当前课程知识点：轮机自动化 > 第十章 主机遥控系统基础知识 > 第五节 > 10.5制动逻辑及其控制
同学们好
本单元讨论船舶主机遥控系统中
制动逻辑的概念及条件
我们先来了解一下制动的意义
该表给出了一艘万吨级货轮
在主机75rpm
船速为15节的初始条件下
进行制动和不进行制动时
停车时间 滑行时间 滑行距离的参数对比
通过对比我们可以看出
进行制动后
主机停车时间变为不制动时的20分之一
船体滑行时间也缩短为六分之一
滑行距离缩短为三分之一
由此可见
制动对船舶的机动性能意义重大
尤其是在靠离码头和海上避碰时
推进装置的制动原理和其类型有关
本节讨论柴油机动力装置的制动原理
柴油机动力装置的制动方式有两种
分别是能耗制动和强制制动
能耗制动是指在应急换向完成以后
保持主起动阀关闭
只让空气分配器投入工作
此时
空气分配器和凸轮轴已经换向完毕
处于反向的凸轮定时位置
但由于运动部件的惯性
曲轴转向还没有换过来
这样当活塞越过上死点往下走的时候
排气阀以及气缸起动阀处于关闭状态
变成给气缸抽真空
这会产生一个较大的阻力
能耗制动就是通过这个方式
阻止活塞下行来进行制动
用一句话来总结
能耗制动的原理就是
通过快速消耗柴油机运动部件的惯性
使柴油机的转速快速下降
下面我们来研究能耗制动的逻辑条件
能耗制动的逻辑条件
用来表达在什么情况下需要进行制动
它包括以下几条
1 制动鉴别逻辑条件
制动逻辑通过判断车令
和主机转向是否相反来完成
当二者方向相反时
逻辑条件满足
2 换向已经完成
从前面分析得知
能耗制动的过程要求空气分配器定时位置
和主机处于相反的转向
因此要求换向完成
3 必须已经停油
制动时主机不应当再做功了
4 转速条件
主机转速高于发火转速
若主机转速低于发火转速后
会转入我们下面要介绍的强制制动阶段
5 有应急操作指令
第二种制动方式叫强制制动
强制制动就是在能耗制动阶段之后
当转速低于发火转速
不仅保持空气分配器工作
还要把主起动阀打开
那么强制制动时就不需要有应急操作指令
强制制动的过程里
当活塞向上死点运动时
由于空气分配器处于反向定时位置
起动空气通过主起动阀
气缸起动阀进入气缸
此时高压空气对活塞的
上行运动起到阻止的作用
从而使主机转速快速下降
因为增加了压缩空气的强制阻止效果
所以称为强制制动
我们来研究强制制动的逻辑条件
强制制动的逻辑条件包括以下几条
1 制动鉴别逻辑条件
2 换向已经完成
3 必须已经停油
这三条与能耗制动相同
4 转速条件
强制制动要求主机低于发火转速
下面我们来总结一下能耗制动和强制制动的区别
那么在制动的逻辑条件方面
共同点是
制动鉴别逻辑条件
换向完成
停油
这三条
而区别是
以发火转速为界
高于发火转速实施能耗制动
低于发火转速实施强制制动
那么能耗制动需要应急操作指令
而强制制动不需要
这里以发火转速为界
原因是在高转速时
利用压缩空气进行强制制动的代价较大
而产生的制动效果并不会提高太多
因此在降到低速时才采取强制制动
而这个转速界限在有些机型上
会采用一个比发火转速稍高一些的制动转速
制动的实现方式上
能耗制动和强制制动都需要让空气分配器
在反向定时工作
能耗制动时关闭主起动阀
强制制动时打开主起动阀
这就要求
实现能耗制动的柴油机
其主起动阀和空气分配器需要能够独立控制
否则无法实现能耗制动
刚才我们学习了制动的原理
及实现方式
面我们将上述制动过程综合起来
了解一下船舶主柴油机运行中换向的过程
我们分成具有能耗和强制制动功能的换向过程
和只具有强制制动功能的换向过程
两种情况来介绍
1 具有能耗和强制制动功能的换向过程
假设主机处于正车运行状态
将车钟手柄由正车扳至倒车位置
同时按下应急操纵指令
此时柴油机先停油
转速会降低
当降至应急换向转速时
换向机构动作开始换向
等换向完毕能耗制动条件满足
进入能耗制动阶段
转速进一步下降
当降低至发火转速或制动转速时
主起动阀打开
进入强制制动阶段
转速继续降低
待转速降为零
主起动阀保持开启
主机开始反向起动
进入倒车起动阶段
转速超过发火转速时
主起动阀关闭
切断起动空气
主机进入倒车运行阶段
2 只具有强制制动功能的换向过程
对于凸轮轴型的大型低速柴油机
其空气分配器和主起动阀
通常无法分开单独控制
因此只有强制制动功能
假设主机处于正车运行状态
将车钟手柄由正车扳至倒车位置
此时柴油机先停油转速会降低
当降至常规换向转速时
换向机构动作
开始换向
换向完毕后
转速进一步下降
当降低至发火转速或制动转速时
主起动阀打开
进入强制制动阶段
若转速继续降低
待转速降为零
主起动阀保持开启
主机开始反向起动
进入倒车起动阶段
转速超过发火转速时
主起动阀关闭
切断起动空气
主机进入倒车运行阶段
以上
我们学习了能耗制动和强制制动的概念
逻辑条件 实现方式
并了解了运行中柴油机的
换向 制动 起动的流程
谢谢大家观看
-第一节 走进船舶自动化机舱
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