① 船舶主機配置及匹配的相關問題
1何為軸線?理論軸線是如何確定的?為什麼有些船舶的軸線具有傾斜角和偏斜角?
答:(1)、軸線是指主機(或齒輪箱)輸出法蘭端面中心至螺旋槳槳轂端面中心間的連線。
(2)、先確定首尾基準,然後用下述方法確定:
拉線法:在規定的位置安裝拉線架,並拉一根直徑0.5—1.0mm的鋼絲調整鋼絲位置使其通過首尾基準點,此時鋼絲就代表理論軸線。
光學法:利用光在均勻介質中直線傳播的原理測定。先將光學儀器按兩個基準光靶調好位置,使光軸同時通過光靶上的十字線中心,此時主光軸就代表理論軸線位置。
(3)、有時為保證螺旋槳浸入水中有一定的深度,而主機位置又不能放低,只能使軸線向尾部有一傾斜角,軸線與基線的夾角α,一般限制在0一5°之間。雙軸線時除α角外,其與船舶縱中垂面偏角β,一般限制在0-3 °。從而保證軸系有較高的推力,不會因α、β角太大而使推力損失過多。
2中間軸軸承跨距的確定受哪些因素的影響?
答:不宜過小:對軸的彎曲變形、柔性和應力影響大(牽制多,附加負荷大);
不宜過大:(1)、軸系迴旋振動和橫向振動限制,若過大,易共振;
(2)、軸系間距過大,會使相應軸段的撓度因其重量的增加而增大,造成軸承負荷分配的不均勻性;(3)、軸承間距太大,受製造與安裝工藝的限制。
2 賽龍軸承的特點
賽龍軸承具有耐磨性高、低摩擦、抗沖擊性能好、加工性好安裝簡便的優點。
3 簡述冷卻管路的功用和形式。
答: 功用:冷卻管路的功用是對船舶上需要散熱的機械設備供以足夠的液體(淡水、海水、江水和冷卻油)進行冷卻,以保證其正常工作。
形式:a.開式冷卻管路:冷卻液體為舷外水(海水、江水),舷外水由船外吸進,冷卻機械設備後,仍排出船外,進行開式循環,又叫直接冷卻。
b. 閉式冷卻管路:由淡水泵吸入淡水對主輔機進行冷卻,舷外水則通過淡水冷卻器帶走淡水的熱量,又叫間接冷卻。
c. 集中式冷卻管路:用一個中央冷卻器取代管路中服務於不同冷卻對象的各分冷卻器,進行海水和淡水的熱量交換。
d. 舷外冷卻管路:將淡水冷卻器裝在船舶水線以下船殼的外板上,利用舷外水進行自然冷卻。
6 溫度調節器的作用
答當溫度調節器和淡水冷卻器並連在柴油機的冷卻水出口管路上時,就能夠使柴油機出來的熱水有一部分不經過冷卻器,而直接排到淡水泵的進口。冷卻水在某一溫度時,波紋管內的蒸汽壓力與彈簧壓力平衡,調節閥處於一定位置。當水溫升高時,波紋管內液體汽化蒸汽壓力增高,推動調節閥上升,使流經冷卻器的水量增加,旁通水量相應減少。反之,旁通水量增加。這樣,通過溫度調節器即可控制此旁通水量,從而控製冷卻水在一定的溫度范圍內
8 船舶設計一般分為哪幾階段?畫出其流程圖。
答:報價設計→方案設計→技術設計→施工設計;
初步設計→詳細設計→生產設計→完工文件編制。
7、船用鍋爐的作用。
答:在一般干貨船(散貨船、雜貨船、集裝箱船)的蒸汽用途
寒冷季節的艙室取暖; 2)加熱生活用熱水;3)廚房各種需要;4)粘性油的加熱;5)蒸汽滅火系統;6)製造淡水;7)特殊用途及雜用。
客船的蒸汽用途與干貨船大致相同,只是生活用蒸汽量比重大。
油船的蒸汽用途
貨油加熱;2)蒸汽驅動的貨油泵;3) 洗艙;4)錨機、絞盤等規范規定使用蒸汽動力機;5)貨艙的蒸汽滅火系統
77 終結匹配設計 :已知主機的功率與轉速、船舶的有效功率曲線、傳動設備與軸系的傳送效率ηs,、槳的收到功率Pd、船身效率ηh等,計算船舶所能達到的航速、螺旋槳的最佳要素(螺旋槳直徑、螺距比及螺旋槳效率)
12.為什麼柴油機要設最低穩定轉速線? 答 a.調速器與柴油機的配合 隨著曲軸轉速的降低,調速器與柴油機在配合中可能出現較大的波動,最終導致柴油機不能穩定運行,或因不均勻度過大而不能正常工作。B.熱力循環的正常運行 曲軸轉速過低時,各缸供油的不均勻度加劇;供油壓力下降,導致柴油霧化不良、混合質量較差;缸內溫度偏低,柴油不能完全燃燒,且各缸燃燒情況差別很大,使轉速波動加劇;缸壁溫度偏低還會加速燃氣對燃燒室組件特別是缸套的銹蝕
C.建立油膜的需要 在軸與軸承及活塞與缸套等有相對運動的機件之間建立保護油膜,相對運動速度是個決定因素。曲軸轉速過低,就不能保證建立連續的油膜。通常,最低穩定轉速nmin=(30%~50%)neb。
20.畫出系泊工況的配合特性圖,並加以說明。
在船舶系泊(不動)的情況下運轉主機和螺旋槳的工況。
船速進速系數均為零,故推進特性較陡,即在同一n時將吸收較大的功率。I是設計狀態下的推進曲線;II為系泊時的,OA為主機額定外部特性;A額定設計工況配合點;B為系泊工況的機槳配合點,在系泊時配合點B處的功率要不額定值Pmc小很多,其轉速也比額定n低,故作系泊實驗時不能把主機n開到額定值,否則將使主機超負荷運行
21.畫簡圖說明船舶減速時的特性。
曲線I 為槳在某一等速航行工況時的推進特性曲線;II、 III 為加、減速時槳的推進曲線,曲線1、2為主機不同供油量時的外特性線;欲使船減速,要求減小槳推力,主機減油,假定以外特性2的b點為起始點,主機供油量減小後,外特性從2變為1,住機遇將的n都減小,而此瞬間,船速由於慣性尚未減小,使得Vp/n增大,故在b點以下的減速線III低於I,平衡點從b轉向b』,在b』點出主機求大於供(供油少了,實際船速高),故使工作點沿曲線1到達a點才穩定下來。(加速情況反過來,從a-a』-b)
22.畫簡圖說明推進裝置附帶負荷的配合特性。
推進裝置附帶負荷是指主機的功率除了用於帶動螺旋槳外,還通過齒輪箱的功率分支軸或傳動軸帶動其它負荷(如發電機、泵等)。
這時主機的供給功率必須等於或大於螺旋槳和附帶負荷的功率之和。
按標定轉速選配時,OA』為主機額定外特性,OB』A為槳推進曲線,n(min)是主機最低運轉轉速。在配合點A』出,主機供給功率=槳吸收功率+附帶負荷所需功率,面積A』ABB』為主機相對槳剩餘功率,按這種方案設計時,在一般常用n內,均可帶動附帶負荷,且仍有剩餘功率(ACB』);
