一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置的製作方法
2023-05-14 04:20:16 1
專利名稱：一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置的製作方法
技術領域：
一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置技術領域:本實用新型屬於船舶轉彎的控制裝置，具體涉及一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置。
背景技術：
:我國目前大部分對機動性有要求的船舶為雙槳驅動形式，由於雙槳驅動總動力規模較小，無法滿足大噸位船舶的動力需求，因此四槳驅動是未來大噸位船舶的主要驅動形式，而我國目前四槳驅動船舶的轉彎方法仍沿用了雙槳驅動船舶的轉彎方法，即保持各槳的目標轉速不變，單純採用調整不同舵角的形式進行轉彎，由於現有四槳驅動船舶的噸位遠大於雙槳驅動船舶，噸位至少為雙槳驅動船舶的7至8倍，採用現有的轉彎方法存在以下缺點:1.轉彎半徑大，轉彎時間長:四槳船舶噸位大，現有的動力方法內、外槳採用相同的動力分配，無法形成外槳相對於內槳的動力差，轉彎半徑大，轉彎時間長。2.存在安全隱患:傳統的轉彎方法舵角和航速不進入主機監控系統，船舶運行於高航速狀態下，主機運行於高負荷狀態，遇到緊急情況打大舵角時，船體由於噸位過大產生巨大的離心力，使船體向外側產生較大傾斜，四槳的負荷扭矩瞬間產生較大變化，內槳由於負荷扭矩增大，內側動力單元為保持主軸轉速不變會逐步增加動力輸出，從而可能有主軸超扭的危險；外槳由於負荷扭矩減小，如果仍保持原有的動力分配外側動力單元可能有主軸超扭的危險。實用新型內容:本實用新型為克服現有技術的不足，提供了一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，它可實現快速轉彎的目的，其運行安全、平穩。本實用新型的目的是通過以下方式實現的:該加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，採用的技術方案在於:包括中央協控單元，所述的中央協控單元分別與四個驅動槳的子控制單元連接通信，所述的子控制單元分為前艙左機控制單元、後艙左機控制單元、前艙右機控制單元及後艙右機控制單元，四個子控制單元分別連接控制四個驅動槳上的調節閥，所述的調節閥分別為由前艙左機控制單元控制的前左閥、由後艙左機控制單元控制的後左閥、由前艙右機控制單元控制的前右閥及由後艙右機控制單元控制的後右閥。所述的中央協控單元分別通過四個動力分配單元為四個驅動槳的子控制單元分配動力，子控制單元按各自的動力分配單元所分配的動力來驅動各驅動槳上的調節閥。本實用新型的有益效果是:該加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，適用於3 10萬噸的船舶，其通過中央協控單元根據不同的舵角和航速進行邏輯運算，給四槳船舶的各動力單元分配不同動力輸出的協控裝置，達到快速轉彎的目的，其運行安全、平穩。
:圖1是本實用新型的電氣原理框圖。
具體實施方式
:參照圖1，該加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，包括中央協控單元，所述的中央協控單元分別與四個驅動槳的子控制單元連接通信，所述的子控制單元分為前艙左機控制單元、後艙左機控制單元、前艙右機控制單元及後艙右機控制單元，四個子控制單元分別連接控制四個驅動槳上的調節閥，所述的調節閥分別為由前艙左機控制單元控制的前左閥、由後艙左機控制單元控制的後左閥、由前艙右機控制單元控制的前右閥及由後艙右機控制單元控制的後右閥。所述的中央協控單元分別通過四個動力分配單元為四個驅動槳的子控制單元分配動力，子控制單元按各自的動力分配單元所分配的動力來驅動各驅動槳上的調節閥。