一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控制裝置制造方法
【專利摘要】一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控制裝置，其特征在于：所述的盤車自動(dòng)控制模塊由以下元器件組成，高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核，可達(dá)25MIPS；控制器局域網(wǎng)CAN2.0B控制器，具有32個(gè)消息對(duì)象，每個(gè)消息對(duì)象有其自己的標(biāo)識(shí)全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口，片內(nèi)；真正12位C8051F040/1或10位C8051F042/3/4/5/6/7、100ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)；允許高電壓差分放大器輸入到12/10位ADC，60V峰-峰值，增益可編程。本實(shí)用新型的有益效果是，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和就地電動(dòng)多種方式控制盤車機(jī)的工作運(yùn)行。
【專利說明】一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：
[0002] 本實(shí)用新型涉及船舶設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng) 控制裝置。
【背景技術(shù)】 [0003] ：
[0004] 目前船用主汽輪齒輪機(jī)組在使用過程中為了防止發(fā)生汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲變形， 船在出航前，必須每隔5-10min用盤車裝置盤車；返航后，汽輪機(jī)裝置必須均勻地由熱狀態(tài) 過渡到冷狀態(tài)，所以也必須每隔5-8min用盤車裝置盤車；每次盤車應(yīng)將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子停在新 位置上，一般相差120°。目前國(guó)內(nèi)船用主汽輪齒輪機(jī)組采用電動(dòng)或手動(dòng)盤車方式，勞動(dòng)強(qiáng) 度大，操作時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)子停留角度不好掌握，汽輪機(jī)裝置由熱狀態(tài)過渡到冷狀態(tài)不均勻等缺 點(diǎn)。盤車自動(dòng)控制裝置能有效的解決以上問題，同時(shí)盤車自動(dòng)控制裝置還能實(shí)時(shí)地對(duì)機(jī)殼 溫度、滑油壓力和盤車電機(jī)電流進(jìn)行檢測(cè)，并能按條令要求定時(shí)定位地自動(dòng)控制盤車，還具 有滑油壓力及盤車電機(jī)過載保護(hù)等功能。本裝置的使用嚴(yán)格地保證了汽輪機(jī)裝置按條令使 用，減少了對(duì)軸瓦的磨損，提高了汽輪機(jī)裝置的安全性，延長(zhǎng)了使用壽命，提高了汽輪機(jī)科 學(xué)管理水平，同時(shí)也減輕了值更人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0005] 實(shí)用新型內(nèi)容：
[0006] 本實(shí)用新型的目的是提供一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控制裝置，解決船用 主汽輪齒輪機(jī)組使用的盤車自動(dòng)控制的問題。
[0007] 本實(shí)用新型的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的：一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控 制裝置，主要由盤車自動(dòng)控制模塊、盤車就地控制模塊、離合器控制模塊、測(cè)量模塊組成，其 特征在于：所述的盤車自動(dòng)控制模塊由以下元器件組成，高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的 CIP-51內(nèi)核，可達(dá)25MIPS ;控制器局域網(wǎng)CAN2. 0B控制器，具有32個(gè)消息對(duì)象，每個(gè)消息 對(duì)象有其自己的標(biāo)識(shí)全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口，片內(nèi)；真正12位C8051F040/1或 10位C8051F042/3/4/5/6/7、100ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)；允許高電壓 差分放大器輸入到12/10位ADC，60V峰-峰值，增益可編程；真正8位500ksps的ADC， 帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)C8051F040/1/2/3 ;兩個(gè)12位DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方 式 C8051F040/1/2/3 ;64KB C8051RM0/1/2/3/4/5 或 32KB C8051RM6/7 可在系統(tǒng)編程的 FLASH存儲(chǔ)器；4352 4K+256字節(jié)的片內(nèi)RAM;可尋址64KB地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接 口；硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行接口；5個(gè)通用的16位定時(shí)器；具有6個(gè) 捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列；片內(nèi)看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感 器；具有片內(nèi)VDD監(jiān)視器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器的C8051F04X系列器件是真正能獨(dú) 立工作的片上系統(tǒng)；所有模擬和數(shù)字外設(shè)均可由用戶固件使能/禁止和配置；FLASH存儲(chǔ) 器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051固件；所 述的盤車就地控制模塊主要由以下元器件組成，ABB微斷式SH202-B6斷路器、ABB接觸器 AF50-30-11、4NIC-K72-H電源、XCMD行程開關(guān)、TA75DU42熱繼電器、電流互感器50/5A、SA型 轉(zhuǎn)換開關(guān)、2A12B2BD型中間繼電器；所述的盤車就地控制模塊具有欠電壓和過電流保護(hù)。