按常用轉速配合時,n0為常用轉速,Ps為n=n0時主機剩餘功率,好處是剩餘功率應用好,但如果按額定航速運行時,主機功率不能附帶負荷了,需要採取彌補措施。
② 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
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[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
③ 1 船舶動力裝置由哪些系統或裝置所組成它們各自的主要任務是什麼
船舶動力裝來置包括三個主要部分自:主動力裝置、輔助動力裝置、其他輔機和設備.
1.
主動力裝置,又稱推進裝置,是為船舶提供推進動力,保證船舶以一定速度的各種機械設備,包括主機及其附屬設備,是全船的心臟.主動力裝置包括主機、傳動設備、軸系、推進器等.當啟動主機,即可驅動傳動設備和軸系,使推進器工作.當推進器,通常是螺旋槳,在水中旋轉時就能使船舶前進或後退.
2.
輔助動力裝置是用於提供除推進裝置以外的各種能量,供船舶航行、作業和生活需要的裝置,包括為全船提供電力、照明和其他動力的裝置,如發電機組、副鍋爐等.
④ 船舶分油機和燃油單元資料
工作控制號:QD054020
「渤海銀珠」輪營運檢驗指導書
Class No.07R0027
中國船級社煙台辦事處
2007年2月4日
目 錄
1. 「渤海銀珠」輪照片--------------------------------------------------------------3
2. 船舶概況-------------------------------------------------------------------------4
3. 審圖及建造原則和依據-------------------------------------------------------5
4. 船舶主要結構特點和檢驗要點----------------------------------------------6
5. 船體舾裝部分-------------------------------------------------------------------17
6. 車輛系固-------------------------------------------------------------------------18
7. 防火結構-------------------------------------------------------------------------18
8. 救生設備-------------------------------------------------------------------------19
9. 消防設備-------------------------------------------------------------------------19
10. 輪機部分-----------------------------------------------------------------------19
11. 電氣部分-----------------------------------------------------------------------21
12.營運檢驗中應注意的問題---------------------------------------------------23
「渤海銀珠」輪照片
1. 船舶概況
標題船為艉機型客滾船,由武昌造船廠設計,中國船級社上海審圖中心審圖,中國船級社青島分社煙台辦事處執行現場建造檢驗.該輪設雙主機雙可調螺距螺旋槳,主機採用MAN B&W Diesel A/G,生產的船用中速V型四沖程柴油機。艏部設置罩殼式艏護罩、艏車輛坡道和艏內門,船艉部設置艉車輛大門和艉內門,左右舷設置舷門。設置三層車輛艙,下車輛艙與中車輛艙之間設置車輛升降平台,中車輛艙與上車輛艙之間設活動坡道.車輛艙以上設三層房間.本輪結構主要採用縱骨架式結構,局部採用橫骨架式結構。車輛艙設置固定式二氧化碳滅火系統,機艙設置固定式二氧化碳系統和局部壓力水霧滅火系統,旅客艙室、船員居住艙室和公共處所設置自動水噴淋滅火系統。左右舷各設有一套減搖裝置,艏部配備了兩套側推裝置。該輪車輛艙設計為可密封的.
船舶總長:161.20m
兩柱間長:147.00m
型寬:24.80m
型深:7.90m(至第一甲板)
設計吃水:6.15m
設計航速:18.50節
總噸位:19847(國家噸位)
凈噸位:9923(國家噸位)
載重量:6984.16噸
乘客數量:1128人
船員數量:75人
車道長度:1800m
車輛限高:4.4m
主機功率:6720 kW x 2台
柴油發電機組: 770 x 3套
軸帶發電機: 792 kW x2台
載車量:以15.0mX2.5m 的標准車輛計, 上車輛艙可裝載標准車輛40輛
中車輛艙可裝載標准車輛46輛
下車輛艙可裝載標准車輛14輛
車輛甲板允許的最大單車重量:
上車輛艙40T
中車輛艙60T
下車輛艙55T
通道設備的安全工作負荷:
艏艉車輛坡道及內活動坡道: 60噸
車輛升降平台:55噸
該輪授予入級符號: ★CSA RO-RO Passenger Ship,R1,Ice Class B
★CSM MCC
該輪航行於近海航區(煙台—大連)航線.
核定抗風能力為蒲氏8級風及以下.
