齒輪箱減速比自動調節系統分析

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摘要：本文簡要介紹了船用齒輪箱減速比自動調節系統的設計思想，由此提出了船槳應用機制，繼而探索了減速比控制系統的設計方案：主控制器、液壓動力裝置、其他問題調節等，以此提升自動調節系統的減速比控制能力，提升船用齒輪箱的應用性能。

關鍵詞：齒輪箱；柴油機；自動調節系統

船只整體具有能量運作的平衡性，船舶主控系統，在油料燃燒狀態下，將會產生扭矩，在傳動裝置、螺旋槳共同作用下，將扭矩轉化為推力，借助推力消除船體自身形成阻力，以此提升船舶運行速度。在船舶航行期間，船只、船槳之間存在相互作用，如若工況發生浮動，將會難以維持系統原有平衡性，由此造成其它方面的工況變化。

1船用齒輪箱減速比自動調節系統設計簡述

1.1傳動裝置設計準確性需求

柴油機在實際運行期間，含有特定的工況運行范圍。在標準工況情況下，柴油機運行效率較高，同時產生的耗油問題較低，由此能夠最大化彰顯柴油機功率運行價值。同理，螺旋槳含有運行的最佳工況，在此條件下，能夠高效完成能量轉換。由此發現：螺旋槳與柴油機兩者在運行期間，如若能夠形成最佳組合狀態，能夠提升燃料使用的最大化價值，為船舶經濟獲取帶來更多可能性。螺旋槳、柴油機的協作運行，作為航運部門較為關心的話題。螺旋槳設計期間，應完成主機信號選擇與設計，保障傳動裝置的設計準確性。

1.2減速箱添加必要性

一旦在船舶荷載的設計中，保持在設計狀態，就會使得船、機、漿可以有效的配合，讓船舶的營運的經濟性實現最佳的狀態。另一方面，在船舶的營運狀態方面，經常發生著變化。在一些運營過程中，會出現超載、空載方面的問題。為此，就使得在實際的運行過程中，讓主機需要保障處于一個合理的運行狀態當中，避免出現運輸經濟性的下降。而為了處理這樣的問題，就需要在實際的設計過程中，能夠在傳動裝置當中安裝一些多級或者無級減速箱。或者，也可以使用一些可調螺旋槳。在這樣的設計下，就可以很好的在設計過程中，能夠有效的利用基漿配合的方式，有效的實現技術的優化調整。讓主機在運行的過程中，可以很好的回到額定的工況當中，讓機漿實現良好的配合。另一方面，還需要保障在實際的設計中，可以有效的提升設計的合理性。但是，在當下眾多的設計環節上，都采用的是操作人員的操作方式，依據船舶的大約載荷量，以及使用人工調節減速比的方式。但是對于這種方式的調節，就會導致在調節精度方面無法得到有效的控制，以此就無法實現良好的調節效果。

1.3控制系統設計的重要價值

對于當下的工況，始終無法實現動態追蹤的效果。在這樣的工作過程中，就需要保障在系統的構成中，需要安裝一個可以位置隨動控制的系統，以此對于這樣的問題進行處理。在該系統當中，還要保障對該系統進行科學合理的數據信息處理，并基于檢測的實際情況，提供一個較為可靠的控制信號，以此實現調速比的控制和優化，之后再對該位置進行反饋量方面的調節。

2自動調節系統的關注點

2.1船與漿的應用機制

對于安裝有減速裝置的推進系統而言，當下社會上是人們較為常用的一種類型。在實際的設計過程中，其系統構成原理并不復雜，在對船、機、漿的特征曲線進行變換處理之后，便可以很好的將其數據置于相同的坐標系當中，進而更加直觀的反映出實際的工況。在對不同減速比的機漿工況進行分析中，就可以很好的利用這種曲線進行分析。另外，在實際的分析中，還可以很好的基于設計當中的工況，與減速比的螺旋槳推進特性，進行詳細的比較分析。在受到了轉速與扭矩的限制之后，就可以很好的分析每一個減速比的配合點合理性。在當下的分析過程中，需要對船舶在非設計荷載條件下的工況進行分析。在實際的分析中，設計荷載以及在輕載的設計中，形成的螺旋槳推進特征曲線方面，可以很好的在建立起來坐標系當中表現出來。另外，在這個坐標系的分析中，還可以很好的了解到，主機在這樣的功率下，往往無法很好的發揮自身最佳的性能。為此，就可以得出，在船舶重載的時候，就需要速比進行提升，以此讓齒輪箱當中的減速發生變化。

