Министерствотранспорта Российской Федерации
Федеральноегосударственное образовательное учреждение
ГОСУДАРСТВЕННАЯМОРСКАЯ АКАДЕМИЯ
Имени адмиралаС. О. Макарова
Кафедра«Двигатели внутреннего сгорания и АСУСЭУ»
Курсовой проект
на тему
СДУ главногодвигателя Sulzer 6RTA58
по дисциплине«Автоматизированные системы управления судовыми энергетическими установками»
Пояснительнаязаписка
Исполнителькурсант Захаров К.А.
группа М-552
РуководительБусыгин В.П.
Санкт-Петербург2009
Введение
В данном курсовомпроекте рассматривается система дистанционного управления двигателем Sulzer6RTA58. Система базируется наобщеизвестных признаках построения систем ДАУ (RD90, RD72 и т. д.).
Основная цель системы –уменьшение трудозатрат судовой команды по управлению судном и повышениебезопасной эксплуатации ГД при маневрировании, а также минимальная загрузкаоператора (штурмана) на мостике и освобождение вахтенного механика отпостоянного пребывания у поста управления ГД.
1.Тип двигателя
Двигатель – 6RTA58,малооборотный, длинноходовой, двухтактный.
Вид продувки –прямоточноклапанная
Пуск – раздельный
Тип гребного винта — ВРШ
2.Общая характеристикасистемы управления
Наименование – системадистанционного управления (СДУ) дизелем фирмы Sulzerмарки 6RTA58электрогидравлическая с логической частью, выполненной на элементахэлектроники. Исполнительная часть – гидравлического типа. Основной органуправления совмещается с машинным телеграфом. Положение органа управленияопределяется сочетанием частоты и изменением нагрузки.
Имеется 3 постауправления:
— с мостика
— с ЦПУ
— местный (аварийный)пост управления МПУ.
Связь между постамиэлектрическая, путем электромагнитных клапанов и реле.
3.Список функцийсистемы управления.
СДУ осуществляетследующие основные функции:
1. Пуски автоматические попытки пуска
2. Реверс
3. Вводдвигателя в режим работы и задание программы разогрева – охлаждения
4. Ограничениетопливоподачи
5. Защитадвигателя от перегрузки
6. Поддержаниережима работы двигателя
Дополнительные функции:
— аварийный стоп и пуск
— задание по частотевращения
— установка пусковойтопливоподачи при пуске
— отключение пусковоговоздуха при достижении пусковой частоты вращения
— удержание пусковойтопливоподачи в течение заданного времени
— ускоренноепрохождение критической зоны
— запрет работы вкритической зоне
— защита двигателя попараметрам снижения нагрузки (slowdown) и — остановки двигателя (shutdown)
— защита двигателя попониженному давлению масла и охлаждающей воды
— блокировка подачипускового воздуха до завершения реверса распределительных органов
— блокировка пуска привключенном валоповоротном устройстве
— блокировка подачитоплива при вращении вала в направлении противоположном заданному.
4.Особенности двигателякак объекта управления. Краткое описание пуско-реверсивной системы.
Двигатель Sulzer6RTA58 является двигателем с раздельнымпуском, имеет клапанный ТНВД с регулированием по началу подачи. Способ пускадизеля – сжатым воздухом под давлением 30 кг/см2.
Схема газообмена –прямоточно — клапанная.
Имеется ВРШ, а такжеимеется дополнительный канал реверса в случае отказа механизма изменения шага(МИШ), либо поломки лопастей гребного винта (в этом случае реверсосуществляется поворотом распределительного вала и аксиального перемещения валазолотникового воздухораспределителя).
Установка ВРШ имеет рядособенностей, а именно:
1) Расширениеобласти рабочих режимов двигателя
2) Пускдвигателя производится без нагрузки
3) Реверсустановки осуществляется разворотом лопастей гребного винта
Таким образом, ВРШ даетвозможность эффективно решать задачи обеспечения экономичности работы СЭУ.Экономичность установки в основном определяется КПД винта. При постоянной скоростисудна КПД повышается по мере увеличения шага винта и уменьшения частотывращения, достигая наибольшего значения при конструктивном шаге вблизиограничительной характеристики. В связи с этим, наиболее экономичные ипредельно доступные режимы, как правило, довольно близки друг к другу. Этосвойство облегчает поиск оптимальных режимов.
