李冬梅

摘要

船舶輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的自動(dòng)化管理運(yùn)行能夠有效的改善動(dòng)力裝置的可靠性能，降低船舶輪機(jī)的生產(chǎn)成本，促進(jìn)船舶行業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長。本文在研究過程中，不僅考慮了船舶輪機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部裝置，而且還考慮了船舶輪機(jī)外部裝置的模塊設(shè)計(jì)的規(guī)范化，以此滿足整個(gè)船舶輪機(jī)動(dòng)力裝置系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力裝置的保護(hù)、測(cè)量、控制等等工作。本文在研發(fā)設(shè)計(jì)的過程中，需要先計(jì)算出船舶動(dòng)力系統(tǒng)的選型，其次在計(jì)算出船舶輪機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)。，最后有效的研究出船舶動(dòng)力系統(tǒng)裝置與系統(tǒng)之間的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】船舶輪機(jī) 自動(dòng)化 動(dòng)力裝置 動(dòng)力系統(tǒng)

1 序言

船舶輪機(jī)的機(jī)艙自動(dòng)化動(dòng)力裝置能夠有效的提高船舶機(jī)輪的轉(zhuǎn)速速率，能夠改善船舶工人的工作條件，提高工人的工作效率，降低船舶駕駛的風(fēng)險(xiǎn)，提升船舶輪機(jī)的使用壽命，降低船舶營運(yùn)成本。由此可知，實(shí)現(xiàn)船舶輪機(jī)的機(jī)艙自動(dòng)化動(dòng)力裝置與系統(tǒng)管理，提高船舶輪機(jī)自動(dòng)化動(dòng)力裝置是當(dāng)前整個(gè)船舶輪機(jī)發(fā)展的主要方向，可見，我國船舶輪機(jī)的自動(dòng)化水平直接反映出的整個(gè)船舶行業(yè)自動(dòng)化建造工藝的水平標(biāo)準(zhǔn)。

2 船舶輪機(jī)的動(dòng)力裝置與系統(tǒng)

船舶動(dòng)力裝置系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備工程系統(tǒng)，船舶輪機(jī)自動(dòng)化機(jī)艙的主要?jiǎng)恿ρb置是由主機(jī)、高彈性聯(lián)軸器等等設(shè)備組成。因此，研發(fā)人員為了保證船舶輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)能夠正常工作、正常航行，需要根據(jù)當(dāng)前船舶輪機(jī)動(dòng)力裝置使用需求來進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)。本文將對(duì)船舶輪機(jī)的動(dòng)力裝置與系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)需求的相關(guān)需求進(jìn)行說明，如下所示：

（1）我國生產(chǎn)的船舶輪機(jī)動(dòng)力裝置必須符合船用條件，滿足當(dāng)前船舶使用和運(yùn)行條件。

（2）我國生產(chǎn)的船舶輪機(jī)必須符合國際法律法規(guī)，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（3）需要考慮我國船舶輪機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部裝置與其它設(shè)備的協(xié)調(diào)性能和交互關(guān)系。

綜上所述，我國船舶輪機(jī)自動(dòng)化機(jī)艙動(dòng)力裝置與系統(tǒng)設(shè)計(jì)在研發(fā)過程中，需要通過并行設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)等等方法來實(shí)現(xiàn)船舶輪機(jī)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，研發(fā)人員還需要通過仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，以此來提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。當(dāng)前，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品也呈現(xiàn)出了多樣化發(fā)展設(shè)計(jì)，尤其是船舶的動(dòng)力裝置品種不斷增多。由于船舶動(dòng)力系統(tǒng)的零部件非常多，功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致一些工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)無法全面生產(chǎn)船舶動(dòng)力裝置系統(tǒng)。因此，我國工業(yè)企業(yè)需要制定出一個(gè)嚴(yán)格的約束條件，在研發(fā)設(shè)計(jì)船舶動(dòng)力系統(tǒng)過程中，需要選擇出合適的組件來滿足整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。因?yàn)榇暗膭?dòng)力系統(tǒng)通常采用采油機(jī)作為主動(dòng)力控制系統(tǒng)，以此來滿足動(dòng)力系統(tǒng)控制器和控制對(duì)象的自動(dòng)化控制管理。所以，研發(fā)人員在整個(gè)船舶動(dòng)力裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，需要全面考慮設(shè)計(jì)模塊化、規(guī)范化等等，以此來保證船舶輪機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3 船舶輪機(jī)的動(dòng)力裝置與系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)