2.審圖及建造原則和依據
標題輪審圖及建造時依據的標准如下:
1).渤海灣客滾船審圖原則要求的公約,法規和規范。SOLAS公約及其修正案中對客船和滾裝船的適用部分
2).海事局2004年<<國內航行海船法定檢驗技術規則>>.不包括2006年修改通報。
3).海事局1999年<<國際航行海船法定檢驗技術規則>>及2003年修改通報。
4).CCS 2001年<<鋼質海船入級與建造規范>>及其2002,2003修改通報。
5).CCS<<材料與焊接規范>>1998及其2001及2003年修改通報。
6).政府主管當局關於渤海灣客滾船的行政法令。
7).IMO關於車輛系固的有關決議。車輛運動加速度與力的評估按照IMO A.714(17)決議《貨物積載和系固安全操作規則》及1994/1995《貨物積載和系固安全操作規則》修正案要求執行。
8). 中國船級社《船舶與海上設施起重設備規范》(2001)
重點方面的內容如下:
載重線
按照法規第三篇及第四篇第2-1章1.3的要求,艙壁甲板以下處所的水密完整性符合《國際航行海船法定檢驗技術規則》第四篇第2-1章B部分第20-2條1款的規定。
完整穩性
滿足法規第四篇第7章關於遠海航區客船的要求。
破艙穩性
按照法規第四篇第2-1章關於客船的要求,滿足國際航行海船法定檢驗技術規則對無限航區滾裝客船的要求,兩艙不沉。
消防
滿足《國際航行海船法定檢驗技術規則》第四篇第2-2章對客船的相關要求。
救生設備
滿足法規第四篇第3章關於客船的要求,配備了4艘全封閉式救生艇、10隻自扶正拋投式氣脹救生筏、12隻自扶正吊架降落式氣脹救生筏、2隻拋投式氣脹救生筏以及2個海上撤離系統。
航行設備
按照法規第四篇第5章的要求配備,同時配備了航行數據記錄儀(VDR)和自動識別系統(AIS).
無線電通信設備
滿足法規第四篇第4章的「A1+A1以外海區」要求。
信號設備
滿足法規第四篇第8章的要求。
防污染
滿足法規第五篇第2章防止油污染規定和第5章防止船舶生活污水污染規定的要求。
車輛系固
車輛運動加速度與力的評估按照IMO A.714(17)決議《貨物積載和系固安全操作規則》及1994/1995《貨物積載和系固安全操作規則》修正案要求執行。
機電設備
除滿足2004年《國內航行海船法定檢驗技術規則》的要求外,同時滿足CCS《鋼質海船入級與建造規范》(2001)及其2002、2003修改通報的要求。
船體結構
滿足CCS《鋼質海船入級與建造規范》(2001)及其2002、2003修改通報的相關要求。
舒適性要求
船員艙室設備參照法規第7篇的要求,
乘客定額及艙室設備
乘客定額及艙室設備參照法規第8篇的要求。
車輛跳板
車輛跳板的設計按照CCS《鋼質海船入級與建造規范》及其修改通報的要求進行。
3.船舶主要結構特點和檢驗要點:
1).結構節點
本船典型橫剖面圖及典型結構節點見圖1至圖9,供營運檢驗時參照.
本船結構節點及結構型式均為常見類型,無很特殊的結構節點及結構型式.
2).結構材料
本船結構材料主要採用了CCSA級鋼.
主機機座及船艏冰區加強部位外板局部採用CCSB級鋼.主機機座局部採用了CCSD級鋼.
以下部位的船體結構採用了CCSA36高強度鋼:
第一甲板 Fr.68---Fr.168區域的甲板強橫梁及甲板強縱桁.
第二甲板 Fr.-2---Fr.202區域的甲板強橫梁及甲板強縱桁.
第三甲板 Fr.3---Fr.194區域的甲板強橫梁及甲板強縱桁.
第三甲板Fr.46-100mm---Fr.163+100mm區域的甲板板.
第四甲板 Fr.75---Fr.99區域的甲板強橫梁及甲板強縱桁.
第四甲板 Fr.126---Fr.166區域的甲板強橫梁及甲板強縱桁.
Fr.66-169范圍內的縱艙壁頂部列板及縱艙壁上的強扶強材.
Fr.5-166區域內的舷側G列板.
Fr.5-166區域內的、位於第一、二、三甲板之間的舷側強肋骨.
艏艉車輛坡道、內活動坡道採用了CCSD36高強度鋼.但根據審圖中心的審圖意見,該部分CCSD36高強度鋼可以用CCSA36高強度鋼替代.
車輛升降平台及升降平台水密蓋採用了CCSA36高強度鋼.
營運檢驗涉及到結構修理時應注意核對結構圖紙.
