1、 大连海事大 学 毕 业 论 文 二一年五月 浅析调距 桨 操作规程 与 常见故障 应 对 专业班级 ： 轮机 06-1 班 姓 名： 宋 健 指导教师 ： 轮机工程学院 内容摘要 摘要： 本文首 先介 绍了 “ 育鲲 ” 教学实 习船 可调 螺距 螺旋 桨 （CPP ） 的结构 组成 ， 进而 从整 个 系统以 及部 分重 要组 件的 角度详细分 析了 调距 桨 液压伺服 系统 工作 原理 ， 随后总结归 纳了 调 距桨在 各种 工作 状况 下的 操作规 程， 最后 结合 调距 桨 可能出 现的 故障 提出 了针 对性的 检查 修 理措施 ，力 图对 船舶 现实 运营管 理有 一定 的裨 益
2、。 关键词 ： 调距桨 、结 构组 成、 液压 伺服系 统、 操作 规程 、故 障检修 ABSTRUCT: Firstly, this thesis introduced the construction of the Controllable Pitch Propeller of DMU internship “Yukun” , then made a conclusion of the operating procedures in various working condition after a detailed analysis of the hydraulic servo syst
3、em from the view of the whole system and some important components, at last brought out check and maintenance measures against various CPP malfunctions so that it can have some effects for the practical operation and management. KEYWORDS: CPP; construction; hydraulic servo system; operating procedur
4、e; malfunction i 目 录 前言 . 1 1.VBS980 调距 桨系 统的 组成 . 1 1.1 VBS980 调距桨 的调 距桨部分 . 2 1.2 VBS980 调距桨 的轴 系部分 . 3 1.3 VBS980 调距桨 的调 距机构 . 3 1.4 VBS980 调距桨 的伺 服液压系 统 . 4 1.5 VBS980 调距桨 的遥 控系统 . 4 2.VBS980 调距 桨工 作原 理 . 5 2.1 调距桨 液压 伺服 系统 工作原 理 . 5 2.2 调距桨 配油 器工 作原 理 . 7 2.3 调 距桨 比例 调节 阀工 作原理 . 8 2.4 调距桨 伺服 油压
5、 调节 阀的工 作原 理 . 8 3“ 育鲲 ”轮调距 桨（CPP ）操 作规 程 . 9 3.1 驾 驶台 或集 控室 的正 常操作 . 9 3.2 驾驶台 的辅 助操 作 . 10 3.3 CPP 在 泵站 的现 场手 动操作 . 10 3.4 CPP 螺距应 急设 定的 操作要 点 . 10 4. 调距桨 常见 故障 分析 . 11 4.1 螺距控 制故 障 . 11 4.1.1 不能 进行 螺距 调整 . 11 4.1.2 螺距 只能 单向 调节 . 12 4.1.3 螺距 不稳 定 . 12 4.1.4 螺距 调整 指令 反应 缓慢 . 12 4.1.5 螺距 有误 差 . 13 4
6、.2 液压系 统构 造性 故障 . 13 4.2.1 水分 渗入液压 油中 . 13 4.2.2 液压 油向 外溢 流 . 13 4.2.3 重力 油柜 溢油 . 13 4.2.4 配油 环漏 油 . 13 4.3 异常噪 声及 振动 . 14 总结 . 14 【参考 文献 】 . 14 1 浅析调距 桨操作 规程与常 见故障 应对 前言 自第一 台调 距桨(Controllable Pitch Propeller，简 称 CPP) 在 加拿大 问世 以来 ，调 距桨随 着机 械制造业 、液压技术、电子技术的 发展而日臻完善，并在今 天的航运市场上得到了广 泛应用。 我校校船 “育鲲”轮是我国
