[浅析船舶侧向推进器装置的使用与管理] 船舶推进器种类
为了提高船舶的操纵性,满足船舶狭水道低速航行及靠离码头等各种机动工况的需要,船舶侧向推进器(side thruster)装置在各种类型的船舶上得到了广泛的应用,如现代大型海洋运输船舶、港内作业船舶、海洋工程船舶、海洋石油服务船(三用船)的靠离平台作业,采用单手柄操纵方式(joystick),即用一个手柄就能综合操纵电动舵、桨和侧推器,能方便地操作;动力定位系统(dynamicpositioning system,DP),使船舶定位在预先设定的位置。
相对而言,由于平时船舶侧推装置使用时间较短,管理上易产生疏忽大意,导致各种故障的发生。
因此根据本人长期从事对船舶侧推装置使用与管理的实践经验,提出如下探讨。
一、船舶侧推装置的分类 1 按侧推器安装在船舶上的位置分: 倒推器安装在船艏,称为艏侧推(bow thruster)。
侧推器安装在船艉,称为艉侧推(stern thruster)。
2 按侧推器数目分: 一个侧推器,大多数在船艏;两个侧推器,一艏一艉或船艏两个:三个侧推器,船艏两个,船艉一个;四个侧推器,两艏两艉。
3 按侧推器驱动方式分: 电驱动式侧推器(electric motor)。
4 按螺旋桨螺距是否可变分: 螺距固定的,称为定距桨侧推器FPP(flxed pitch propeller)。
螺距可变的,称为变距桨侧推器CPP(controllable pitch propeller)。
现代船舶的侧推器多数是可调螺旋桨,操作灵活,左右方向的改变及横移力大小的调整只需改变桨叶的螺距角即可。
二、工作特点及故障分析 1 电驱动定距桨侧推器 该侧推器是由电动机通过齿轮箱传递螺旋桨动作。
其特点是定螺距,正倒车有级变速。
结构上较为简单,管理上方便。
主要故障: (1)运行中轴承异常声响 原因:轴承损坏;齿轮箱无油或系统中有空气。
(2)运行中突然停车 原因:电源无电或保险丝烧坏,热保护环节作用(高温保护、热保护继电器动作)。
(3)不能正倒车,不能变速 原因:刹车装置没有松开,直流调速失效(接触器,时间继电器等元件有故障)。
2 电驱动变距桨侧推器 该侧推器是驾驶台遥控/原地启动控制,电动机动力输出,液压变螺距。
其装置由调距桨、传动轴、调距机构、液压系统,操纵系统等五个基本组成部分。
调距桨包括可转动的桨叶,桨毂和桨毂内部装设的转动桨叶的转叶机构等。
调距桨的转叶机构是将来自动力油缸的往复运动转变为转动桨叶的回转运动的机构。
传动轴是由电动机(大马达)通过联轴器与立轴相连,立轴与螺旋桨轴经齿轮啮合传动。
调距机构包括产生转动桨叶动力的伺服油缸、伺服活塞、分配压力油给伺服油缸的配油器、给桨叶定位和桨叶位置反馈的装置及其附属设备等。
液压系统主要由油泵、控制阀、油箱和管件等组成。
作用是为伺服油缸提供符合要求的液压油。
操纵系统主要由操纵台、控制和指示系统组成。
作用是按预先确定的控制程序来调节调距桨的螺距,以获得所要求的工况。
工作特点:操作灵活,反应快,但结构复杂,管理要求相对较高。
原因:电磁阀卡阻或泄漏,安全阀起跳或泄漏,冷车时正常工作而热态时不能工作,主要由于配油阀泄漏引起的,如:BRUNVOLL SPR—VP。
(2)侧推单方向动作 原因:电磁阀卡阻,反馈电位器线路破损或绝缘不良。
(3)运行中侧推突然停车 原因:负载超整定值,过载保护停车;电机高温保护停车;螺距限位凸轮动作停车:滤器脏堵,低压停车。
(4)侧推启动失败 原因:电机缺相;电源电压过低;非零螺距启动;低油压保护:启动过程中,星形一三角形转换未完成就开始操作使用;星形一三角形转换时间继电器有故障;桨叶有异物(水下有物卡住):侧推带载启动(长期不使用,有海生物在桨叶上生长)。
(5)侧推启动成功,但冷车时螺距不动作,热车时能动作。
原因:环境温度过低,没有保温,选配油种不适合周围环境温度,即粘温特性差。
(6)电动机绝缘低 原因:侧推舱室通风口有海风海水吸入,舱室排风机转向错误而变成吸风机,电机的烘潮装置失效。
三、管理上的几点建议 由于船舶侧推装置体积大,又是水下装置,如何正确地使用和管理,准确地判断故障点,排除故障以减少船舶停航、坞修时间,节约船舶维修成本,减少对海洋环境的污染,为保障船舶航行安全,提高运营率,定会起到重要的作用。
1 对于电驱动定距桨侧推器: (1)定期进行控制箱保养; (2)加强舱室通风: (3)保持齿轮箱正常液位; (4)修理后,齿轮箱加油过程中进行放空气; (5)保持齿轮箱呼吸器通畅。
2 对于电驱动变距桨侧推器: (1)定期进行控制箱保养; (2)保持舱室通风良好; (3)按操作程序起动侧推; (4)定期清洗液压油滤器,清洗完毕后放空气; (5)定期化验油样,或结合坞修更换系统油; (6)根据区域作业环境温度,选择合适的油种; (7)尤其在冬季,如渤海湾区域作业,应加强舱室的防冻保温工作; (8)对于有多个侧推器的船舶,由于各工况不同,对某个长期不使用的侧推,应择时运转,防止海生物生长过多: (9)对执行小油缸,电位器定期检查螺丝紧固: (10)对于PLC控制侧推器,要注意对备用电源(蓄电池)的管理工作。