圖 1 中橫剖面圖
圖 2 中桁材肘板節點
圖 3 強肋骨端部肘板節點
圖 4 內底板端部加強
圖 5 甲板強橫梁與縱艙壁垂直桁節點
圖 6 升降平台處橫梁節點
圖 7 橫梁與強肋骨的連接形式
圖 8 強橫梁與縱艙壁連接形式
圖 9 艙壁水平桁與舷側縱骨的連接形式
3).結構概況及建造情況
本船為鋼質,全焊接結構,結構設計吃水(最大吃水)6.15米,B級冰區加強,首、尾部肋骨間距為600mm,中部肋骨間距為700mm。
所有構件尺寸均滿足船級社對無限航區船舶的要求。
本船共設六層甲板;第一甲板、第二甲板為連續縱通甲板,第一甲板為干舷甲板,第二甲板為強力甲板,總縱強度計算至第三甲板,第二、三甲板間設艏升高甲板。為了避免第三甲板以上的各層甲板參與總縱強度,採用彈性接頭。
第三甲板的設置范圍為: Fr.7-Fr.194
第四甲板的設置范圍為: Fr.13-Fr.192
第五甲板的設置范圍為: Fr.40-Fr.193
第六甲板的設置范圍為: Fr.161-Fr.194
第一甲板下設5道水密橫艙壁,#202橫艙壁為防撞艙壁,機艙後壁(#12肋位)和軸隧艙前壁(#29肋位)設有液壓滑動式水密門。
機艙前壁至首側推艙後壁間設雙層底,底艙雙層底高度為2.3 m;機艙邊艙區域設平台,平台距基線高度為5.0 m;機艙二道縱艙壁間設雙層底,雙層底距基線高度前部為1.4 m,向後逐漸升起,沿實肋板敷設。
在內底板與第一甲板之間,舵機艙、機艙、底艙和首泵艙區域,設有雙道縱艙壁。
第一甲板下和第一甲板與第二甲板之間及第二甲板與第三甲板之間局部設平台。機艙集控室平台距基線高度5.0 m。
本船第三甲板以下船體結構除首、尾部分區域為橫骨架式外,其餘均為縱骨架式,其他居住甲板為縱骨架式,舷側為橫骨架式,首柱、尾柱為鑄鋼和鋼板焊接組合件。
所有橫艙壁均為帶垂直扶強材的平面艙壁,所有縱艙壁為帶水平扶強材或垂直扶強材的平面艙壁。
對車輛甲板和車輛跳板和水密門、艏護罩、車輛升降平台、車輛坡道、乘客舷門等大型設備部位的構件,首垂線向後的底部平坦部位以及甲板機械、錨、吊艇/筏架、桅、舵和尾軸出口處、首側推等處的船體結構作合適的結構處理和局部有效加強。
液艙、機艙等主船體結構和舷牆等露天結構件、舾裝件和所有濕房間均為連續焊,間斷焊僅用於甲板室內不要求水密的位置。特別注意了各艙室的圍欄板和地槽與甲板的焊接。
焊接材料及焊縫質量應符合規范的有關要求,按規范要求進行探傷檢查,並提供報告。
船體構件盡量採用高效焊。中厚板使用手工焊、重力焊和自動焊;薄板採用C02氣體保護焊。採用合理的焊接工藝和程序,以減小焊接變形和殘余應力。
建造過程中為方便通行和通風的需要,在船體甲板、平台板上必要的地方開工藝孔,完工後用電焊將其封閉,並保證不減弱結構強度和密性要求。
船體分段大接頭、縱桁對接、主機座、推力軸承基座、中間軸承基座、軸轂及首側推和外板、減搖鰭箱與船體構件、車輛跳板連接縫等剛度大、受力大的構件焊縫採用低氫型焊條施焊。
船體結構的設計和計算均滿足CCS規范,並留有一定裕度。
車輛甲板設計負荷按照裝滿典型車輛(15m×2.5m)的裝載布置情況和單車最大重量計算,設計計算數據見下表:
位置 車輛艙內底 第一甲板 第二甲板
單位面積負荷(t/m2) 3.95 3.67 3.39
設計單車最大載重量(t) 55 60 40
單個軸壓載荷(t) 20 20 10
單個輪印承載(t) 10 10 5
為減小振動和確保結構強度,全船縱向結構具有良好的連續性,主機基座縱桁與船底骨架連成一體,並延伸至艙壁,適當減小尾部構件的跨度,以增加其剛性.
底部結構
單底(艉~#12, #12~#66邊部,#191~艏)
單底區域為橫骨架式,每個肋位設實肋板。
雙層底(船中0.4L區域,機艙區域#12~#66中部,#66~#191雙底區域為縱骨架式,機艙區域每個肋位設實肋板。
底艙雙層底和首泵艙雙層底高度為2.3 m,機艙雙前部層底高度為1.4 m,後部逐漸升起,沿實肋板敷設。
主機座縱桁直接焊在船底板上,並作為雙層底結構的一部份。
為滿足規范要求及清艙目的,在內底板上應布置足夠數量的人孔以方便進出液艙。
在結構腹板上開設足夠數量與尺寸的透氣孔、流水孔。
基座下設有加強結構。
主機艙內底板前和底艙內底板前、後均設有污水井。
海水箱處結構適當加強。
舷側結構
縱向結構制,強肋骨間距不大於2.1 m。
車輛艙內及第一甲板、第二甲板舷側用鋼板焊接肋位號標記。
舷側結構在船殼板開口和不連續處按規范予以加強。
在船中部區域設舭龍骨。
在第一甲板下面設有護舷材.
每舷三個拖船頂推區域適當加強。
尾部螺旋槳設有防漁網裝置。
艙壁布置
本船在#12、#66、#169、#191、#202肋位設五道水密橫隔壁;#202橫隔壁為首防撞艙壁。
除首側推艙和首尖艙外,其他區域設有二道縱艙壁。
甲板結構
第二甲板前、後露天錨泊區為橫向結構制;其他各層甲板為縱向結構制,強橫梁間距不大於2.1 m。
第一甲板、第二甲板和第三甲板連續設於船全長,無梁拱;第四甲板無梁拱;第五甲板露天部分甲板梁拱~0.11 m,室內無梁拱;艏升高甲板甲板梁拱0.30 m。
甲板無首舷弧,尾舷弧0.10 m(尾端部處)。
艏升高甲板按露天甲板設計。
在甲板機械下面甲板結構予以局部加強。特別注意了艏升高甲板區域以及車輛跳板、車輛升降平台、車輛坡道處結構的加強。