Отметим, что КПД винтаи пропульсивный КПД возрастают при увеличении скорости судна, а также, какотмечено выше, при постоянной скорости судна, при увеличении шага и одновременномуменьшении частоты вращения винта.
Данный двигатель имеетсимметричный топливный кулачок и реверсируется путем разворотараспределительного вала на некоторый угол, а также смещением кулачковзолотникового воздухораспределителя.
Пуско – реверсивная системавключает в себя следующие элементы:
1.Пусковаясистема.
Пусковой золотник,кулачки для пускового золотника, запорный клапан пускового воздуха, обратныйклапан, распределительный клапан, дренажно – контрольный клапан, пусковойклапан, предохранительный клапан, маховик запорного клапана, пусковая кнопка,блокировочный клапан для медленного проворачивания, распределительный клапан,регулируемый дроссель, обратный клапан, пусковой клапан (ДАУ), пусковой клапан(ЦПУ), внезапный маневр (ЦПУ), кнопочный выключатель для сигнализации«внезапный маневр».
2.Системареверсирования.
Реверсивныйсерводвигатель, реверсивный золотник, рукоятка реверсирования, рукояткареверсирования (ЦПУ), двухпозиционный цилиндр, реверсивный двигатель дляуправления запуском, блокировка рукоятки реверсирования 5.04 в случае включениязаднего хода, коммутационный контакт для возврата к нулевому положению, еслирукоятка реверсирования 5.04 находится в положении «Стоп».
5. Описание отдельныхканалов принципиальной схемы системы управления.
Канал управления– цепь последовательно преобразующих и усиливающих устройств, воспринимающих иусиливающих устройств, воспринимающих входной сигнал того же функциональногоназначения. Структурная схема ПРС в основном имеет три канала: канал пуска, каналреверса, канал управления частотой вращения (топливоподачей), каналпереключения постов.
Канал пуска
Элементы данного каналаприведены в таблице №1.
Таблица №1.№ Название Назначение 2.03 Главный пусковой клапан (запорный клапан) Подает пусковой воздух из баллонов через воздухораспределитель к пусковым клапанам цилиндра 2.05 Распределительный клапан Стравливает воздух из нижней полости ГПК. Таким образом, ГПК открывается под действием пружины. 2.07 Пусковой клапан Подает пусковой воздух непосредственно в цилиндр ГД 2.12 Пусковая кнопка Подает сигнал «Пуск» с местного поста управления. 49НА Двухпозиционный 4-х ходовой клапан с пневматическим и ручным управлением Подает команду на «Пуск» 53НЕ Двухпозиционный 3-х ходовой клапан с гидроуправлением Блокирует пуск с МПУ при неоконченном реверсе 53НD Двухпозиционный 3-х ходовой, пневмоуправляемый Блокирует пуск, если до этого был открыт ГПК. 73НВ Двухпозиционный 3-х ходовой электромагнитный клапан Блокирует пуск при неисправной вспомогательной воздуходувке 31НА Двухпозиционный 3-х ходовой клапан с механическим управлением Блокирует пуск при включенном валоповоротном устройстве 29V Двухпозиционный 3-х ходовой пневмоуправляемый клапан Блокирует пуск из ЦПУ при неоконченном реверсе 266НВ Двухпозиционный 3-х ходовой клапан с ручным управлением Подает команду «Пуск» из ЦПУ 88НА Двухпозиционный 3-х ходовой самоудерживающийся клапан, пневмоуправляемый Подает питающий воздух к рукоятке переключения постов управления 50НР Двухпозиционный 3-х ходовой пневмоуправляемый клапан Подает воздух к воздухораспределителю от ГПК 194НА Двухпозиционный 3-х ходовой пневмоуправляемый клапан Подает сигнал об окончании пуска 105НВ Клапан типа «ИЛИ» Пропускает управляющий сигнал на клапан 50НР от клапана 49НА, либо от устройства медленного проворачивания. 303Z Устройство переключения постов управления Переключает питание воздухом на ЦПУ или ДАУ