[0008] 本實(shí)用新型的有益效果是，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和就地電動(dòng)多種方式控制盤車機(jī)的工作運(yùn) 行；主要具備如下功能，
[0009] a)檢視盤車功能：大軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)；
[0010] b)暖機(jī)盤車功能：連續(xù)盤車，正車盤車5min后倒車盤車lmin，正、倒車交替進(jìn)行；
[0011] c)停機(jī)盤車功能：連續(xù)盤車lh (在lh內(nèi)正車5min倒車lmin交替進(jìn)行）；lh后 每5min盤車1次，每次大軸轉(zhuǎn)動(dòng)120°，每次正倒轉(zhuǎn)自動(dòng)交替，每盤車10次盤車間隔增加 lmin，當(dāng)機(jī)殼溫度低于50°C (可調(diào)整）后，停止電動(dòng)滑油泵充油，自動(dòng)結(jié)束盤車；
[0012] d)盤車電機(jī)過載保護(hù)功能：電流> 6. 5A，響應(yīng)時(shí)間< Is ;
[0013] e)盤車電機(jī)欠載保護(hù)功能：電流< 1. 0A，響應(yīng)時(shí)間< Is ;
[0014] f)滑油壓力低保護(hù)功能：壓力< 0· 3±0· 02MPa，自動(dòng)中止盤車，響應(yīng)時(shí)間< Is ;
[0015] g)盤車離合器狀態(tài)檢查、顯示功能；
[0016] h)溫度顯示功能：顯示范圍0_15(TC ±2? ;
[0017] i)盤車電機(jī)電流顯示功能：顯示范圍0-10Α±0. ΙΑ ;
[0018] j)裝置自檢功能；
[0019] k)部分參數(shù)設(shè)定功能：根據(jù)不同汽輪機(jī)組的要求，可改變機(jī)殼設(shè)定溫度、盤車電 機(jī)電流上限設(shè)定值和盤車電機(jī)電流下限設(shè)定值。對(duì)盤車角度可按不同裝置要求重新設(shè)置；
[0020] 1)動(dòng)力油在0. 3-0. 34Mpa，電磁鐵在通直流220V電源下，可遙控電磁鐵的通斷 實(shí)現(xiàn)齒形離合器和汽輪機(jī)星輪的自動(dòng)嚙合與脫開。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0021] ：
[0022] 圖1為本實(shí)用新型盤車自動(dòng)控制模塊電氣原理圖；
[0023] 圖2為本實(shí)用新型盤車就地控制模塊電氣原理圖；
[0024] 圖3為本實(shí)用新型離合器控制模塊電氣原理圖；
【具體實(shí)施方式】 [0025] ：
[0026] 參照附圖，一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控制裝置，主要由盤車自動(dòng)控制模 塊、盤車就地控制模塊、離合器控制模塊、測(cè)量模塊組成，其特征在于：所述的盤車自動(dòng)控 制模塊由以下元器件組成，高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核，可達(dá)25MIPS ;控 制器局域網(wǎng)CAN2. 0B控制器，具有32個(gè)消息對(duì)象，每個(gè)消息對(duì)象有其自己的標(biāo)識(shí)全速、非 侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口，片內(nèi)；真正12位C8051F040/1或10位C8051F042/3/4/5/6/7、 lOOksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)；允許高電壓差分放大器輸入到12/10位 ADC，60V峰-峰值，增益可編程；真正8位500ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開 關(guān)C8051F040/1/2/3 ;兩個(gè)12位DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式C8051F040/1/2/3 ;64KB C8051R)40/l/2/3/4/5 或 32KB C8051R)46/7 可在系統(tǒng)編程的 FLASH 存儲(chǔ)器；4352 4K+256 字節(jié)的片內(nèi)RAM ;可尋址64KB地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口；硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/ I2C和兩個(gè)UART串行接口；5個(gè)通用的16位定時(shí)器；具有6個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù) 器/定時(shí)器陣列；片內(nèi)看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器；具有片內(nèi)VDD監(jiān)視器、看門 狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器的C8051F04X系列器件是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)；所有模擬和 數(shù)字外設(shè)均可由用戶固件使能/禁止和配置；FLASH存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可 用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051固件；所述的盤車就地控制模塊主要由以下 元器件組成，ABB微斷式SH202-B6斷路器、ABB接觸器AF50-30-1U4NIC-K72-H電源、XCMD 行程開關(guān)、TA75DU42熱繼電器、電流互感器50/5A、SA型轉(zhuǎn)換開關(guān)、2A12B2BD型中間繼電器； 所述的盤車就地控制模塊具有欠電壓和過電流保護(hù)。
[0027] 實(shí)施方式一：暖機(jī)盤車功能