第一甲板、第二甲板適當位置設有通向污水艙的地漏。
各層車輛甲板下設有一定數量的用於維修管子、電纜和電氣設備等的眼板和架子。
機艙結構
機艙設雙底、雙道縱艙壁。
機艙區的分艙和構造特別考慮了本船的破艙穩性和機械設備安裝、基座和集控室的連續支撐。
計算結構及板格的固有頻率,避免與機械設備產生共振。
主機基座縱桁作為船體結構,並延伸至艙壁。
機艙底部結構採用橫向骨架式,每檔肋位設實肋板,每三道肋位設強肋骨。
機艙設一層平台,平台上布置分油機間和集控室,在適當位置安裝支柱,將橫框架和肋板連接起來。
污水井底部與底板的距離不小於460 mm。
海水箱處結構適當加強。
艉部結構
方尾,雙尾鰭。
尾底部形狀按螺旋槳產生的振動降到最小進行設計,並與尾鰭有效地連接。
尾尖艙為橫向骨架式,每檔肋位設實肋板,尾封板上採用垂直扶強材扶強。尾車輛跳板門區域予以特別加強。
艏部結構
首部結構
傾斜首柱帶球鼻首,首柱為鑄鋼和鋼板組合結構,在設計吃水時,專門優化設計了球鼻首形狀。
首尖艙設置中間肋骨。
防撞艙壁前部為橫向骨架式,第二甲板上設升高甲板,設有強胸橫梁每檔肋位均設實肋板。
錨機下和錨鏈筒、帶纜樁等部位予以特別加強。
防撞艙壁後部,艏升高甲板下有兩個矩形截面水密錨鏈艙,自動存放式,具有必要的尺寸,按錨布置要求設集水圍井,圍井蓋用鍍鋅穿孔鋼板。
對每一個錨鏈艙均設一個進出小型水密艙口蓋;兩個錨鏈艙內隔壁上設方便船員上下又不影響錨鏈進出的踏步。
居住甲板
本船第二甲板以上有三層居住甲板。
甲板室層間高度(甲板中心線處)
第一甲板—第二甲板 5.20 m
第二甲板—第三甲板 4.80 m
第三甲板—第四甲板 2.59 m
第四甲板—第五甲板 2.69 m/2.59 m
第五甲板—第六甲板 2.70 m
第四甲板和第五甲板#75+350#98+350#151+350肋位處設彈性接頭,外壁板帶垂直扶強材,內壁板為帶垂直扶強材。
其它
舷牆
艏升高甲板、第五甲板上駕駛室兩側、第六甲板前部設有舷牆。
舷牆按標准設計製造;舷牆上排水口面積,滿足核定干舷條件的要求。
車輛跳板、艏護罩、升降平台和活動坡道處的加強
按承造廠提供的資料,對車輛跳板、車輛升降平台、車輛坡道和舷側門等部位構件,使用直接計演算法進行了強度校核。
車輛跳板、升降平台、艏護罩、車輛坡道及水密內門結構與船體結構連接處,有足夠的強度和剛性,並考慮了因受沖擊所需的加強。
基座
所有基座均為鋼質焊接構件。
主機座作為船體結構的一部份。
基座設計和製造,注意剛度問題,避免產生過大的振動。
基座下面船體結構給予適當加強。
海底門
海底門的開口盡量避開船體外板加強材,開口處用腹板或加厚板加強。
減搖鰭箱
減搖鰭箱由減搖鰭廠商成套提供,減搖鰭箱開口處用厚板加強,安裝減搖鰭箱處的結構,給予特別加強,並有足夠的強度和剛度。
船殼上標記
船名和船籍港名、干舷和吃水標記及載重線標記,頂推區域、減搖鰭、球鼻首和首側推標記均用鋼板切割,焊在船殼上。
陰極保護
船體外表面水下部份採用外加電流陰極保護系統,首側推器採用犧牲陽極保護,另在推進器、舵、減搖鰭及首側推附近區域適當裝設鋅-鋁-鎘合金犧牲陽極,螺旋槳軸、舵桿和減搖鰭均裝設接地裝置。
壓載水艙、橫傾平衡壓載水艙、污水艙、衛生水艙和集污艙內表面採用鋅-鋁-鎘合金犧牲陽極。
海底閥箱內設防海生物、防腐蝕裝置。
4.船體舾裝部分
舵機為電動液壓式,轉舵角±45°。
首部設二台液壓組合式系纜錨機,一台液壓系纜絞車;尾部設三台液壓系纜絞車。
二套首側推裝置,首側推為電力驅動,可調螺距槳;首側推筒兩端設有帶檢修孔的防護柵。
一對可收放式減搖鰭裝置,液壓驅動,駕駛室和集控室顯示,駕駛室、減搖鰭艙控制。
本船在螺旋槳後面設帶整流舵球的懸掛襟翼舵,雙舵。
按中國船級社「鋼質海船入級與建造規范」計算,錨按照舾裝數選用,錨鏈直徑按舾裝數提高一檔選用。
(1) 首錨:首錨3隻,5610 kg無桿斯貝克錨,鑄鋼件。其中1隻為備用錨,存放在碼頭上。
(2) 錨鏈:錨鏈2根,AM3級φ60 mm有檔電焊錨鏈。左錨鏈11節,每節27.5 m,長度302.5 m;右錨鏈11節,每節27.5 m,長度302.5 m;二根錨鏈總長605 m。
錨鏈艙內裝有棄錨器。
(3) 掣鏈器:適合φ60 mm有檔電焊錨鏈的船用滾輪閘刀掣鏈器2件。
(4) 錨鏈筒:用鋼板壓制焊接而成。錨鏈筒處甲板和外板適當加強,錨鏈筒上端裝有蓋板,錨鏈筒內裝有錨鏈沖洗裝置。
(5) 錨鏈管為焊接鋼管,其大小能保證錨鏈順利通過。
(6) 錨穴:用鋼板壓制焊接而成,應保證錨的起落、帖合和收藏,能承受錨的沖擊力。
5. 車輛系固
本船車輛系固滿足IMO A.714(17)決議《貨物積載和系固安全操作規則》及1994/1995《貨物積載和系固安全操作規則》修正案的要求。
綁扎點布置和綁扎設備設計時充分考慮本船特點,如:船舶尺度,車輛甲板的最大允許高度、最大允許載荷、車輛的類型,航行時間、海域、可能遭遇的海況和不利海況下的動態力等。
6.防火結構
本船防火結構滿足SOLAS公約對國際航行船舶的要求,全船A-0級以上防火結構均按照A-60標准施工.
全船設四道垂向主豎區分割,防火級別A-60.主豎區艙壁分別位於Fr.61-66;Fr.70-71;Fr.122-123;Fr.128-133肋位處,將居住區沿船長方向分為三處居住區及兩處梯道間.