7、第一艘 自行设计和建造的专用航 海教学实习船，为了满足 航海类专 业学生的 教学实习以及进行交通运 输工程、航海技术和轮机 工程等学科的科学研究和 实船试验 的需求 ， “育鲲 ”轮 安装 了丹麦 MAN 公司 生产 的 VBS980 型 可调 螺距 螺旋 桨（ 下简称 VBS980 调距桨 ） ，为四 叶式 桨、 直径 3800mm 、螺旋桨 设计 工况点 功 率3996kW ，对 应转速 170rpm。 可调螺距 螺旋桨即是 桨叶螺旋面 与桨毂可作相 对转动的一 种螺旋桨。它 借助一套转 叶机转 动桨叶 以达 到改 变螺 旋桨 螺距 H 的目 的。 对于 桨径 D 一定的 螺旋 桨， 则等
8、于 换了一 个新 的螺 距 比 H/D ，其 性能 也就发 生 了变化。 与一 般的定 距桨 相比，调 距桨 具有十 分显 著的特点 ，它 的优 缺点如 下： 优点： （1） 对航 行条 件适 应性 强： 在航行 条件 改变 的情 况下， 可以 通过 调节 螺旋 桨的螺距 比 H/D，就 可使主 机保持 发 出最 大功 率的能 力， 因此 船舶 可获 得较高 的航 速并 获得 较大 的推力 。 （2 ） 动力装 置的 经济 性好 ： 相较于 定距 桨唯 一的 效率 线， 调距 桨有 一条 最佳 nH/D 匹配 曲线 ， 可以兼 顾螺 旋桨 效率 和主 机燃油 消耗 率， 获得 较好 的经济 性
9、。 （3 ） 提高了 船舶 的机 动性 ； 除了靠 改变 主机 转速 调节船舶 航速 ， 还可 以借 助于螺旋 桨叶 片角 度 的改变, 实现 正车、 倒车 、 停车以 及航速 变化 ，并 且 换向时 间短 、反向 推力 大 、可实 现船 舶的无 级调速 。 （4 ） 有利于 驱动 辅助 负载 ： 主机以 恒定 的转 速运 转， 对使用 轴带 发电 机或 使用轴带 设备 的船 舶 非常有 利。 （5） 延长 了发 动机 寿命 ： 由于调 距桨 的变 螺距 功能, 减少了 主机 起 、 停及改 变转速的 次数 ， 以此 减少 了运动部件的 磨损和受热 部件的热疲劳 损坏, 大大延 长主机的寿命,
10、 减少主机的 维修时间 和 维修费 用。 （6） 便于 实现遥 控： 遥控 系统功 能强 大、 操作 方便 ， 驾驶 员可 以在 驾驶 台直 接操纵 控制 手柄 进 行调距 桨螺 距的 调节 。 缺点： （1） 调距 桨及 轴系 由于 要 安装螺 距调 节机 构及 遥控 系统， 因此 构造 复杂 ，造 价比定 距桨 高； （2）由于 桨毂 中的 转叶 机构零件 尤其 是运 动部 件多 ，可靠 性不 及定 距桨 ； （3 ）在相同情况下， 调距桨由于桨 毂部结构较定距桨复杂， 使得其毂径比（d/D ）较大 。在相 同的设 计工 况时 ，其 效率 要比定 距桨 低 1% 3% 。 1.VBS980
11、 调距桨 系 统的组成 “育鲲 ” 轮所用 的 VBS980 调距 桨系 统主 要是 由调 距桨部 分、 轴系 部分、 调距机构 、 伺服液 压系统 、操 纵系 统五 大部 分组成 。 2 1.1 VBS980 调 距桨 的调距桨 部分 图-1 调距桨 部分 的结 构图 2- 桨毂缸；3- 保护锌块 ；5-伺服活 塞； 7- 桨毂 ；8- 活塞螺栓 ；11- 滑块 ；14- 伺服 管法兰 ；15- 伺服活 塞螺栓；16- 桨叶螺栓；17- 密封环；18- 滑动环；19- 伺服机构盖 螺栓；21- 法 兰端盖；22- 轴毂螺 栓；23- 轴向 销轴 ；24- 端盖螺栓 ；26- 尾端轴封 螺栓