Этот канал начинается спусковой кнопки 2.12, которая соединена с пусковыми клапанами 2.21 (установкаДАУ) и 2.22 (ЦПУ). Пусковой воздух из пусковых баллонов 9.01 давлением 3 МПапоступает к главному пусковому клапану 2.03, откуда он идет через пламегаситель2.08 к пусковым клапанам цилиндров двигателя. Управляющий воздух через линию401 поступает в клапан 30А, который освобождает путь для управляющего воздуха вклапан 29V. При нажатии кнопки2.12 управляющий воздух нагружает клапан 49НА и одновременно возбуждаетпусковой бустер 2.14 для регулятора числа оборотов. Вследствие этогораспределительный клапан 2.05 открывает запорный клапан 2.03 путем удалениявоздуха нижней полости клапана. Одновременно срабатывает клапан 50НР,установленный на пусковом распределительном золотнике 2.01.
После этого процессараспределительные толкатели пускового распределительного золотника нажимают накулачок 2.02. Таким образом, управляющий воздух через обратный клапан 2.04 иклапан 194НА по открытым каналам пусковых распределительных (каналов)толкателей может поступать в пусковые клапана 2.07, которые открывают путь дляподачи сжатого воздуха к цилиндрам.
При выборе программымедленного проворачивания используются система клапанов, через которые вцилиндр подается воздух с пониженным расходом. Расход воздуха уменьшается спомощью дросселя.
Канал реверса
Элементы данного каналаприведены в таблице №2.
Таблица №2№ Название Назначение 5.01 Реверсивный серводвигатель Реверсирует распредвал; распредвал приводит в действие ТНВД и гидропривод выпускного клапана 5.02 Реверсивный золотник Задает направление реверса путем изменения направления движения гидравлического масла 5.03 Рукоятка реверсирования из МПУ Для задания направления вращения ГД; остановки. Непосредственно соединена с реверсивным золотником. 5.04 Рукоятка реверсирования из ЦПУ Задает направление вращения двигателя из ЦПУ; передает сигнал «СТОП» 5.05 Двухпозиционный цилиндр Поворачивает распредвал в соответствии с заданием из ЦПУ 5.06 Реверсивный двигатель Реверсирует воздухораспределитель, лубрикатор, подает сигнал ореверсе на регулятор 6.01 Стопор направления вращения Блокирует пуск, получает сигнал от серводвигателя 5.06 31HF Двухпозиционный 3-хходовой клапан с механическим приводом Является задатчиком реверса в направлении «ВПЕРЕД»; преобразует механический сигнал от рукоятки реверса в ЦПУ в пневмосигнал на двухпозиционный цилиндр 5.05 31HE Двухпозиционный 3-хходовой клапан с механическим приводом Является пневмозадатчиком реверса в направлении «НАЗАД» 9C Клапан типа «ИЛИ» Пропускает сигнал от одного из датчиков контроля положения реверсивного серводвигателя (23А; 23В) 23A Двухпозиционный 3-хходовой пневмоуправляемый клапан Подает сигнал о законченном реверсе в направлении «НАЗАД», т.о. снимая блокировку «ПУСКА» из ЦПУ 23B Двухпозиционный 3-хходовой пневмоуправляемый клапан Подает сигнал о законченном реверсе «ВПЕРЕД» 30A Двухпозиционный 3-хходовой пневмоуправляемый золотник Передает сигнал на клапан 29V 37B Двухпозиционный 3-хходовой электромагнитный клапан Подает сигнал «СТОП» из ЦПУ на серводвигатель «ОСТАНОВКА» 53HH Двухпозиционный 3-хходовой гидроуправляемый клапан Передает сигнал на клапан 23В, т.