船用电液驱动阀门遥控系统潜水性能试验研究.pdf

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1、第４３卷第３期船海工程Ｖｏｌ．４３　Ｎｏ．３２０１４年６月ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪｕｎ．２０１４ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１-７９５３．２０１４．０３．０１２船用电液驱动阀门遥控系统潜水性能试验研究王良武，李玮，谢承利，谭先涛，曾勇（中国舰船研究设计中心，武汉４３００６４）摘要：为论证电液驱动阀门遥控系统替代传统液压驱动阀门遥控系统的可行性，通过对电液驱动阀门遥控系统的组成、原理和控制方式的介绍，对比分析电液阀门遥控系统的优劣。通过对电液驱动阀门潜水性能试验，分析电液驱动阀门遥控系统的响应特

2、性，验证电液控制技术在船用阀门遥控系统中应用的可行性及应用价值。关键词：阀门遥控；电液控制；液压驱动；潜水性能中图分类号：Ｕ６６４．５　　　　文献标志码：Ａ文章编号：１６７１-７９５３（２０１４）０３-００４８-０５近年来，随着船舶自动化程度的提高，阀门遥别是大型、超大型船舶破损浸水后，系统可能浸没控系统得到了迅猛的发展和广泛的应用，绝大部在水中几米乃至十几米，其信息传输能力、阀门可分船舶的燃油输送系统、压载水系统、舱底水系统靠性均会受到影响。而阀门遥控系统的快速响应和消防系统都采用了远程阀门遥控系统。阀门遥能力直接关乎破损浸水

3、船舶的安全。为此，通过控系统以驱动方式分为液压驱动、电液驱动、气动对阀门遥控系统的潜水性能试验，一方面了解阀驱动和电力驱动等，其中液压驱动和电液驱动在门遥控系统响应性能，另一方面也是对其可靠性［１-７］船舶阀门遥控领域中应用最广泛。的一种验证。船舶系统最典型的特征为全船分布性，在采１　电液驱动阀门遥控系统组成用液压驱动阀门遥控系统时，阀门、驱动头、液压控制油管等遍布全船，管路长接头多，泄露几率电液式阀门遥控系统，是近年来发展非常迅高，发生故障也不易排查。此外，系统油泵开启前速的一种系统，其常规布置见图１。后的常规检查、油路中阀门

4、的开关、液压油的检验与补充、滤器清洗、滤芯更换等日常维护与保养极为繁琐，且需专人定期更换液压油，能源耗费及运行成本较高。更为不便的是其施工工艺要求高，安装调试复杂，施工劳动强度大，建造成本巨大。随着阀门遥控技术的发展，集驱动头和电液动力站于一体的电液控制系统已陆续应用于国内钢铁、石油化工、船船等领域要求较高的工程中，其系统功能、稳定性、可靠性都得到了极大的改图1电液驱动阀门遥控系统常规布置示意善，成为了船舶燃油输送系统、压载水系统、舱底整个系统由电液式遥控阀、数据采集箱、计算水系统和消防系统稳定、安全运行的有力保障。机操作站和移

5、动式手遥泵站等组成。计算机控制电液驱动阀门遥控系统的潜水性能是保证船站通过路由器（以太网）与数据采集箱连接，由此舶破损浸水后依然保持正常运行的重要指标，特发出远程控制开关信号，对电液驱动阀的控制电机进行正、反转控制，从而使嵌入在电液控制单元中的液压泵正、反转，将液压动力提供给开、闭油收稿日期：２０１３－１１－１８修回日期：２０１３－１２－１６路驱动蝶阀或截止阀进行开、闭动作。第一作者简介：王良武（１９８５－），男，硕士，助理工程师。1．1电液式遥控阀研究方向：舰船系统工程的研究和设计图１中给出了电液驱动的蝶阀、截止阀作为E-ma

6、il：ｗｈ７０１ｓｍ＠１６３．ｃｏｍ系统的执行部分，其组成包括阀和驱动头，即微型４８船用电液驱动阀门遥控系统潜水性能试验研究———王良武，李玮，谢承利，谭先涛，曾勇电液控制单元。电液控制单元作为系统控制的核过点击所要控制的遥控阀图标，确认开或关操作，心部件采用了可编程控制器技术（ＰＬＣ），整个控控制阀门的开闭动作，并通过图标的不同颜色表制系统只需控制与通信两条线路即可实现，其组示阀门的不同状态，如阀门运行时为灰色，开关到成包括动力模块、液压执行模块、安全保护模块和位后，全开为红色，关闭为绿色，发生故障时为黄阀位指示模块，见图２。

7、色并闪烁。此外，可在数据采集箱上的铭牌上设置管系原理ＭＩＮＩＣ图和直接手动开关旋钮，在面板上设置阀门的开、关信号灯，设置上可以与计算机操作站一致。如此，当计算机处于关闭状态时，可实现对阀门的遥控操作。在控制方式上可利用广泛应用的智能控制方式，采用数字控制模块，对输入的信号进行处理，输出４～２０ｍＡ位置反馈信号，对执行单元进行０°～９０°的标定，实现柔性控制。图2电液控制单元２）阀门就地控制。电液控制单元设有应急１）动力模块。电液控制单元将微型电机、微接头，可通过快速接头实现与移动式手摇泵的可型径向柱塞泵、溢流阀、单向阀等集成在动

8、力模块靠连接，通过操作手摇泵的手动换向阀，对液压油中。控制系统发出指令后，通过ＰＬＣ分配到达嵌缸直接供油，控制阀门的开、关动作。此外，在液入在动力模块中的电磁阀箱及控制模块，控制模压油缸上设置有旁通阀，可通过专用扳手直接驱块控制驱动头内部电路，使嵌入在动力模块中