12、；35- 密封 法兰 螺栓 ；39- 桨毂螺栓 ；40- 伺服机 构盖 ； 50- 衬套 ；54- 导块 ；57- 导块 螺栓 ；80- 螺旋桨叶 片 ；81- 叶片 法 兰；82- 螺距控制 头； 90- 螺旋桨轴 ；91- 输油 管。 调距桨 包括 桨叶 80 和桨 毂 7，如 图-1 所示 ， 安装有四个 桨叶 80 的桨 毂 7 用螺栓 22 连接在 螺旋桨 轴 90 后端整 段法 兰上， 在法 兰和 桨榖 7 的圆周上还 装配 有轴 向销 轴 23， 用以将 螺旋 桨轴 90 的扭 矩传 至螺 旋桨 。并 用带有 密封 圈和 注入 了矿 物油脂 的法 兰端 盖 21 来保护螺栓 22
13、 和销 轴 23。 3 桨毂油 缸伺 服活 塞 5 通过曲柄滑 块机 构(82 ，11 ，75) 与桨叶 80 相连， 当活 塞 5 移动， 螺距 相应变 化。 轴系 内的 螺旋 桨轴 90 和输油 管 91 构成 通往桨 毂 7 的两 条同 心油 道，液 压油 就通 过 这两条 同心 油道 流进 和流 出伺服 油缸 。 输油 管 91 与油缸伺 服活 塞 6 相连 作为 实际螺 距的 反馈 机 构。 桨毂本 体 7 位 于一 个大 的 轴承座 圈内 以吸 收桨 叶和 曲柄滑 块机 构（82，11 ，75 ）施 加的 负 荷。每 个桨 叶 80 都用螺 栓 16 、销 轴 61 连接 到它 的
14、叶片 法兰 81 上， 并用 装在螺栓 头下 的 O 型 圈 17 给以 密封 。轴 向移 动伺服 活塞 5 通过 曲柄 滑块 机构 （82 ，11 ，75 ）可以旋转 叶片 法兰 81 和桨叶 80 。 桨毂后部 的高压腔与 调距机构以 及桨叶法兰分 开，确保桨 叶密封上仅有 重力油箱的 油压作 用，在达到 防止 海水 渗入 的前提 下 有效地 避免 了漏 油。 1.2 VBS980 调 距桨 的轴系部 分 桨毂被 螺栓 22 和销轴 23 连接到 螺旋 桨轴 法兰 上， 桨 轴的前 端通 过联 结法 兰与 中间轴 相联 。 传动轴部 分由螺旋桨轴和配油轴组 成，两者用套筒联轴器相 连。中空
15、的传动轴既可以 将主机输 出的动力 传递到螺旋桨又可以作为 进回油通道。配油轴可以 将液压油供应到两个通道 （输油管 内部的 通道 和螺 旋桨 轴和 输油管 之间 的环 形通 道） ， 继而液 压油 分别 进入 到伺 服活塞 艉部 或艏部 的液压油 腔。此外，输油管还通过 反馈杆连接伺服活塞和配 油器旁的反馈机构，它用 来传递伺 服活塞 和桨 叶的 位置 信号 。 在配油 轴间 的液压 单向 阀 的作用 ：从 配油轴 来的 压 力油通 过配 油轴上 的小 孔 进入锁止阀, 然 后进入内、 外油管,在不 进 行调距的情 况下锁止 阀是 关闭( 锁死) 的,可以起到 锁 紧桨叶的作 用；调 距时,
16、 进入 油腔 的压 力油 打 开回油 腔的 锁止 阀才 能形 成回路 。 1.3 VBS980 调 距桨 的调距机 构 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， 桨叶位置 反馈装置及其附属设备等 。它的主要任务是调距、 稳距以及对螺距进行反馈 和指示。 VBS980 调 距桨 的调 距机 构为一 曲柄- 滑块 机构 ，螺 距控制 头（ 滑块 ）与 桨毂 油缸内 做直 线运 动 的活塞刚 性连接，它在滑槽内运动 带动叶片法兰旋转，叶片 法兰与叶根用螺栓连接， 从而使桨 叶转动 以达 到调 节桨 叶螺 距的目 的。 4 图-2 调距桨 反馈 机
17、构 结构 图 20- 位 移发送器 ；21- 位移传感 器；23- 内 六角螺钉；B41- 螺距指 示发送器；B42- 螺 距反馈 发 送器；16- 固定块 ；50- 滚轮 。 反馈机 构用于稳距和 指示桨角。 反馈机构的作 用过程如下 ：伺服活塞的 位移由输油 管及反 馈杆传递， 带动反 馈环 和位 移传动 装置 做往 返运 动。 螺距指示 发送 器 B41 和螺 距反馈发 送器 B42 是两个 完全 相同 的装 有电 桥的变 送器 ， 位 移传 动装 置移动 能改 变电 桥上 滑动 变阻器 的电 阻， 从 而产生电 压信号，该电压信号传到 控制单元用于指示螺距和 反馈控制。其中，用于提 供