о. разблокируя пуск в направлении «НАЗАД» 53HG Двухпозиционный 3-хходовой клапан с механическим управлением Передает сигнал на клапан 23А, т.о. разблокируя пуск в направлении «НАЗАД» 31НВ Двухпозиционный 3-хходовой клапан с механическим управлением Разблокирует команду «СТОП» со вспомогательного поста управления 53НВ Двухпозиционный 3-хходовой гидроуправляемый клапан Снимает блокировку «ПУСКА» по неправильному направлению вращения
Этот канал начинается срукоятки реверса 5.04, повернув которую, мы задаем желаемую направлениювращения коленчатого вала двигателя. Рассмотрим направление вращения «ВПЕРЕД».При повороте рукоятки 5.04 воздух через клапан 31HFпоступает в канал 301 и нагружает двухпозиционный цилиндр 5.05, который в своюочередь устанавливает реверсивный золотник 5.02, вместе с рукояткойреверсирования 5.03 в положение «ВПЕРЕД». Масло давлением до 1.6 МПа поступаетв реверсивный серводвигатель 5.06 для управления запуском и течет к реверсивнымдвигателям 5.01 топливных насосов, вращая их в желаемое положение. Одновременновыпускается воздух из линии 605 через клапан 53НН, через который он (воздух) полинии 302 поступает к клапану 23В, который разблокирует запуск в направлении«ВПЕРЕД». Вместе с этим удаляется воздух из линии 605 через клапан 31НВ и, т.о.блокировка «ОСТАНОВКА» со вспомогательного маневрового поста. При достиженииреверсивным серводвигателем 5.06 концевого положения, срабатывает клапан 53НЕ.После этого управляющий воздух через линию 401 поступает в клапан 30А, которыйоткрывает путь для управляющего воздуха в клапан 29V(деблокировка задерживается на 3-4 секунды из-за наличия предвключенного объемавоздуха с дросселем). По истечении описанного процесса управления срабатываетклапан 29V, после чего нужноначинать процесс самого запуска через пусковой клапан 2.21 (электрическоевозбуждение).
После поворачиваниявсех реверсивных серводвигателей возможно удаление воздуха из линии 601 черезклапан 53HI, 53HKи т.д. В результате этого неправильное положение серводвигателейдеблокировалось бы. Эта деблокировка, однако, может осуществляться и позже,например, если один из реверсных серводвигателей из-за возможной тугойподвижности застревает и надо будет привести его в соответствующее положениетолько при помощи вращающегося двигателя. По истечении этого процесса врезультате вентиляции линий 602 и 601 выпускается воздух также из линии 603через линии 602 и/или 601. После этого серводвигатель «ОСТАНОВКА» 6.03 черезклапан 53НА переводится в рабочее положение. Одновременно продувается воздушныйцилиндр 3.10 через клапан 53НС.
Если под давлениеммасла, включительно вращающимся на пусковом воздухе двигателем, один изрезервных серводвигателей топливных насосов не был переведен в концевоеположение, то из линии 601 и, тем самым, из линии 603 воздух не удаляется.Серводвигатель 6.03 остается в положении «СТОП», а регулятор 1.03 не можетуправлять тягами топливных насосов из-за выпуска воздуха из воздушного цилиндра3.10, т.е. ГД будет вращаться на воздухе, но не запустится.
Канал управлениячастотой вращения.
Элементы данного каналаприведены в таблице №3.