[0028] 在船起航前按下自動(dòng)盤車控制裝置面板上的"暖機(jī)盤車"按鈕，"暖機(jī)盤車"、"電機(jī) 運(yùn)行"指示燈點(diǎn)亮，自動(dòng)盤車控制裝置控制盤車機(jī)構(gòu)正車盤車5min后停車3〇 sec后，繼續(xù) 倒車盤車lmin，正、停、倒車交替進(jìn)行8次，每一次停車位置與上次停車位置相差120°，運(yùn)行 結(jié)束后盤車裝置停止運(yùn)行，相應(yīng)指示燈熄滅。
[0029] 實(shí)施方式二：停機(jī)盤車功能
[0030] 在船停止航行后按下自動(dòng)盤車控制裝置面板上的"停機(jī)盤車"按鈕，停機(jī)盤車"、 "電機(jī)運(yùn)行"指示燈點(diǎn)亮，自動(dòng)盤車控制裝置控制盤車機(jī)構(gòu)連續(xù)盤車lh (在lh內(nèi)正車5min 倒車lmin交替進(jìn)行）；lh后每5min盤車1次，每次大軸轉(zhuǎn)動(dòng)120°，每次正倒轉(zhuǎn)自動(dòng)交替， 每盤車10次盤車間隔增加 lmin，當(dāng)機(jī)殼溫度低于50°C (可調(diào)整)后，停止電動(dòng)滑油泵充油， 自動(dòng)結(jié)束盤車；
[0031] 實(shí)施方式三：遙控盤車裝置離合器嚙合與脫開功能
[0032] 遙控盤車裝置離合器嚙合：
[0033] 在通過遙控方式嚙合盤車裝置離合器時(shí)，必須先給電磁鐵N線圈通電。通電之后， 鐵心將滑閥推向右側(cè)。打開通往油動(dòng)機(jī)活塞上腔的滑油通路。油動(dòng)機(jī)活塞向汽輪機(jī)方向移 動(dòng)，推動(dòng)齒形離合器軸桿。在該過程中，當(dāng)活塞處于極限位置時(shí)盤車裝置離合器完全嚙合。 [0034] 盤車裝置離合器嚙合之后，如果"盤車裝置離合器嚙合"信號(hào)燈未點(diǎn)亮，應(yīng)當(dāng)脫開 離合器，接通電機(jī)3-5s，停機(jī)后重新嚙合離合器。
[0035] 遙控脫開盤車裝置離合器：
[0036] 在脫開離合器之前，盤車裝置電機(jī)必須先停機(jī)，然后反向起動(dòng)電機(jī)0. 5秒，卸掉盤 車裝置離合器齒面壓力，然后向電液操縱器電磁鐵T送電，通電之后鐵心向左側(cè)移動(dòng)，鐵心 將滑閥推向左側(cè)。打開通往油動(dòng)機(jī)活塞下腔的滑油通路。油動(dòng)機(jī)活塞向汽輪機(jī)反方向移動(dòng)， 推動(dòng)齒形離合器軸桿。N-控制離合器哨合的電磁鐵；T一控制離合器斷開的電磁鐵。
[0037] 離合器控制模塊在滿足以下條件時(shí)可以嚙合離合器：
[0038] a主汽輪齒輪機(jī)組連鎖保護(hù)取消；
[0039] b主汽輪齒輪機(jī)組軸系靜止；
[0040] c盤車裝置電機(jī)無轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0041] 在滿足以下條件以后，電機(jī)控制電路允許起動(dòng)電機(jī)：
[0042] a盤車裝置離合器處于"嚙合"或者"脫開"狀態(tài)；
[0043] b電機(jī)自由軸端保護(hù)罩殼安裝到位。
【權(quán)利要求】
1. 一種船用主汽輪齒輪機(jī)組盤車自動(dòng)控制裝置，主要由盤車自動(dòng)控制模塊、盤車就地 控制模塊、離合器控制模塊、測(cè)量模塊組成，其特征在于：所述的盤車自動(dòng)控制模塊由以下 元器件組成，高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核，可達(dá)25MIPS ;控制器局域網(wǎng) CAN2. 0B控制器，具有32個(gè)消息對(duì)象，每個(gè)消息對(duì)象有其自己的標(biāo)識(shí)全速、非侵入式的在系 統(tǒng)調(diào)試接口，片內(nèi)；真正 12 位 C8051F040/1 或 10 位 C8051F042/3/4/5/6/7、lOOksps 的 ADC， 帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)；允許高電壓差分放大器輸入到12/10位ADC，60V峰-峰值， 增益可編程；真正8位500ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)C8051F040/1/2/3 ; 兩個(gè) 12 位 DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式 C8051F040/1/2/3 ;64KB C8051RM0/1/2/3/4/5 或32KB C8051RM6/7可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器；4352 4K+256字節(jié)的片內(nèi)RAM ;可尋 址64KB地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口；硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行接 口；5個(gè)通用的16位定時(shí)器；具有6個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列；片內(nèi) 看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器；具有片內(nèi)VDD監(jiān)視器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩 器的C8051F04X系列器件是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)；所有模擬和數(shù)字外設(shè)均可由用戶 固件使能/禁止和配置；FLASH存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051固件；所述的盤車就地控制模塊主要由以下元器件組成，ABB微斷 式 SH202-B6 斷路器、ABB 接觸器 AF50-30-ll、4NIC-K72-H 電源、XCMD 行程開關(guān)、TA7OTU42 熱繼電器、電流互感器50/5A、SA型轉(zhuǎn)換開關(guān)、2A12B2BD型中間繼電器；所述的盤車就地控 制模塊具有欠電壓和過電流保護(hù)。
【文檔編號(hào)】F01D25/36GK203879559SQ201420332641
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】戴悅, 丁豹, 楊帥, 王永剛, 樊傳路 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七 三研究所