18、螺距反 馈控制信 号的变送器拥有更高的优 先权。通过改变接线柱连 接，可以让用于螺距指示 的变送器 代替出现 故障的螺距反馈变送器。 当调距桨转动时，反馈环 随轴转动同时带动滚轮转 动，这样 能减少 滚轮 和反 馈环 在传 动过程 中造 成的 损伤 。 1.4 VBS980 调 距桨 的伺服液 压系统 VBS980 调距 桨的 伺服 液 压系统 主要 由伺 服油 箱、 两台液 压油 泵、 管件 、控 制阀组 、滤 器、 冷却器 和保 护元 件组 成 。 液压系 统的 主要 功能 是按 遥控系 统的 螺距 指令,驱动桨毂调 距机 构工 作, 将桨叶 转动 至指 令要 求的 螺距位 置, 实现 船
19、舶 的正 、 倒车航 行, 满足 船舶 各种 工况时要 求的 航速 或 推力, 并可 以使船 舶在最 大正 车至最 大倒车 之间无 级调 速, 也可 以通过 调距 桨倒车 使船紧 急制动, 提高船 舶的 机动 性能 。 当 调距系 统出 现故 障后,应急系统可 将桨 叶固 定于 正车 螺距位 置, 使之 能按 定距桨 状态 工作. 1.5 VBS980 调 距桨 的遥控系 统 调距桨遥控系统主要由以下几个部分组成: 主驾驶台的操纵面板( 包括中心和两侧翼共三 个 面板) 、 集控室 的操 纵面 板、 包含主 控制 计算 机的 主控制箱 、 螺旋 桨伺 服电 子装置(闭环 放大和 螺 旋桨指 示
20、电 子装 置) 。 通 过 对控制 手柄 的动 作， 可 以 使调距 桨的 螺距 发生 所需 要的改 变， 并 将螺 5 旋桨实 际的 螺距 值显 示在 相应的 仪表 上。 2.VBS980 调距桨 工 作原理 下面从 可调螺距螺旋 桨、配油器 、比例调节阀 和伺服油压 调节阀的角度 来简要介绍 调距桨 的工作 机理 。 2.1 调距 桨液压 伺服 系统工作 原理 图-3 调距 桨液 压伺 服系 统 工作原 理图 1- 止回阀 ；2- 伺服 遥控 箱；3-位置变送器 ；4- 位置传 感 器；5-活塞杆 ；6- 配油 轴；7- 比例 调节阀 ；8-伺服油压力 调节阀；9-伺服活塞；10 、12
21、、29- 滤器；13-止回阀；15-液压冷却 器； 20-压力滤 器；21- 安全 阀 （设定压 力 70bar）； 22-双止回阀 ；23- 液压 锁；24- 配油 环泄放 管；25- 柔性接 头；26-液压单元；27-输送泵 ；28- 电动伺服油泵；30- 泄放油柜（置于配油环 下） ；31- 6 滤器 （名 义精 度60mym）； 32-阀EP ER 用于紧 急运 行；A- 伺服 油后 退；B-伺服油前进 ；C1-冷却 水进口 ；C2-冷却水出口；S1-泄油柜 透气；S2-输送泵进动 力单元；S3-泄放口；S5-油盘 泄放； S6-系统油 进入 透 气；S7-备用 接口；S8- 透气；S
22、9- 探测；EP-应急动 力油 ；ER- 应急回 油；TI54- 温度计 0120 ；PI55- 压力表 0-100bar ；LAL49- 液位报 警；LSL52-液位低 位开关 ；LSH52- 液 位 高位开关 ；LAH52-液位高 位报警；PSL57-压力低开 关；PAH53-压 力高报警；PAL55-压力低 报 警；PAL59 压力 低报 警；TAH54- 温度 高报 警。 电动伺 服油 泵 28 启动后 ， 液压油 经止 回阀 13 、 压力滤器 2 0 到达比 例调 节阀 7 的进 油口 P 和伺服 油压 调节 阀 8 的进 口。 在不 进行 螺距 调节 即稳距 工况 时， 比例 调
