船舶閥門遙控系統(tǒng)

1 閥門遙控系統(tǒng)類型、組成、特點(diǎn)

到目前為止，閥門遙控系統(tǒng)基本上有以下幾種型式，按照?qǐng)?zhí)行器驅(qū)動(dòng)閥的方式，一般可分為三大類型:氣動(dòng)式、液動(dòng)式、電-液式。 按照閥的安裝場(chǎng)所，可分為干式安裝和濕式安裝。按照閥的遙控控制方式，可分為模擬板開(kāi)/關(guān)控制和計(jì)算機(jī)開(kāi)/關(guān)控制。遙控閥的開(kāi)/關(guān)位置指示反饋一般為觸點(diǎn)信號(hào)輸出到控制板指示燈指示該閥的工作狀態(tài)。如為干式安裝，微動(dòng)開(kāi)關(guān)直接裝在閥上或壓力開(kāi)關(guān)裝在電磁閥箱內(nèi)控制液壓管上，通過(guò)24v或220v電源連接到模擬板或計(jì)算機(jī)上指示該閥的工作狀態(tài)。如為濕式安裝，流量計(jì)或壓力開(kāi)關(guān)必須安裝在電磁閥箱內(nèi)控制液壓管上，根據(jù)開(kāi)/關(guān)閥的需要液壓油流量大小和壓力大小輸出觸點(diǎn)信號(hào)。還有一種為遙控閥開(kāi)度指示，它要求輸出的信號(hào)為4-20mA，在控制臺(tái)上連續(xù)指示閥的開(kāi)/關(guān)百分比。

2 氣動(dòng)式閥門遙控系統(tǒng)

該系統(tǒng)設(shè)備的配置比較簡(jiǎn)單，因此最具有經(jīng)濟(jì)性，它的工作原理是壓縮空氣通過(guò)電磁閥的換向驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞達(dá)到開(kāi)關(guān)閥的目的。它的主要配置為控制系統(tǒng)、二位五通電磁閥、氣動(dòng)作用頭和閥，該系統(tǒng)利用船上已有的7-10bar控制空氣作為動(dòng)力源，只有一路控制空氣接到電磁閥。具體原理參考圖1和圖2:

從該系統(tǒng)原理圖可以看出，由于只需要一路壓縮空氣接到電磁閥，比較而言，該系統(tǒng)的控制空氣管子長(zhǎng)度和其他型式系統(tǒng)相比，如遙控閥數(shù)量相同，所需要的數(shù)量要少得多。由于該系統(tǒng)動(dòng)力源為7-10bar控制空氣，氣動(dòng)動(dòng)力頭體積比較大，操作遙控閥時(shí)消耗比較多的壓縮空氣，但氣動(dòng)頭使用壽命長(zhǎng)，閥可安裝在任何區(qū)域，工作安全可靠。對(duì)該系統(tǒng)而言，缺點(diǎn)是:一般船廠均采用紫銅管作為控制管，所以不可避免控制管路上有更多的管接頭，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作后，空氣管接頭容易泄漏，維護(hù)起來(lái)工作量大，并且在維護(hù)時(shí)會(huì)影響系統(tǒng)工作。遙控閥的開(kāi)關(guān)在控制臺(tái)上或計(jì)算機(jī)控制，閥的開(kāi)關(guān)位置通過(guò)控制臺(tái)上或計(jì)算機(jī)的指示燈顯示。

3 液動(dòng)式閥門遙控系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要配置為控制系統(tǒng)、液壓泵站、電磁閥箱、液壓驅(qū)動(dòng)器和閥。液壓泵站可分為定量液壓泵和變量液壓泵，電磁閥箱根據(jù)布置場(chǎng)所可分為普通型和本安型，電磁閥箱數(shù)量可為一個(gè)或幾個(gè)。液動(dòng)式閥門遙控的工作原理也是通過(guò)公共液壓泵站液壓泵工作，油泵輸出100~150bar液壓油工作壓力到電磁閥箱中各個(gè)電磁閥，通過(guò)電磁閥的換向和液壓油控制管到液壓驅(qū)動(dòng)器控制閥門開(kāi)關(guān)。

每套液壓泵組配備二臺(tái)液壓泵，每臺(tái)液壓泵根據(jù)液壓工作壓力設(shè)定自動(dòng)起停和互為備用。液壓泵站可選用定量液壓泵和變量液壓泵，他們不同之處在于定量液壓泵要配備蓄壓器，保證液壓油的工作壓力在范圍內(nèi)。變量液壓泵不需要配備蓄壓器也能保證液壓油工作壓力，具體原理見(jiàn)圖3和圖4:

由于是液壓驅(qū)動(dòng)器，液壓油的工作壓力高，一般從電磁閥箱到每個(gè)遙控閥的液壓驅(qū)動(dòng)器的液壓控制管采用不銹鋼多芯管。多芯管的優(yōu)點(diǎn)在于控制管很少有卡套接頭，保證控制管不會(huì)泄漏，提高了遙控閥的工作可靠性。它與氣動(dòng)式比較，管系更安全，同樣對(duì)閥的安裝位置無(wú)要求，但由于有泵站、總管及管子多，維護(hù)工作量大，并且由于電磁閥的功率太小，有時(shí)會(huì)造成閥不能正確換向，導(dǎo)致不能遙控閥門，還由于液動(dòng)驅(qū)動(dòng)器上沒(méi)有放氣閥，導(dǎo)致液壓管系中存有空氣，使得遙控閥的操作時(shí)間一會(huì)快一會(huì)慢，并在維護(hù)時(shí)也會(huì)影響到系統(tǒng)工作。

4 電-液式閥門遙控系統(tǒng)

電-液式閥門遙控系統(tǒng)和液動(dòng)式閥門遙控系統(tǒng)相比較，有所不同。它主要由每個(gè)閥單獨(dú)的控制模塊、油泵、液壓油缸和閥組成。工作原理和液動(dòng)式相似，單獨(dú)的油泵正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)提供壓力到液壓驅(qū)動(dòng)器控制閥門的開(kāi)關(guān)。具體原理參考圖5和圖6:

圖5 電-液式閥門遙控系統(tǒng)(單作用) 圖6電-液式閥門遙控系統(tǒng)(雙作用)

該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)遙控閥單獨(dú)控制， 與氣動(dòng)式和液壓式比較，電纜取代了管系，維護(hù)方便、簡(jiǎn)單;由于每個(gè)閥都有一個(gè)單獨(dú)的動(dòng)力頭，在維護(hù)時(shí)不會(huì)影響其他閥的工作，所以此系統(tǒng)工作更可靠;由于是電腦模塊控制，它可以做到閥的比列開(kāi)度，更具有先進(jìn)性，但由于此系統(tǒng)是由電腦、模塊、動(dòng)力液壓頭組成，所以它的投入也大，并且閥的安裝位置一定是干式的，在有些區(qū)域要配氣動(dòng)式或液動(dòng)式。