防火結構節點的防火等級均等效於/或高於其所在艙壁/甲板的防火結構級別,採用的電纜節點級別為A-60級/A-0級,具備中國船級社型式認可證書,證書號:SHT03510154.
全船各主豎區採用獨立的空調和通風系統,通風管路上擋火閘的布置及鋼質套管的布置滿足海事局1999年<<國際航行海船法定檢驗技術規則>>及2003年修改通報的要求及公約要求.
本船防火結構主要採用了下列材料:
1).A-60級艙壁和甲板: 無錫市明江保溫材料有限公司生產的MJLB-3I及MJLB-3II型復合氧化鋁板,湖州市匯誠船用敷料有限公司生產的HH-5,HH-3型甲板敷料.
2).B-15級艙壁及天花板:華南建材(深圳)有限公司生產的B50A,B50C型艙壁,T50A型天花板.
3).B-0級艙壁: 華南建材(深圳)有限公司生產的B25C型艙壁.
7.救生設備
該船配備了全封閉式機動救生艇4艘(其中2艘兼救助艇)、海上撤離系統2個、自扶正拋投式氣脹救生筏(100人/只)10隻(與海上撤離系統配套)、自扶正吊架降落式氣脹救生筏(25人/只)12隻、拋投式氣脹救生筏(6人/只)2隻、救生圈18隻、成人救生衣1291件、兒童救生衣58件、保溫救生服16件、救生拋繩槍1套、火箭降落傘火焰信號12支。
本船在四甲板救生設備區域設置左右四個集合登乘站,撤離分析及布置圖已經中國船級社上海審圖中心批准,各個旅客處所門後張貼有撤離路線圖.
經中國船級社上海審圖中心批准,該輪救生艇的存放位置距離最輕載重水線16.60米.
8. 消防設備
該船配備了消防泵3台、客艙噴淋泵1台、機艙局部壓力水霧泵1台、消防栓59隻、消防水槍59支、消防水帶59條、國際通岸接頭2隻、手提式滅火器183具、推車式滅火器3具、手提式泡沫槍裝置7套、水霧槍25支、消防員裝備14套、消防員個人裝備8 套、緊急逃生呼吸裝置40套。機艙、分油機室、上車輛艙、中車輛艙、底車輛艙、船員廚房排風道、旅客廚房排風道和油漆間等處所設有固定CO2滅火系統,共配備了290隻CO2瓶(68L/瓶)。
在駕駛室內、駕駛室兩側露天部位、五甲板前部走廊內、四甲板前部走廊內布置/張貼有防火控制圖.
機艙與車輛艙設置了固定式CO2滅火系統.機艙還設置有局部壓力水霧滅火系統.
9.輪機部分
輪機部分的設計滿足中國船級社《鋼質海船入級與建造規范》(2001)及其2002和2003年修改通報的要求和2004年<<國內航行海船法定檢驗技術規則>>但不包括2006年修改通報的要求。該輪機艙位於船舶艉部, 在第一甲板以下位於Fr.12#-66#之間,機艙集控室設在機艙艏部5m平台上。集控室右側設有分油機室。
1).機艙內主要設備配置情況如下:
•主機推進柴油機兩台14V32/40型,單作用、四沖程、不可逆轉、廢氣渦輪增壓、中冷V型中速機,單機額定功率6720kW;750轉/分.
•減速齒輪箱兩台ZFW83100NCPT05型;減速比4.8:1; 額定傳遞能力8.96 kW/r/min;設置軸帶發電機輸出軸。
•燃油輔鍋爐一台LSK4-0.7型;設計壓力0.78Mpa; 蒸發量4000kg/h;另外在機艙內No.2-3甲板間設有兩台廢氣鍋爐GFL222-0.7型。
•柴油發電機組三套,柴油機型號9L16/24,每台機組功率770kW,1000轉/分。
•設置低溫中央冷卻器兩套,為兩台主機和三台付機提供低溫冷卻水。並配備主海水冷卻泵3台,每台泵排量 425m3/h;輔海水冷卻泵1台,排量 180m3/h;低溫淡水泵三台(200 m3/h);主機高溫淡水冷卻器和滑油冷卻器各兩台。
•主消防泵兩台(100m3/h);艙底泵兩台(120m3/h)及艙底總用泵一台(300m3/h);
•空壓機組兩套WP260,每組泵排量 84m3/h;主空氣瓶三隻、輔氣瓶一隻、控制氣瓶一隻、雜用氣瓶一隻、氣笛氣瓶一隻以及發電柴油機起動氣瓶一隻。
•燃油分油機兩台、滑油分油機兩台、柴油分油機一台。
•機艙後部設置變距槳控制組合櫃二套。
2).為減輕船舶的橫搖,確保船舶安全以及船員和旅客的舒適,該輪在左右減搖鰭艙內各設置一套減搖裝置。另外,為確保船舶在裝卸車輛時的安全,本船安裝了橫傾平衡裝置,當船舶橫傾超過2°時橫傾平衡泵開始工作,自動使橫傾角恢復至2°以內。同時為提高船舶的操縱性能在艏側推艙內配備了二套側推裝置。
3).該輪設有兩套主推進系統,由主機—齒輪箱—中間軸—艉軸—螺旋槳四部分構成;主機與齒輪箱採用彈性連接,齒輪箱與中間軸採用鋼性法蘭連接,而艉軸與中間軸之間則採用液壓軸套聯接;螺旋槳為可調螺距螺旋槳,螺距的調整范圍已標識在活塞驅動軸上(-60mm--+100mm).艉軸承為油潤滑巴氏合金材料,前後艉軸承下沉量已在軸承附近永久標識。
4).全船艙底水系統
全船設有三台型號ESCE-150MD18.5x2排量120 m3/h的艙底水泵,分別設置在機艙和艏泵艙,滿足規范和法則中對於艙底水泵和各艙底水管特殊布置的要求(SOLAS公約II-1章第21條2.4款)。另設一台具有自吸能力的艙底壓載總用泵(型號ESCE-250ME-C45,300m3/h),亦可用於艙底排水系統。在第五甲板工作室內設有用於艙底、壓載系統的閥門遙控操作系統以及艙櫃液位遙測系統。