23、节 阀 7 位于中 位， 这 时由于 伺服 油压 力调 节阀 8 的入 口处 与 其外 控油 口 Y 的压力 差大 于该 阀弹 簧的设 定压 力， 伺 服油压 力调 节阀 8 被 打开 ，这样 液压 油经 伺服 油压 力调节 阀 8 和冷 却器 15 、单向 阀 13 和滤器 12 回油至 油箱 。 此时配 油环中的 液压 锁 23 以及锁 闭阀会将 伺服 活塞 两端 的液 压油封 闭在 伺服 油 缸中， 靠油 液的 不可 压缩 性将桨 叶固 定在 所要 求的 位置上 。 当驾驶 台给 出 “ 前进 ” 的 电信号 时， 该信 号作 用在 比例微 分调 节 器 PD 上， 该调节器 将电 信
24、号放大 后作 用在 比例 调节 阀 7 左端的 电磁 线圈 上， 从而使 比例 调节 阀 7 的阀 芯右移 。在 这种 情 况下 ， 比例调 节阀 7 的左位接通 ，P 口与 口、A 口 与 T 口分 别接 通， 压力 油 经过 PB 进入 该阀 后面的 管路。 液压 油经 过 比例调 节 阀 7 的 PB 口 后， 一路通 到双 止回 阀 22 的右端 P2 口， 使 该阀 的阀芯 向左 移动 ，液 压油 经 P2 口进 入， 经 A 口输出并进 入到 伺服 压力 调节 阀 8 的外控 油口 端， 使伺服 压力 调节 阀 8 关紧 ， 无法打 开； 另一路 液压 油在通 过液 压锁 23 的
25、同 时， 也将伺 服油 缸回 油管路 上的 单向 阀打 开， 然后液 压油 进入 配油 环 24 ，并经 过中 空的 螺旋 桨轴 内的输 油管 进入 伺 服油缸左 侧，推动伺服活塞向右移 动。同时伺服活塞右侧的 液压油经中空的螺旋桨轴 与输油管 之间的 环形 通道 回油 ，并 经过液 压锁 23、比例 调节 阀 7 的 AT 口、 液压 冷却 器 15、单向 阀 13 和滤 器 12 回油 至油 箱。 当调距桨 的伺 服活 塞移 动时 ， 通过曲 柄滑 块机 构， 螺旋桨的 桨叶 也随 之 移动。在 螺旋桨桨叶转动的同时， 中空的螺旋桨轴内部的输 油管及传动杆也随之移动 ，同时输 油管会带 动
26、位于尾轴旁的机械指针 移动，机械指针指示出螺 旋桨的螺距。传动杆的一 端有两个 位置变送 器，其中一个位置变送器 把位移信号转换成电信号 ，反馈到伺服遥控箱内， 该信号再 和螺距指 令信号相比较，进行比例 微分调节；另一个位置变 送器把位移信号转换成电 信号，该 信号用于 螺距指示。当可调螺距螺 旋桨转到规定的螺距时， 螺距指令的电信号就会取 消，比例 调节 阀 7 回到中 位， 即进 入稳距 工况 。 当驾驶 台发 出“ 后退 ”的 电信号 时， 也是 同理 ，只 是相关 阀件 及液 压油 的动 作恰好 相反 。 CPP 液压伺 服系 统中 ，单 向阀 13 可以防 止系 统中 液压油倒 流
27、。 阀 21 为安全 阀，它可 以防 7 止系统 中油 压过 高， 其调 定压力 决定 伺服 油缸 活塞 最大输 出力 的大 小。 2.2 调距 桨配油 器工 作原理 配油器 的结 构图 如下 图所 示： 图-4 调距桨 配油 器结 构图 33-密封法兰；34-杆密封；35-端盖螺钉；36-滑动片；46-配合衬套；48-反馈法兰；49- 螺 塞；32 、71 、74 、99- 密封环；73- 截止法兰 ；78- 轴套；84- 单向阀；85- 杆导环；86- 滑环；87-O 型圈；88- 阀门活 塞；89- 阀套；92- 拉杆 螺栓 ；93- 阀箱 ；94- 盖螺母 。 配油器 中使 用了 布置
28、 在同 一阀体 中的 双联 液控 单向 阀，亦 称液 压锁 。如 图-4 所示， 当某 侧 油路有压 力油通入时，可以实现两 个效果：一是将该侧单向 阀阀芯顶出，油从阀芯的 孔路中流 过进入 本侧 油腔 ； 二是可 借阀门 活塞 88 先顶 出另 一 侧的卸 荷阀 芯， 此时 压力 油可以 经由 阀芯 的 孔路流 回另 一侧 主油 路。 当系统 停止 工作 ，即 比例 调节阀 7 回中 时， 两侧 皆无压力 油进 入， 两 侧单向阀 在弹簧的作用下皆关闭， 可使油路闭锁。由于它的 密封性远远好于换向阀， 可以防止 桨叶传来 的反力使伺服活塞移动。 在配油环的底部还有一根 直通泄油柜的泄放管，一