Таблица №3.№ Название Назначение 3.01 Топливная форсунка Впрыск топлива в цилиндр двигателя 3.02 ТНВД Создание необходимого давления топлива перед форсункой 3.03 Топливный кулачок Привод в действие ТНВД 3.04 Указатель нагрузки Задание топливоподачи 3.05 Устройство VIT Изменение угла опережения подачи топлива 3.07 Эксцентриковый вал всасывающего клапана Регулирует момент открытия всасывающего клапана 3.08 Промежуточный регулировочный клапан Регулирует момент открытия всасывающего клапана 3.09 Промежуточный регулировочный вал Участвует в передаче сигнала от регулятора на VIT, сигнал от сервомотора «ОСТАНОВКИ» передает сигнал на корректировку подачи лубрикаторного масла 3.10 Воздушный цилиндр для соединения регулятора с тягой Связывает регулятор частоты вращения и регулировочный вал 3.09 1.03 Регулятор «Вудвард» типа PGA Поддерживает частоту вращения ГД на заданных режимах 3.12 Рукоятка подачи топлива Задает величину топливоподачи 3.13 Предохранительный клапан Защищает ТНВД от поломки 113HG Клапан типа «ИЛИ» Подает надувочный воздух либо воздух питания на регулятор «Вудвард» 31HC Двухпозиционный 3-хходовой клапан с (пневмоприводом) механическим управлением Подает пневмосигнал на включение топливоподачи 53HC Двухпозиционный 3-хходовой пневмоуправляемый клапан Подает воздух питания в воздушный цилиндр 53HA Двухпозиционный 3-х ходовой пневмоуправляемый клапан Подает воздух управления на сервомотор остановки двигателя
6,03 Сервомотор остановки двигателя Подает сигнал через регулировочный вал и VIT на ТНВД о нулевой подаче
9U Клапан типа «ИЛИ» Подает сигнал на открытие клапана 53НС от МПУ или ДАУ
9H Клапан типа «ИЛИ» Подаст воздух на клапан остановки ГД из ЦПУ или МПУ
24C Двухпозиционный 3-х ходовой пневмоуправляемый клапан Подает команду «стоп» от вспомогательного МПУ
3A Двухпозиционный 3-х ходовой клапан с ручным управлением Подаст воздух к клапану 24С от МПУ на остановку ГД
/> /> /> /> /> /> /> />
Этот канал начинается стопливной рукоятки 3.12, повернув которую, мы, во-первых, устанавливаемуказатель нагрузки в нужное положение, а во-вторых регулируем требуемое началовпрыска (3.07;3.08) топлива через систему рычагов. Одновременно с этимповорачивается промежуточный регулировочный вал 3.09, который в свою очередь,перемещает поршенек цилиндра соединения регулятора с тягой. С другой стороны, вэтот цилиндр подводится воздух через клапан 53НС из магистрали питания воздухомуправления.
Перемещением топливнойрукоятки мы также воздействуем на клапан 31НС, который подает воздух управленияк клапану 24С (линия 604) включения вспомогательного управления. Далее, полинии 603 воздух подается на клапан53НА, тем самым вводя в действиесерводвигатель останова и упор максимальной подачи топлива для защиты двигателяот перегрузки.
После запуска ГДрегулятор берет на себя управление топливной тягой всех ТНВД и регулируетколичество подаваемого в цилиндры топлива путем перемещения поршенька цилиндра3.10
5. Описание порядкаработы каналов управления
— Реверсирование изапуск в направлении «Вперед»
Для этого выключатель впульте управления должен быть включен на положение «Винт фиксированного шага»,причем следует проверить, установлен ли действительно гребной винтрегулируемого шага на «Полный вперед» (при необходимости установить). Кактолько кнопочный выключатель 10.02 (266НА) включится и самоудерживающийсяклапан 88НА срабатывает, через соединительный патрубок 10/2 двухпозиционныйцилиндр 5.05 нагружается давлением краном переключения 10.01 при том условии,если рукоятка реверсирования 5.04 перестановлена в положение «Вперед».Двухпозиционный цилиндр перестанавливает реверсивный золотник 5.02 и вместе сним и рукоятку реверсирования 5.03 в положение «Вперед.
Масло давлением до 1,6МПа течет к реверсивному серводвигателю для управления запуском 5.06 и креверсивным серводвигателям топливных насосов 5.01 и поворачивает их в желаемоеположение.