3.1 船舶輪機(jī)的動(dòng)力裝置與系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)概念

隨著我國船舶自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，我國船舶輪機(jī)在研發(fā)設(shè)計(jì)的過程中得到了跨越式的發(fā)展。設(shè)計(jì)人員在選擇動(dòng)力裝置的時(shí)候，需要充分考慮到使用者的需求來實(shí)現(xiàn)裝置與其他設(shè)備的自動(dòng)化匹配設(shè)計(jì)。因?yàn)閯?dòng)力系統(tǒng)的自動(dòng)化裝置需要具備對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的保護(hù)、監(jiān)測(cè)、調(diào)整、變換等等功能，因此，我國研發(fā)人員需要通過船舶輪機(jī)的智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)影響整個(gè)船舶系統(tǒng)的運(yùn)行因素進(jìn)行相關(guān)的分析和說明，以此來實(shí)現(xiàn)裝置的自動(dòng)化設(shè)計(jì)操作。目前雖然我國還存在少部分船舶輪機(jī)需要人工操作，但是隨著深入的發(fā)展，我國大部分船舶輪機(jī)早己實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)巡航，實(shí)現(xiàn)了船舶動(dòng)力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制管理。通過相關(guān)調(diào)查研究所示，我國的船舶動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化涉及了操作縱向轉(zhuǎn)換位置判斷、自動(dòng)化轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)生速率的限制、系統(tǒng)自動(dòng)化故障檢測(cè)、元器件的自動(dòng)化模擬操作等等。

3.2 船舶輪機(jī)的動(dòng)力裝置與系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法

研發(fā)人員在計(jì)算船舶輪機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)候，需要根據(jù)船舶的主動(dòng)力裝置和齒輪箱、船舶的航行速度、螺旋槳直徑、船舶有效功率等等因素來考慮船舶輪機(jī)動(dòng)力裝置與系統(tǒng)的自動(dòng)化匹配問題。因?yàn)椋糠执拜啓C(jī)使用的主動(dòng)力系統(tǒng)不能夠適用于自動(dòng)化控制裝置。例如部分以主柴油機(jī)為主動(dòng)力控制裝置的低配件設(shè)備。由此可知，研發(fā)人員想要實(shí)現(xiàn)船舶輪機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要使用船舶裝置常用的一些自動(dòng)化設(shè)備配置來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。我國當(dāng)前建造的船舶動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化可以分成電動(dòng)力和氣動(dòng)力兩種。通常情況下，船舶動(dòng)力系統(tǒng)生產(chǎn)的廠家會(huì)使用氣動(dòng)力系統(tǒng)來建造船舶的自動(dòng)化遙控裝置系統(tǒng)，因?yàn)閯?dòng)力系統(tǒng)使用的是柴油機(jī)，因此，其他設(shè)備的基本原配件有氣壓檢測(cè)設(shè)備、主機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)、高壓油泵換向機(jī)構(gòu)、變速元件與電子調(diào)速器的連接等等。此外，船舶輪機(jī)的自動(dòng)化遙控設(shè)計(jì)還可以實(shí)現(xiàn)航行速度的控制、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的控制、轉(zhuǎn)速設(shè)定值等全面控制，其中調(diào)速器的控制才是實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置系統(tǒng)自動(dòng)遙控控制的關(guān)鍵。近幾年來，我國的船舶電子調(diào)速器已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)控器被船舶加工廠家大量使用，例如3600DWT的供油船實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)、雙槳的自動(dòng)化控制。

4 總結(jié)

本文主要對(duì)船舶輪機(jī)的動(dòng)力裝置與系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)概念和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究和說明，同時(shí)，還了解了以柴油為主動(dòng)力的船舶輪機(jī)特有的元器件的特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的快展，我國大部分船舶輪機(jī)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力裝置的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，降低了船舶制造的周期，提高了船舶輪機(jī)的使用效率。因此，船舶輪機(jī)的建造工藝水平還需要不斷革新，我國研發(fā)設(shè)計(jì)人員還需要不斷深入研究和學(xué)習(xí)先進(jìn)的造船技術(shù)，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)研發(fā)出更具有特殊性能的、安裝先進(jìn)技術(shù)的自動(dòng)化機(jī)艙動(dòng)力裝置系統(tǒng)，以此來提高我國造船質(zhì)量，促進(jìn)我國船舶裝置自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

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