29、 旦配油环 中液压油 过多时，多余的液压油可 以通过这根管路流到泄放 柜。泄放柜除了可以存放 从配油环 来的液 压油 外， 还可 以通 过两台 互为 备用 的液 压泵 27 向动 力单 元的 油柜 补油 ；同时 ， “育鲲 ” 轮上的 泄油 柜还 设有 液位 高低位 开 关 LSH52 和 LSL52 以及液 位高 位报 警装 置 LAH52 。 8 2.3 调距 桨比例 调节 阀工作原 理 图-5 调距桨 比例 调节 阀的 原理图 比例调 节阀 7 是伺 服系 统 中的关 键部 件， 它能 够控 制系统 中液 压油 的流动方 向与流 量。 比 例调节 阀的 基本 组成 部分 有： 阀 体，
30、两个 具有 相近 位移- 电流 特性 的比 例 电磁铁， 控制阀 芯， 应 急推杆， 还有两个复位弹簧。电磁 铁不通电时，控制阀芯由 复位弹簧保持在中位。本 阀中位机 能为 Y 型, 即 A、B 口与 T 口带阻 尼接 通。 如左 侧电 磁铁通 电， 比例 电磁 铁直 接驱动 阀芯 右移 ， 则P 与 B ， A 与 T 分别连 通。 来 自控制 器的 控制 信号值越 高， 控制阀 芯向 右的位移 也越 大。 这 样，阀芯 行程就与电信号成正比。 阀芯行程越大，阀口通流 面积和通过的流量也越大 。位置变 送器3 会检 测出 桨叶 的实 际位置 ，并 把与 之成 正比 的电压 信号 ，反 馈至
31、伺服 遥控箱X41 中的PD 控制器 。PD 控 制器 会一 直 输出一 定的 控制 信号 直至 螺距反 馈值 与螺 距设 定值 一致。 当在泵 站现场手动进 行螺距设定 时，通过手推 阀上的推杆 ，也可以使阀 左位或右位 通，达 到改变 螺距 的目 的。 2.4 调距 桨伺服 油压 调节阀的 工作原 理 图-6 调距桨 油压 调节 阀的 原理图 伺服油 压调 节阀 8 的作用 是调节 系统 中的 工作 油压 ， 在系统 不进 行螺 距调 节工作时 使系 统 9 中的工 作油 压控 制在 一个 较低的 值上 （设 定压 力值 一般 为 20bar） ，而在 系统 进行调 距操 作时 使 系统工
32、作 油压随着负荷增加而增加 ，从而实现减少发热、节 省能量的目的。它的工作 原理是： 当不进 行螺 距调 节即 比例 调节阀 7 工 作在 中位 时， 该阀的 液压 油出口 A 、B 泄荷， 从而 使与 双 止回 阀 22 的出 口的 伺服 油压力调 节阀 8 的外控 油口 Y 处 油压 较低， 当伺 服油 压 力调节 阀 8 的入 口处 与其 外控 油口 Y 的 压力差 大于 该阀 弹簧 的设 定压力 时， 伺服 油压 力调 节阀 8 打开， 这样 液压油 经伺 服油 压力 调节 阀 8 和冷 却器 15 、单 向阀 13 和滤器 12 回油至 油箱 ；当进 行前 进或 后 退操作 而需 要
33、进 行螺 距调 节时， 比例 调节 阀 7 工作 在左位 或右 位， 与双 止回 阀 22 的出 口的 伺服 油压力 调节 阀 8 的外 控油 口 Y 处油 压较 高， 当伺 服油压力 调节 阀 8 的入 口处 与其 外控 油口 Y 的压力 相平 衡时 ，伺 服油 压力调 节阀 8 会在 该阀 弹 簧的作 用下 锁闭 ，则 该阀 的开阀 压力 会随 负 荷增加 而增 加， 同时 系统 的工作 油压 也会 增加 。 3 “ 育鲲” 轮调距 桨（CPP）操作规 程 下面 按照调 距桨 螺距 设定的优 先级 顺序 ， 介绍 在 不同工 作状 况下 相应 的操 作规程 ： 3.1 驾驶 台或集 控室