Одновременно черезклапан 31НВ удаляется воздух из линии 605 и, тем самым отменяется блокировкаостанова со вспомогательного маневрового поста. Сверх того, через клапан 53ННсигнализируется ящику органов управления положения «Вперед» реверсивногозолоника 5.02 и клапан 23В, деблокирующий блокировку запуска для направления«Вперед», включается.
Как только реверсивныйсерводвигатель для управления запуском 5.06 занял концевое положение,включается клапан 53НЕ. После этого управляющий воздух поступает через линию401 в клапан 30А, освобождающий путь для управляющего воздуха (ответственногоиз линии 301) к клапану 29V(деблокировка в результате предвключенной воздушной емкости с дросселемзадерживается на 3 – 4 сек.).
По истечении этогопроцесса управления включается клапан 29Vи процесс запуска можно начать включением пускового клапана 2.22 (266НВ).
Сейчас управляющийвоздух через линию 402 нагружает давлением клапан 49НА и управляет пусковымбустером для регулятора частоты оборотов 2.14, и через распределительный клапан2.05 запорного клапана 2.03 открывается удалением воздуха из нижней полостиклапана. Одновременно включается и клапан 53НР на пусковом распределительномзолотнике 2.01. По истечении этого процесса распределительные толкателипускового распределительного золотника 2.01 нажимаются на кулачок 2.02. С этогомомента управляющий воздух может поступать через обратный клапан 2.04 и клапан194НА, а также через открытые каналы пусковых распределительных толкателей кпусковым клапанам 2.07, которыми управляется подача пускового воздуха кцилиндрам.
Как только двигательначинает вращаться, система управления направлением вращения 6.01переустановится в концевое положение для направления вращения «Вперед».Давление масла сейчас может управлять клапаном 53НВ, удаляющим пусковой воздухиз линии 602 и этим деблокирует блокировку для неправильного направления вращения.
При включениисамоудерживающегося клапана 88НА, совершенного проворачиванием двухпозиционногоцилиндра 5.05 реверсивного золотника, и после перестановки рукояткиреверсирования 5.04 в положение «Вперед» давление масла было в состоянииповернуть не только реверсивный серводвигатель для управления запуском 5.06, атакже реверсивные серводвигатели топливных насосов 5.01. После проворачиваниявсех реверсивных серводвигателей, возможно, удалить воздух из линии 601 черезклапаны 53HI, 53НК и т.д.
Этим блокировка длянеправильного положения реверсивных серводвигателей была бы деблокирована.Данная деблокировка, конечно, может произойти и позже, когда, например, один изреверсивных серводвигателей застревает из-за возможной тугой подвижности, иесли это произойдет, то следует перевести его в соответствующее положение припомощи вращающегося двигателя.
По истечении этогопроцесса управления, из-за удаления воздуха из линий 602 и 601 воздухвыпускается из линии 603 через линии 602 и/или 601. Затем серводвигатель останова6.05 через клапан 6.03 переводится в рабочее положение. Одновременно воздушныйцилиндр 3.10 продувается через клапан 53НС.
Регулятор числаоборотов 1.03, который уже был возбужден клапаном тонкой настройки 1.01, сэтого момента принимает на себя управление регулирующими тягами топливныхнасосов и настраивает подачу соответствующего количества топлива, так как онуже является работоспособным благодаря возбуждению пусковым бустером 2.14.
— Реверсирование изапуск в направлении «Назад»
Для этого выключатель впульте управления должен находиться в положении «Винт фиксированного шага».
Реверсирование и запускв направлении « Назад» возможны только в том случае, если гребной винт неустановлен на шаг заднего хода.
Процесс управленияпроходит аналогично процессу «Реверсирование и запуск в направлении «Вперед»,причем возбуждаются соответствующие линии и приборы обратного ответвления.После вызова сигнала рукояткой реверсирования 5.04 через соединение 9/1 в кранепереключения 10.01 он передается на двухпозиционный цилиндр 5.05 через линию201 и этим вызывается проворачивание реверсивного золотника 5.02.
