、托輪完全與渣水分離，保證了整個傳動系統不受腐蝕。撈渣機各部件應適應渣水的磨蝕性及腐蝕性的要求，主要構件材質根據渣水成分確定。主要構件材料： l）機體——低碳鋼,Q235； 2）各種軸——45優質碳素鋼；  3）渣池頂蓋、內導輪軸、蝶閥及其驅動軸——不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）；  4）傳動鏈輪——球鐵(QT700-2)； 5）拖動環鏈輪——高強度鐵基耐磨合金； 6）拖動環鏈——高強度合金鋼；  7）刮板——低碳型鋼和鑄鋼(Q235-A/ZG20SiMn+65Mn)； 8）襯板——玄武岩鑄石板。  ☆ 鏈條採用德國路德（RUD-Kettenfabrik Rieger）公司高耐磨圓環鏈，鏈條規格26×92，材質為：SUPER-35（DIN），鏈條表面經非均勻硬化處理，硬度不小於HV700（相當於HRC60）。 3 撈渣機溢流槽內應採取防止灰渣隨溢流水排出的措施。 4 撈渣機上槽體內應具備相關設施，使其具有防爆、防濺性能。撈渣機採用全封閉設計，密封嚴密；殼體筋板採用10#工字鋼，

⑶ 什麼是74型的染整設備主要有哪些設備我司有DS-2型卷染機，請問屬於74型的嗎

一． 國產74型及進口直流傳動染整設備同步調速系統的特點
這些印染機械採用的同步系統，基本上有以下兩種方式：
1.共電源方式。（SCR-D系統）
所有單元的電動機由一個公用可調的直流電源供電。整機運行速度隨著這個直流電源的變化而改變。各單元之間的恆張力同步協調（自調）是通過松緊架調節磁場來實現的。優點是簡單經濟，缺點是①速應性差②低速同步協調能力差③電動機功率未充分利用。
2.分電源晶閘管直流拖動系統（S—SCR—D系統）
每個單元電動機都由一個單獨電源供電，而電動機的磁場恆定不變以保證電動機運行時能夠提供恆轉矩，各單元速差由松緊架檢測出、微調本單元電樞電壓、從而保證全機同步運行，其優點是①單元機同步容易實現②調速精度和適應性無論在高速和低速都較好③調速范圍可以超過1:20（共電源方式，一般只有1:5），其缺點是每個單元備一套整流電源、設備投資費用較高、維修難度大。
進口染整設備除以上兩種方式外，具代表性的還有①「共—分」混合電源「調磁調壓松緊架」直流電動機同步拖動系統，如荷蘭斯托克（STORK）RD—Ⅳ型圓網印花機②數字調速直流電動機同步拖動系統，如西德門富士（Monforts）預縮機（FKSG—2）等。
不論是共電源方式，還是分電流方式，由於它們都是用直流電動機拖動，因而它們又都具有直流電動機固有的缺限，如因機械特性較軟必須組成轉速閉環，所以結構復雜，而且印染廠環境差、溫度大、腐蝕性液（氣）體多，使得電動機使用壽命短、故障率高、維護量大等。
我們企業現有的LMH201A—180型布鋏絲光機、義大利ARIOLI松式水洗機（分電源方式），日本東棉KYOTO平幅顯色皂洗機，日本山東鐵工所R—TYPE精煉機，因直流同步拖動系統上述缺限及工序能力問題均需進行改造。

二． 交流變頻同步調速模式的選擇及特點
全封閉型的非同步電動機在印染廠溫度高，腐蝕性液（氣）體多的環境中最為適用。交流變頻調速技術的發展，也為非同步電動機在多電動機同步傳動系統中的應用奠定了基礎。經比較選型，我們選用了SANKEN公司的SAMCO—I系列變頻器。解決了原來直流調速系統可靠性差、調速范圍小、同步性能弱、維修量大的問題。以SANKEN公司的SAMCO—ⅰ系列變頻器為例，在其主電路中採用了帶有驅動電路和過電流保護、高溫保護電路的智能化功率模塊，在其控制電路中採用了高速32位的精簡指令微處理器RISC作為CPU，並採用了超高密度的大規模集成電路。在控制模式方面則配備了高性能的「無速度感測器控制模式」和良好的高性能v/f控制模式。使普通變頻器難以達到的低度速驅動，高起動轉矩等性能得以實現。採用這種控制模式，變頻器從1HZ開始，即能以100%以上的負載轉矩來驅動電機。其起動轉矩可達成150%，並使電機的轉速精度誤差小於±1%，且動態響應迅速。
直流電動機之所以動態性能好，是由於直流電動機的磁通Φ和電樞電流Ia可以獨立進行控制，是一種典型的解耦控制。而採用矢量控制方式，仿照直流電動機的控制方式，將非同步電動機的定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來，分別加以控制，就能實現交流非同步電動機的理想動態性能。
非同步電動機的矢量控制建立在動態數學模型的基礎上，通過矢量變換求得等效直流電動機的控制量Φ和Ia，再經過反變換，求得所需控制的非同步電動機三相電流Ia、Ib、Ic,即可以控制直流電動機的方式控制非同步電動機了。
無速度感測器控制模式，通過電機參數、電機電壓、電機電流完成電動機磁通，轉速的定時計算，來達到矢量控制。