34、的正常操 作 在驾驶 台或 集控 室的 控制 面板上 可以 实现 三种 控制 模式的 选择: 组合 控制 模式 、定速 控制 模 式和独立 控制模式。在组合控制模 式下，控制台上的操纵杆 既控制柴油机的转速同时 也控制螺 旋桨的 螺距 ， 这 种控 制模 式 下操纵 手柄 在不 同位 置时 柴油机 转速 设定 值和 螺距( 百分比) 的设 定值 由组合控 制曲线给出。在定速控制 模式下，柴油机的转速设 定值是不改变的，即柴油 机在某一 转速下 稳定 运行 ， 此 时控 制台(驾驶台 或者 集 控 室)的操纵手 柄仅 仅控 制螺 旋桨 的螺距 ， 转速设 给 定值设定 在保证轴带发电机正常运 转
35、的转速上，该转速值可 以通过对控制台上的参数 设定按钮 操作进 行设 定 。 独 立控 制模 式是实 现柴 油机 转速 或螺 距分别 独立 控制 ， 操纵 手柄 主要控 制螺 距， 而柴油机 的转速的设定是通过控制 面板进行的。这种控制模 式与定速控制模式的区别 是柴油机 的转速 给定 值可 以任 意改 变。此 时的 操作 要点 为： （1） 检查 CPP 油 柜的 油位； （2） 检查冷 却水 的供 给状 况； （3） 起动 CPP 油泵， 确认其 油压正常 ； （4） 操纵驾 驶台 或集 控室 内的 螺距控 制手 柄， 即可 获得 需要的 螺距 。 10 3.2 驾驶 台的辅 助操 作 在
36、推进 控制 系统 （PCS ）出现故 障时 ，将 无法 利用 PCS 启动或 停止 主机 ，也 无法实 现其 负 荷控制 功能 ，在 这种 情况 下，可 以采 用辅 助控 制方 式操 作 CPP 。 （1） 在机旁 起动 主机 ； （2） 按下 PCS 控制面 板上的 （BRIDGE CONTROL ）,将螺距控 制置 于遥 控方 式； （3） 按下驾 驶台 上的 PCS 控制面板上 的（BACK UP CONTROL ON/OFF ）按钮； （4） 利用驾 驶台 PCS 控制面 板 上的手 柄控 制螺 距。 注意： 此时主机电子 调速器失去 作用，应根据 螺距变化及 时利用应急操 纵手柄改变
37、 油门大 小，使 主机 恒速 运转 ，特 别注意 防止 主机 超负 荷。 当主机 和 CPP 均处 于遥 控方式时 ，同 样可 以 选择 CPP 辅助操 作方式 。 3.3 CPP 在泵站 的 现场手动 操作 （1）将泵 站处 控制 箱上 的旋钮置 于“LOCAL ”位置 ； （2）起动 CPP 油泵； （3） 利用 控制 箱上 的旋 钮 或手推 比例 调节 阀上 的推 杆来改 变螺 距。 3.4 CPP 螺距应 急 设定的操 作要点 当按照 上述三种操作 方式均无法 调控螺距时， 我们可在螺 距应急设定工 况下调节螺 距。此 时的操 作要 点为 ： 11 图-7 调距桨 螺距 应急 设定 示
38、意图 1- 固定装置 ；2- 导板；3- 内 六角螺 钉；4- 球阀；5 ，7，10，23- 中间 接头 ；8- 快速 接头 （凹型 ） ； 9- 快速接头 （凸 型） ；11- 应急接头 ；12- 密封 圈；13- 高压管；24- 密封垫 ；27- 泄放 管 。 （1）确认 或使 油泵 处于 停止状态 ； （2）拆下 配油 环轴 套上 部的接 头 23 和软 管 13 ； （3）拆下 配油 环轴 套上 部的固定 装置 1； （4）拆下 配油 环轴 套下 部的泄油 接头 27 ； （5）安装 应急 接头 11 并检查其 槽中 的密 封圈 12 ； （6）安装 中间 接头 10、7 及快速 接头
39、 8、9； （7）利用 拆下 的软 管 13 将快速 接口 8 的另一 端连 接到应 急油 路的 EP 和 ER 端； （8）启动 一台 油泵 ，设 定需要的 螺距 ； （9）停止 油泵 ； （10）利用 快速 接头 8 脱 开软管 ，此 时， 配油 环的 轴套将 随轴 一起 旋转 ，因 为应急 接 头 11 起到一个 驱动销的作用。由于轴套 在应急操作时无法取得润 滑，因此必须随着油环的 回转而回 转。 （11 ）如 果螺 距由 于时 间 长而发 生变 化， 可以 停机 重新按 以上 步骤 设定 螺距 。 管路 EP ER 用于紧 急运 行， 要尽 可能 的使 它们 靠近配油 环， 以方便