Через клапан 53HGосуществляется исполнительная сигнализация через линию 202 и нагружаетсядавлением клапан 23А. Тем самым, в том случае, если система управления запуском(линия 401) занимает концевое положение и клапан 30А в результате этоговозбуждается, а реверсивные серводвигатели тоже занимают концевое положение приправильном направлении вращения, деблокируется впрыск топлива.
6.Разработка структурсистемы ДАУ и ПРС
Структурная схема ПРСподразделяется на три основных клапана: пуск, реверс, и частоты вращения.
Составим структурнуюсхему данного двигателя.
/>
Рис.1 Структурная схемасистемы управления.
Таблица 1. Условныеобозначения входящих сигналовОбозначение сигнала Наименование сигнала Логическа величина Рт Сигнал от рукоятки топливоподачи на МПУ 1 Zт Сигнал о задании режима от СДУ Pp Сигнал от рукоятки реверса на МПУ 1 Zp Сигнал реверса от системы ДАУ Рп Рукоятка управления пуском на МПУ 1 Zп Сигнал пуска от ДАУ Рм Давление масла системы 1 Рб Давление пускового воздуха 1 @ Сигнал поворота распределительного вала 1 Pб Давление управляющего воздуха 1 Qт Сигнал о теплоте сгорания топлива аналог Pb Сигнал для защиты по давлению охлаждающей воды
Таблица 2. Условныеобозначения промежуточных каналов.Рм Давление масла системы 1 уТВ Межканальные связи – Xcм Сигнал о срабатывании золотника управления реверсом 1 Xрп Выходной сигнал сервомотора реверса распред.вала об окончании реверсирования 1 Xрв Сигнал от датчика фактического вращения 1 Yi Межканальные связи – nвр Сигнал о частоте вращения аналог
Таблица 3. Условныеобозначения выходных каналов.hт Положение топливной рейки Pм Давление масла системы 1 Pб Давление пускового воздуха 1
К системе ДАУотносятся:
– РУмостика — ручка управления двигателем с мостика, задающая команды направлениявращения винта Xрев: вперед — стоп — назад и частота вращения Xn.зад.
– Yп.зад.мин— входной сигнал в канал управления пуском «1» логического уровня,соответствующий минимальной заданной частоте вращения.
– Yрев.вып.- входной сигнал канала управления пуском «1» логического уровня,соответствующий выполнению реверса сервомотором системы ДАУ.
– Zn— выходной сигнал канала управления частотой вращения, несущий информацию обуровне заданной частоты вращения.
– Zp— выходной сигнал канала управления реверсом.
– Zп— выходной сигнал канала управления пуском ГД.
– П— сигнал питания системы вспомогательной энергией.
– РПП— сигнал от ручки переключения постов.
На центральном посту(ЦПУ) располагаются ручки управления двигателем:
– РТ— задание частоты вращения (топлива) двигателю.
– РП— задание пуска.
– РР– задание реверса.
– Yi— сигналы межканальной связи.
К пуско – реверсивнойсистеме относятся:
– РТ;РР; РП — ручки управления с местного поста управления (МПУ) положением рейкиТНВД, реверсом и пуском, соответственно.
– Рм;Рв — вспомогательная энергия давления масла и пускового воздуха,соответственно.
7. Алгоритмическаясхема пуско-реверсивной системы.
Алгоритмическая схемапуско-реверсивной системы двигателя «Sulzer»взята из методических указаний.
Далее из схемы выделимнаиболее сложные элементы, в которых производится обработка сигналов.
А) Механическаяблокировка рычагов управления. Наглядное изображение представлено на рис. 2.
X1,X2, X3– входные сигналы;
Z1– выходной сигнал.
/>
Таблица №4. Таблицасоответствия сигналовX1 X2 X3 Z1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Z1=X1*X2*X3
B)Клапан блокировки валоповоротного устройства.
Таблица соответствиясигналов
Таблица №5X1 X2 X3 Z1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Z1=X1*X2*X3
C)Золотник блокировки топливоподачи.