5).消防系統
全船消防系統中共設有三台消防泵,其中1號消防泵和2號消防泵布置在機艙內,第3 台消防泵布置在艏泵艙內,其布置滿足SOLAS II-2章第10條2.2款的要求。該船的水消防系統分為內部和外部兩部分,內部管系與外部管系通過一截止閥相連,正常情況下該閥處於常閉狀態。外部消防系統主要是指露天部分管系,內部管系是指船內水消防管系。內部水消防系統採用由壓力水櫃和恆壓泵組成的恆壓系統,當系統壓力降至0.55MPa時恆壓補水泵自動起動向壓力櫃補水,使水櫃壓力上升。當壓力升至0.75Mpa補水泵停止工作。而當壓力櫃內水壓低於0.5Mpa時兩台與消防管相連的消防泵可自動起動向消防總管供水。同時壓力櫃內的水壓也隨著上升,當壓力升至0.8Mpa時,消防泵停止工作。2號消防泵和布置在艏泵艙內消防泵均可在駕駛台進行遙控起動和停止,可實現隨時向外部水消防系統提供消防水。
船上設有固定CO2系統,保護處所為機艙、上車輛艙、中車輛艙、底車輛艙和分油機間;該系統在CO2室內配備286隻CO2瓶(68L/瓶)。當上述處所發生火災時可分別在CO2室和消防控制站完成釋放CO2的操作。另外,油漆間、船員廚房排風道和旅客廚房排風道也設有固定CO2滅火系統。油漆間使用的CO2瓶2隻(68L/瓶),存放在CO2室;船員廚房排風道使用的CO2瓶1隻(68L/瓶),存放在第四甲板後部;旅客廚房排風道使用的CO2瓶1隻(68L/瓶),存放在第五甲板中部。
船上客艙、生活和服務區域設有自動水噴淋系統,系統中設一套噴淋淡水壓力櫃,一台噴淋恆壓泵和一台艙室噴淋泵,該系統由兩套獨立的動力原供電。當某一被保護處所發
⑤ 船舶機艙微機控制系統的功能與電路分析
目前,國內絕大多數船舶的機艙服務設備採用。大量的中間繼電器、接觸器、時間繼電器組成,實現各種控制功能,它們的共同特點是線路復雜、可靠性差、有時容易出現誤動作,特別是觸頭氧化及鐵芯與銜鐵弄臟後的吸力不足,機械運動部件運動不靈活而出現被卡燒壞線圈等故障,給維護過程帶來極大不便,甚至會影響正常營運工作,而且,這種設備體積大、重量重、價格貴。因此,國內部分先進船舶已把可編程序控制器應用於部分控制系統,大大提高運行可靠性,帶來顯著經濟效益。部分PLC的核心也是單片機,若用單片機直接開發標准船用控制系統,將進一步降低成本價格。
本文介紹的這種價格低,操作方便的新型船舶燃油鍋爐自動控制系統不使用繼電器,線路簡單、可靠性好、體積小、重量輕,且由於採用了單片機系統,可以加入性能優異的智能控制演算法,井將其所有的操作和控制過程都固化在EPROM中,因而只要更換EPROM晶元,就可以改變其功能,這一點有利於該系統在無需大幅改變其硬體結構基礎上進行更新換代。一般,船舶燃油鍋爐控制系統由四個部分組成:
1、水位控制及過低危險水位報警保護;
2、燃燒程序控制,即爐子點火啟動過程式控制制;
3、氣壓力智能控制,功能是維持爐內壓力為設定值,原系統為簡單的比例控制;
4、安全保護,包括中途熄火、壓力過高,水位過低等保護。
二、硬體設計
整個系統硬體電路由CPU及外圍晶元組成,其結構框圖如圖1所示,完成數據採集、聲光報警、輸出控制、鍵盤輸入及顯示、監控定時等功能。
1、 數據採集部分由壓力感測器、變送器、精密電阻、A/D轉換器等組成。變送器將來自壓力感測器的壓力信號轉換成(4-20)mA的電流信號通過精密電阻再將其轉換成(1-5)V的電壓信號,此信號經ADC0809送入CPU。
2、本系統CPU採用8032單片機,在此基礎上進行以下擴展:以一片16K×8位CMOS靜態EPROM27128作為程序存貯器。以一片8k×8位CMOS靜態RAM6264作為數據存貯器,附加一片DS1216多功能日歷時鍾,DS1216器件內部包含振盪電路和後備鯉電池,它的上面附帶有一個28腳插座,插入RAM6264後可以保持RAM中的數據在停電時也不丟失。以一片8155作為擴展I/O口,其中PA口作為檢測信號輸入口,PB口作為聲光報警輸出口。
3、輸出控制部分由信號輸出,信號驅動及驅動電機組成,控制信號由CPU經DAC0832數模轉換後送出,經驅動電路放大後送給驅動電機控制鍋爐風門及噴油電磁闊的開度,
進而控制鍋爐內壓力的大小。
4、鍵盤顯示部分採用專用鍵盤顯示晶元8279,該晶元具有自動對鍵盤顯示器掃描並識別鍵盤上閉合鍵號的功能,不僅可以大大節省CPU對鍵盤顯示器的操作時間,從而減輕CPU的負擔,而且顯示穩定、程序簡單,不會出現誤操作。鍵盤部分主要用於輸入智能PID演算法的一些初始值及參數,顯示器採用8位LED顯示器。