本實用新型的具體內容是在動力監控系統中設置一個中央協控單元，將舵角和航速信號引入該中央協控單元，中央協控單元根據不同的舵角和航速，分別通過四個動力分配單元對四個子控制單元進行不同的動力分配，四個動力分配單元再根據中央協控單元發出的不同的動力分配值以及本單元的反饋信號(包括主機轉速、主軸扭矩和蒸汽閥門開度反饋)對四個驅動槳上的調節閥進行動力輸出。該協控裝置的協控方法為I)、當船舶的航速小於24節且向左打舵時，前左閥和後左閥的閥位輸出均保持各自打舵前的蒸汽閥門開度不變；後右閥和前右閥的閥位輸出增大，且分別等於各自打舵前蒸汽閥門開度與舵角和開大係數乘積之和；2)、當船舶的航速小於24節且向右打舵時，前左閥和後左閥的閥位輸出增大，且分別等於各自打舵前蒸汽閥門開度與舵角和開大係數乘積之和；後右閥和前右閥的閥位輸出保持各自打舵前的蒸汽閥門開度不變；3)、當船舶的航速大於24節且向左打舵時，前左閥和後左閥的閥位輸出減小，且分別等於各自打舵前蒸汽閥門開度與舵角和關小係數的乘積之差；後右閥的閥位輸出保持其打舵前的閥位輸出不變，前右閥的閥位輸出減小且等於其打舵前蒸汽閥門開度與超速保護值之差； 4)、當船舶的航速大於24節且向右打舵時，前左閥的閥位輸出減小，且等於其打舵前蒸汽閥門開度與超速保護值之差；後左閥的輸出範圍保持其打舵前蒸汽閥門開度不變；後右閥與前右閥的閥位輸出減小，且分別等於各自打舵前蒸汽閥門開度與舵角和關小係數乘積之差。預先設計在的子控制單元的控制邏輯如下表所示:其中X為轉彎時的舵角信號，z為打舵前的蒸汽閥門開度反饋值，y為經過邏輯運算後的最終閥位輸出，kl為高航速轉彎時最內側槳的關小係數，k2為高航速轉彎時內側第二槳的關小係數，k3是低航速轉彎時外側第二槳的開大係數，k4是低航速轉彎時最外側槳的開大係數，m為高航速下轉彎最外側槳的超速保護值，kl、k2、k3、k4都是在調試階段確定的，其中kl>k2，k4>k3。
權利要求1.一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，其特徵在於:包括中央協控單元，所述的中央協控單元分別與四個驅動槳的子控制單元連接通信，所述的子控制單元分為前艙左機控制單元、後艙左機控制單元、前艙右機控制單元及後艙右機控制單元，四個子控制單元分別連接控制四個驅動槳上的調節閥，所述的調節閥分別為由前艙左機控制單元控制的前左閥、由後艙左機控制單元控制的後左閥、由前艙右機控制單元控制的前右閥及由後艙右機控制單元控制的後右閥。
2.如權利要求1所述的一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，其特徵在於:所述的中央協控單元分別通過四個動力分配單元為四個驅動槳的子控制單元分配動力，子控制單元按各自的動力分配 單元所分配的動力來驅動各驅動槳上的調節閥。
專利摘要一種加速四槳驅動船舶轉彎的協控裝置，其技術要點在於包括中央協控單元，中央協控單元分別與四個驅動槳的子控制單元連接通信，所述的子控制單元分為前艙左機控制單元、後艙左機控制單元、前艙右機控制單元及後艙右機控制單元，四個子控制單元分別連接控制四個驅動槳上的調節閥，所述的調節閥分別為由前艙左機控制單元控制的前左閥、由後艙左機控制單元控制的後左閥、由前艙右機控制單元控制的前右閥及由後艙右機控制單元控制的後右閥。本實用新型適用於3~10萬噸的船舶，其通過中央協控單元根據不同的舵角和航速進行邏輯運算，給四槳船舶的各動力單元分配不同動力輸出的協控裝置，達到快速轉彎的目的，其運行安全、平穩。
文檔編號B63H21/21GK203078745SQ20132010874
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者馮喆, 楊志丹, 韓光照, 劉祥, 王永剛 申請人:中國船舶重工集團公司第七 三研究所