2.2減速比控制方案

在速比自動控制系統的構成上，是一種十分典型的位置隨動系統。在該系統的運行中，本質上是電動液壓的運行方式。為此，在實際的控制過程中，主要體現在測量裝置得到了船舶的參數之后，就將參數傳輸到主控制器當中。之后，在對其內部計算機進行相應的預算，便可以對當下漿的推進特性實現確定。另一方面，還需要在分析的過程中，可以很好的利用速比的方式，對其位置進行有效的分析。而在該位置上，從齒輪箱操控桿反饋之后的位置進行比較后，可以很好的得出位置偏移控制信號。對于這種信號而言，可以很好的對動力裝置控制器進行有效的控制。而在未來的使用過程中，就可以很好的利用這樣的控制程序，實現控制的調節。2.2.1主控制器設計方法在該系統的運行過程中，其控制器是重要的核心組成部分。而在控制器當中，計算機對于外部信號進行處理之后，就需要馬上將其傳輸到控制指令當中，并對當前船舶的工況，進行信號方面的調整。以此，在進行計算分析的過程中，可以依據下述的公式，進行計算分析。在這樣公式當中，便可以推算出此時螺旋槳的實際轉速。另一方面，對于船舶在運行的過程中，實際的參數并不穩定，就會使得對于阻力以及推力方面的計算，會受到一定程度的影響，為此出現一定的誤差。以此，就要在實際的計算分析過程中，能夠結合其實際情況，進行針對性的計算分析調整。保障在合理的計算方式下，能夠讓控制器當中的計算機，有效的開展各種計算工作。2.2.2液壓動力裝置的設計方法在液壓動力裝置當中，主要包含著油泵、電機、驅動油缸以及閥件等設備。而在主控制器當中，由計算為止量，以及反饋位置量的比較當中，對其偏移控制信號進行發出。以此，對于該信號而言，就可以很好的基于正確的流向，對其驅動油缸進行供油處理。之后，在讓油缸當中進行活塞連桿操作，有效的推動連接的齒輪箱操縱桿，對其減速比進行改變。2.2.3其他減速比問題的調控方式首先，在實際的操作過程中，需要工作人員結合實際的情況，實現操作的靈活化調整。工作人員要對船舶的工況，進行詳細的檢測，之后再由人工輸入的方式，進行合理的操作。其次，對于無極調速紙輪箱的操作上，為了避免在工作人員操作中，出現過于頻繁的動作行為，就需要使用分級操控的方式，將原本的速比，合理的劃分成不同的區域。為此，在形成的減速比當中，需要讓系統可以很好的對其開展控制，以此控制減速比的變化。需要注意的是，在減速比在某一區域發生變化的時候，其系統不再發生動作。最后，該系統的主控制器，需要由工作人員安裝在駕駛室當中，而液壓裝置則需要安裝在機艙內部，這樣就可以有效的在出現系統故障的時候，可以很好的讓操縱桿與油缸斷開連接。而對于輪機人員而言，則可以有效的基于駕駛室發出的指令，進行合理的操作。

3減速箱調節程序的日常維護措施

3.1日常維護流程

針對調節程序應有序落實日常維護工作，以此保障減速比處于有序調節狀態。調節程序的日常維護流程為：系統檢測，排查故障，故障有信息反饋時，進行故障進一步檢測，獲得故障信息，制定故障消除方案，開展故障針對性處理工作。如若無故障，正常運行調節程序。與此同時，在系統故障消除時，應采取在線故障消除法，以此維護系統運行的有序性。

3.2控制程序設備的日常運維工作

①日常清潔。日常運維人員應定期完成設備清潔工作，防止設備中沉積大量灰塵、混入不明物質等問題，維護設備運行能力，減少調節程序發生故障。②點檢。日常運維人員，對船舶操控程序均應開展有序的檢查工作，保障各程序運行無故障，同時將故障檢測結果填寫在當日工作檢查表中，便于維修時查看系統運行信息，提升調節程序維修效率。③核對。運維組班長，應系統性檢查每日檢查表記錄情況，針對實際存在的設備故障問題，開展故障消除會議，以期提升故障消除效果。同時將故障消除、消除方案等內容記錄在系統檢修日報中。④設備保養。運維人員，結合調節程序所用設備的使用情況，定期完成防腐處理、零件更換等工作，以此提升設備運行能力，降低設備故障發生可能性，最大化發揮調節程序的應用效能。⑤技術融合。在調節程序中，可添加控制、抗干擾、密碼認證、安全防護等技術，以此構建安全的數據訪問系統，保障減速比調控程序運作的穩定性，提升調控過程的抗干擾能力，加強系統安全性保護，增強系統功能完善性，為船舶安全運行提供技術支持。⑥人員專業性建設。運維人員應具備系統維護、設備保養、船舶運行三個系統的專業知識，以此提升減速比調節程序運維效果，增強運維人員處理調節程序突發故障的應對能力，保障船舶運行安全性。相關單位可為運維人員設計在線學習平臺，完善系統運維小組的學習體系，同時采取專業科目的考核形式，獲取運維人員專業性掌握程度。

4結論

綜上所述，在本文的系統研究中，其理論上可以實現良好的效果。可以在投入使用的過程中，實現高精度和高控制的能力，以此讓船舶可以讓機漿實現良好的配合，以此也有效的提升了船舶具有的經濟性。

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作者：姚壯 單位：江南造船（集團）有限責任公司