5、監控定時部分,為防止由於外界電源、電磁輻射等引起的干擾使程序偏離正常的控制流程,進入死循環,造成系統故障,本系統利用定時器及分頻器,由硬體構成Watchdog,實現監視定時器定時復位功能,如圖2所示。其原理為:設本系統程序完整運行一周期的時間是Tp,Watchdog的定時周期為Ti,Ti>Tp,在程序進行一周期後就對定時器復位清零,只要程序正常運行,定時器就不會溢出,若由於干擾等原因使系統不能在Tp時刻對定時器復位清零,定時器將在Ti時刻溢出,引發系統復位,起到監控作用。
⑥ 科學號海洋科考船的精巧設計
科學號海洋科考船在操控、探測、集成等方面的精巧設計:
外觀設計
研究深海,前提是抵達。中國曾因缺少專為深海設計的科考船而「望洋興嘆」,直到「科學」號設計建造成功。它「短寬型」的船體結構、封閉式甲板、360度可環視駕駛台、重力活塞取樣的翻轉結構等設計,都為海上作業提供了良好的平台。
科學號海洋科考船採用的吊艙式全回轉電力推進系統,是國際最先進的推進方式之一。其合為一體的推進器與螺旋槳不僅節省倉容空間,也提高能量轉換效率,可增加船體機動性與靈活性,並減少船舶的震動雜訊,有利於科學考察人員進行海上作業。
動力系統
該推進系統可實現一台發電機組推動一艘5000噸的船舶跑到12節航速(1節等於每小時1海里),顯示其經濟、綠色和環保的特點。
科學號海洋科考船結合國際科考船發展趨勢,重點瞄準發達國家交付不久和正在建造的新型科考船,通過消化吸收國外相關先進技術,成為中國首艘應用「升降鰭板裝置」和「艏側推槽道口封蓋裝置」的科考船。
探測設備
船舶行進中產生的湍流,會隨速度加快而變厚。升降鰭板』可降低湍流雜訊對船底聲學設備的影響,有效減少信號衰減,提高探測精度。側推槽道口受水流影響產生大量氣泡,『科學』號在國內首次設計安裝了側推槽道口舷外封蓋裝置,可減少氣泡對聲學設備發射和接收信號形成雜訊干擾。
而作為中國最先進的科考船,科學號海洋科考船採用模塊化設計,配備了海洋大氣、水體、海底、深海極端環境和遙感信息現場驗證等五大船載探測系統。
作為海洋科學綜合考察船,科學號海洋科考船搭載了「十八般兵器」,包括:無人纜控潛水器(rov)、深海拖曳探測系統、重力活塞取樣器、電視抓鬥、岩石鑽機和萬米溫鹽深儀等先進的深海探測和取樣設備。
技術參數
科學號海洋科考船船長99.8米、寬17.8米、深8.9米,排水量約4600噸。在12節航速下,續航力15000海里,最大航速可達15節。
性能
能在海上自給自足可航行60天。船上配有先進的可控被動式減搖水艙系統,能夠抵禦12級大風。裝配的升降鰭板、側推加蓋及翻轉機等設備,均為中國國內首創。
⑦ 大噸位的貨船在船首安裝一個軸流側推器是為什麼
在船舶靠離碼頭時,側推器可作為輔助的推進器,改善船舶的操縱性。側向推力裝置適用於推船、拖船、集裝箱船、鑽探船、調查船以及航行於狹窄航道中的船舶,也可作為船舶動力定位裝置。
⑧ 船舶控制系統的組成
船舶運輸控制系統是對船舶運輸過程的有關信息進行傳輸、接收、存取、變換和反饋,並不斷對過程進行調整和優化的控制管理一體化系統,涉及航海、通信、計算機、機電、自動控制、運輸管理、船貨代理、碼頭港務、商貿、金融及保險等專業技術。船隊控制系統主要由企業管理業務網和船岸通信網組成。單船控制系統是一個船舶自動化區域網,並通過全球海上遇險與安全系統GMDSS(Globe Maritime DistressandSafetySystem),以單船作為一個節點,進入船岸通信網,實現船岸一體化管理。
船舶自動化系統是構成船舶運輸控制系統的基礎,主要包括無人值班機艙、集成駕駛系統、貨運監控系統和船舶管理信息系統等。
1.無人值班機艙。包括主機遙控、機艙監控、柴油機工況監控、電站自動化、輔機調控及鍋爐調節等。
2.集成駕駛系統。包括定位導航、電子海圖、雷達標繪、自適應操舵及駕駛輔助決策等。
3.貨運監控系統。包括液貨裝卸監控、冷藏船溫度監控、船舶配載控制、船舶側推控制、靜電防護、火災探測報警消防及甲板機械控制等。
4.船舶管理信息系統。包括動力監管、備件盤存、故障診斷及信息黑匣子等。
轉載的
⑨ 「科學」號考察船有哪些超凡裝備
作為目前國內最先進的海洋科學綜合考察船,「科學」號有著「海上移動實驗室」的美譽,是開展深遠海綜合科學考察研究的國家重大科技基礎設施。這是一艘什麼樣的船?它究竟先進在哪裡?讓我們一起走進「科學」號,領略它的超凡之處。
⑩ 船用側推進器控制電路拆掉接地線會產生什麼後果
由於船舶來電力系統與陸地電力系統源比較,其容量都很小。因此,民用船舶電網一般都採用對地絕緣的三相電力系統,如果有一相接地,則絕緣檢測系統即發出絕緣低的報警信號,提醒電氣管理人員及時排除。
對於有側推的船舶,通常都是較大型的船舶,早期本人在船時見到的是專門的發電機對其供電的,不知道是否有由船舶主電站供電的。如果是專門的發電機供電的系統,考慮到側推器一般在船頭,環境相對惡劣,採用的是中性點接地的系統。對於中性點接地的系統是不要隨便將接地線拆掉的。因為這個接地線是作為保護人員安全設置的,萬一電機接地,拆掉接地線後就不能跳閘,人員在不清楚的情況下觸摸電機外殼即構成觸電。
不知道具體屬於什麼系統,但從設置接地線看,應該屬於保護接地,如果拆掉將存在很大的安全隱患。