三．交流變頻調速同步傳動原理

以我企業改造東棉（KYOTO）平幅顯色皂洗機為例。整機工藝流程為：平幅進布——卧式二輥軋車——還原蒸箱——四格不銹鋼水洗槽——透風——浸軋蒸洗箱——小軋車——浸軋蒸洗箱——小軋車——浸軋蒸洗箱——小軋車——普通平洗槽——中小輥軋車——三柱烘筒——平幅落布。
原整機有可控硅調壓裝置及十五台直流電機構成的多單元同步拖動系統，直流電機之間同步控制由松緊架控制並保持恆張力，中間牽引輥（透風架、還原蒸箱等）採用交流力矩電機以減少整機各部分張力的差異.

改造後交流變頻調速同步傳遞系統全機以中小輥軋車為主令單元，布匹的張力可由松緊架的機械部分（已用汽缸代替重錘）調穩。10號軋車速度與中小輥軋車速度由松緊架調節同步感測器，並反饋到PID同步控制器，當10號軋車電機速度高於小輥軋車速度時，松緊架中間導輥向下移動，通過鏈條造帶動同步感測器內角度感測裝置，並輸出負的速差信號，反饋到PID同步控制器2#輸入端，在PID控制器內與主令信號迭加後，經2#輸出端子輸出電壓降低，從而控制變頻器輸出頻率降低，使10號小軋車線速度與主令軋車線速度一致。這樣便實現了從動單元與主動單元之間的同步，反之亦然。同樣其他單元如9#小軋車與10#小軋車之間，也通過松緊架PID同步控制器保持線速度一致。
四．本變頻同步拖動調速系統的特點

1. 精簡的結構
變頻調速同步系統與分電源直流調速系統很相似，但已省去了測速電機，從而減少了一個故障環節。因為變頻器具有矢量控制技術（第二節已述），調速精度同樣高。
2. 經濟實用
以改造平幅顯色皂洗機為例全機。全機十五個直流單元，從變頻器（三墾）到電機、減速器、PID同步控制器、電腦主令給定板、PLC、電樞等。電器部分共投入17萬元（其中齒輪減速器共5.5萬元）。
該系統選用了常州宏大的GV電腦給定板替代一般的由伺服電機與電位器組成的升降速給定裝置；用常州宏大的PID同步控制器做各個單元與主令單元之間的同步控制器；另外還使用了它的TVS交流力矩電機自動調壓調速器取代手動調節力矩電機的乾式自藕調壓器。
實用證明：該系統運行時可靠性高、輸出線性度較好，在系統加減速時及恆速運行時，松緊架始終處於水平位置。保證了系統張力恆定及線速度同步的控制要求，最高車速可達100米/分
3. 快速的動態響應
由於採用無速度先感應矢量控制模式，同時變頻器加速時間為2s。減速時間改定為1s。新系統的快速響應性明顯增強。
4. 高穩定性
變頻器傳遞函數為積分環節。因加速時間較小，可近似為比例環節。交流非同步電動機近似為一階慣性環節，松緊架為一比例環節，擾動來自電源電壓及負載波動，因變頻器有穩壓功能，且採用矢量控制。擾動量可忽略不計，這樣系統為典型的Ⅰ型系統穩定性很高。
5. 理想的調速范圍
變頻器組成的調整同步系統本質上為分電源方式，與傳統印染機械（74型及部分進口設備）的共電源方式相比，調速范圍大大增加，變頻器在1HZ時可達100%的額定轉矩。因此理論上調速范圍可達到1：50。該機實際運行時，根據工藝要求，最低車速為5m/min，最高車速為100m/min，調速范圍為1：20。

五 . 結論
該變頻器調速同步傳動系統，我們已成功改造了義大利ARIOLI平幅洗水機、東棉KYOTO平幅顯色皂洗機。經過一年多的運行，證明其電氣傳動性能完全超過了原同步系統，故障率大大減少，生產效率提高了10%~20%，提高了工藝手段。最近我們正准備改造LMH201A-180型布鋏絲光機、日本山東鐵工所R-TYPE精練機、LMH641平幅顯色皂洗機。可以預見，我們的這些改造必會取得成功，且大大提高企業市場競爭力。

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