40、其与 柔性接 头 25 在必 要时相 连接 ， EP 为应 急动 力油管 路， ER 为应 急回 油管路 。 配油环 在连 接法 兰上是全 浮动 式的 ， 它的旋 转是 靠与 船体 连接 的装置 1 防 止的 ，所 有与 配油环 相连 的管 路必 须用 柔性接 头（ 如图-3 中的元 件 25 ） ， 这样配 油环 可以跟 随传 动轴 运动 。 这 是因为 在螺 距应 急设 定状 况下， 应急 螺纹 接 管的存在 使得配油环的轴套与螺旋 桨轴一起转动，所以此时 必须采用柔性接头以便于 解除供油 管的联 结。 4. 调距桨常 见故障 分析 4.1 螺距 控制故 障 4.1.1 不能 进行 螺距
41、调整 当不能 进行螺距调整 时，应首先 确定能否用螺 距控制面板 上的手柄进行 操纵。如果 可以进 行手动 操纵 ， 则 说明 是遥 控系统 失灵 ， 应 检查 遥控 系统， 找出 故障； 可能 的 故障有 ： 电 源故 障、 12 保险丝熔 断、触头或连接接触不良 、线圈或电气元件损坏等 。如果手动操纵亦不可用 ，则是液 压系统的 故障，因为两个系统同时 出现故障的概率比较小。 此时首先要检查油箱油位 及电动伺 服油泵的 吸排压力是否正常。必要 时可以起动备用泵，如果 油位及泵的吸排压力正常 ，则应检 查双联 滤器 进出 口压 力。 若双联 滤器 进出 口压 力亦 正常， 则要 考虑 安全
42、阀 21 是否因 调节 压力 太 低而跳开 ，如果跳开应重新调节其 压力。安全阀正常则继续 检查锁闭阀是否卸荷，排 除不是它 的问题后 ，手动操纵螺距调整装置 ，如果此时能够调整螺距 ，说明配油器内密封环漏 泄；如果 无法调整 螺距，则是比例调节阀阀 芯卡死在中位。这时要用 机械螺距锁紧装置锁紧螺 距，使船 舶继续 航行 。经 所有 诊断 后，系 统仍 然失 灵， 则要 查看调 距机 构或 桨榖 的某 些部件 是否 损坏 。 4.1.2 螺距 只能 单向 调节 螺距只 能增大，原因 是锁闭阀在 螺距减小调整 时，阀芯不 能顶开，回油 油路至单向 阀的油 路堵塞。 遥控系统只能单向动作， 改用手
43、动操纵则正常，这 是因为电气遥控系统只能 给出单向 调整信 号， 例如比 例调 节阀 一端线 圈损 坏。 在确认 故障 原因后 应尽 快更 换锁 闭阀 或比例 换向阀。 4.1.3 螺距 不稳 定 此种故 障多为系统中 有空气、锁 闭阀漏油或调 节油缸内部 漏油；也可能 是反馈系统 故障， 如滚轮或 反馈可变电阻器损坏；推 进控制系统故障，死区设 置太小。此时应更换漏油 及已损坏 的部件 或调 节闭环控 制器 ASP12 的相 关参 数。 4.1.4 螺距 调整 指令 反应 缓慢 当发现 对螺距调整指 令反应缓慢 时，首先应该 确定是否只 在正车方向出 现此故障， 若只在 正车方 向出 现此
44、故障 ，则 应查看 比例 调节 阀 7 是否咬死， 这时 应使 用机 械螺 距锁紧 装置 锁紧 螺 距使船舶 继续航行；如果正车和倒 车方向同时出现此故障， 则应对液压管路系统进行 检查，第 一步检查 液压油泵的运转情况，如 果油泵没有运转，则要查 找电气系统是否出现故障 ；若油泵 正常运 行， 则进 行第 二步 检查。 检查 止回 阀 13，确定其开 启后 ，检 查双 联滤 器是否 堵塞 ，双 联 滤器也 通畅 ，则 要检 查安 全阀 21、锁闭 阀是 否跳 开，如果 跳开 ，要 重新 调节 压力。 所有 上述 诊 断结束后 ，故障仍未排除，则应检 查配油器或联锁阀块的油 管内部是否阻塞或有严重 漏泄；系 统是否 进入 空气 。此 时应 小心航 行至 下一 港口 后， 再进行 检查