/>
Таблица №6. Таблицасоответствия сигналовX1 X2 Z1 1 1 1 1 1
Z1=X1*X2
8. Расположениеорганов управления
Управляющая системаразработана для дистанционного управления главного двигателя с помощью телеграфаи рукоятки задания скорости в рулевой рубке. Перемещая эту рукоятку, системаавтоматически запускает, останавливает, реверсирует и задает скорость главномудвигателю. Запуск, остановка и реверсирование выполняются электрогидравлическойдистанционной системой управления, тогда как управление скоростью выполняетсяэлектропневматической системой регулятора. Предусмотренная системабезопасности, содержащая функции остановки, снижения оборотов и аварийнойостановки, защищает двигатель от повреждений.
Маневрирование:выполняется рукояткой в рулевой рубке, электрическими и пневматическимисигналами.
Запуск, остановка,реверсирование: автоматически реализуются рукояткой в рулевой рубке черезДистанционную систему управления и воздушные клапаны на ГД.
Управление скоростью:контролируется автоматически; установка передается от рукоятки в рулевой рубкечерез систему дистанционного управления системе регулятора и пневматическомуисполнительному механизму на ГД.
9. Технологическаяпоследовательность управления главным двигателем системой ДАУ (канал пуска)
1. Исходное состояние системы:электрическое питание к системе ДАУ подведено, валоповоротное устройствовыведено из зацепления, топливо, давление пускового воздуха и маслоподготовлены, давление охлаждающей воды и масла находятся в требуемых пределах.
2. Непосредственный запуск двигателя:
2.1 поворачиваетсяручка телеграфа на мостике. Причем ручка может быть повернута с любой скоростьюи в любое положение;
2.2 сигналот ручки телеграфа поступает на электронный блок управления;
2.3 отблока управления, после проверки наличия блокировок, электрический сигналпоступает на регулятор и на РПС самого двигателя;
2.4 далеепроисходит сравнение заданного направления вращения с положениемраспределительных органов двигателя посредством золотника реверса и золотникаблокировки топливоподачи;
2.5 приотсутствии рассогласований происходит разблокировка рукоятки пуска, котораяжестко связана с приемным телеграфом;
2.6 отпусковой рукоятки с помощью механических связей сигнал передается к клапанууправления пуском;
2.7 далееот КУП пневматический сигнал идет на разгрузочный клапан главного пускового, спомощью которого производится связь нижней полости ГПК с атмосферой, и назолотники воздухорапределителя;
2.8 послесрабатывания разгрузочного клапана ГПК открывается и пропускает огромные массывоздуха из баллонов к воздухораспределителю;
2.9 воздухораспределительподает пусковой воздух в цилиндр, поршень которого находится немного за ВМТ.Двигатель начинает проворачиваться под действием воздуха;
2.10 последостижения двигателем пусковых оборотов происходит детонация топлива. Далеедвигатель разгоняется до требуемых с мостика оборотов за счет энергии сгораниятоплива, разгрузочный клапан ГПК закрывается и происходит отсечка воздуха;
2.11 смомента начала подачи пускового воздуха в цилиндры блок управления производитотсечку времени, чтоб при неудачном пуске прекратить пуск по истечению времени,так же выбираются и условия пуска, обусловленные размером пусковойтопливоподачи;
2.12 далеесигнал от двигателя через блок управления поступает на мостик и сигнализируетоб удачном пуске. Двигатель после запуска выводится на заданный режим позаложенной в системе ДАУ программе разгона.
Список используемойлитературы:
1. В.П.Бусыгин — методические указания к выполнению курсового проекта « Система ДАУглавными судовыми дизелями» СПб, ГМА С.О. Макаровка, 2003.
2. В.С.Онасенко «Судовая автоматика» М. Транспорта, 1988
3. В.Ф.Сыромятников «Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетическихустановок» М. Транспорта, 1983
4. А.Б.Канне, Е. А. Скобцов «Реверсивные устройства судовых дизелей» 1965.
5. СхемаСДУ и описание из инструкции двигателя SulzerRTA.
6. Официальныйсайт фирмы Wärtsilä — www.wartsila.com