船舶下水裝置液壓臺車升降系統(tǒng)改進(jìn)

【摘 要】船舶下水裝置是造船廠將船舶由陸地建造區(qū)域移送到水域的大型、重載設(shè)備。本文針對在某次船舶下水過程中出現(xiàn)的設(shè)備事故，詳盡分析了事故原因，并且制定技術(shù)改造方案對船舶下水裝置予以改進(jìn)；改進(jìn)后，通過實際下水驗證，設(shè)備的可靠性顯著提高。

【關(guān)鍵詞】船舶下水裝置；事故；改進(jìn)

【Abstract】The ship launching device is a large、heavy equipment used in shipyard to transfer ships from building region to water area. This paper aims at the equipment accident in ship launching process ，analyses the causes of accident in detail， and makes solutions to improve the ship launching device. After the improvement， the equipment reliability increases signally.

【Key words】Ship launching device； Accident； Improvement

0 引言

船舶下水是船舶建造工程大部分完工后，利用某種下水裝置，將船舶由陸地建造區(qū)域移送到水域的工藝過程，該過程是船舶建造工程中的標(biāo)志性階段。按照船舶下水原理可分為重力式下水、漂浮式下水、機(jī)械化下水及氣囊式下水等四大類[1]。造船廠可根據(jù)自身條件選擇不同的下水方式和下水裝置。

1 概述

山東某造船廠使用的是自驅(qū)動有軌式船舶下水裝置，該裝置操控方便、安全，性能優(yōu)越。該設(shè)備主要由中央控制室C/R（設(shè)備核心部位，可本地/遠(yuǎn)程操控，可實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)）、液壓升降動力單元J/P、行走驅(qū)動動力單元D/P及若干液壓臺車H/B組成。根據(jù)下水船舶的形狀及重量大小，確定液壓臺車的數(shù)量及分組。參考圖1應(yīng)用示意圖。

利用該裝置下水，首先使自航半潛駁船就位，將駁船底板上的軌道與碼頭上的軌道對接，調(diào)整好位置后將駁船固定。

設(shè)備啟動后，液壓升降系統(tǒng)（J/P及H/B）將船舶頂升到預(yù)定高度，然后行走驅(qū)動單元（D/P）驅(qū)動液壓臺車（H/B）沿軌道以設(shè)定速度行進(jìn)；在行進(jìn)過程中，中央控制室（C/R）對液壓臺車的起升高度及液壓系統(tǒng)各監(jiān)測點的壓力值實時監(jiān)控，確保設(shè)備的運(yùn)行安全。

下水裝置沿軌道將船舶平穩(wěn)地移送到駁船上，到達(dá)指定位置后下降；船舶下降到位，下水裝置沿軌道運(yùn)行返回碼頭。

2 液壓升降系統(tǒng)組成

液壓升降系統(tǒng)的原動機(jī)為柴油發(fā)動機(jī)，柱塞泵與柴油發(fā)動機(jī)輸出端相連，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，向系統(tǒng)提供動力。然后經(jīng)由系統(tǒng)中各液壓閥控制、調(diào)節(jié)壓力與流量，最終將動力傳遞給液壓臺車液壓缸，液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動船舶起升或下降[2]。

液壓升降系統(tǒng)由液壓升降動力單元（J/P）、液壓臺車（H/B）及液壓軟管組成。液壓升降動力單元與液壓臺車、液壓臺車之間均由液壓軟管連接，由此組成完整的升降系統(tǒng)。每個液壓臺車有2個液壓缸，單缸的額定負(fù)載能力為300噸。液壓臺車在電動機(jī)的驅(qū)動下，沿軌道行進(jìn)，運(yùn)行速度由變頻器控制。

3 應(yīng)用中出現(xiàn)的問題及原因分析

在某次負(fù)載下降過程中，一個液壓臺車液壓管路中的Ball Valve 爆裂（如圖5所示），在Hose Break Valve的作用下，該臺車停止下降，但是其他臺車正常下降，致使該臺車周邊5000mm*4000mm范圍內(nèi)分段凹陷變形。

在臺車負(fù)載下降過程中，球閥突然爆裂，則Hose Break Valve切斷回路，發(fā)生故障的臺車停止下降而其他臺車正常下降；當(dāng)液壓缸負(fù)載上升時，如果管路爆裂，則故障臺車停止上升，其他臺車正常上升。由此可知，在Hose Break Valve的使用問題上，廠家未考慮負(fù)載下降過程中發(fā)生故障的情況。本次事故的表面現(xiàn)象是球閥爆裂，關(guān)鍵問題是Hose Break Valve選用有誤。更深層的原因是設(shè)備生產(chǎn)廠家設(shè)計理念錯誤，片面的考慮了發(fā)生故障的液壓缸的動作狀態(tài)而忽略了其余液壓缸的后續(xù)動作。

4 解決方案

基于以上分析，筆者決定對臺車液壓系統(tǒng)做如下改進(jìn)：如果發(fā)生故障，為確保設(shè)備及船舶（分段）安全、完好，全部液壓臺車液壓缸保壓、停止動作。

首先，將Hose Break Valve 更換為電控閥；經(jīng)過詢問相關(guān)液壓閥生產(chǎn)廠家及查詢液壓閥產(chǎn)品手冊，選定了一款2位4通應(yīng)急電磁閥[3]，廠家為：Eaton（Vickers），型號為：DG4V 324AL H M U1 D6 60 EN38。

其次，在臺車液壓管路上安裝壓力傳感器，當(dāng)液壓管路出現(xiàn)故障，管路壓力出現(xiàn)變化時，將壓力值及時反饋給控制系統(tǒng)，控制應(yīng)急電磁閥動作。

通過以上改進(jìn)，當(dāng)球閥出現(xiàn)漏油或爆管等故障時，引起管路壓力變化（低于設(shè)定壓力值），控制系統(tǒng)發(fā)送信號，所有臺車應(yīng)急電磁閥得電，液壓缸保壓、停止動作。

5 小結(jié)

針對下水裝置負(fù)載下降時液壓管路球閥爆裂最終導(dǎo)致分段被頂變形事故，筆者通過對事故現(xiàn)象及液壓原理圖的分析，找出存在的關(guān)鍵問題，并制定了相應(yīng)的技改方案并予以實施。通過后續(xù)的下水作業(yè)檢驗，改造效果良好，確保了設(shè)備及下水船舶的安全及完好狀態(tài)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]魏莉潔，何志標(biāo).船舶建造工藝[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2010-01.

[2]劉延俊.液壓與氣壓傳動[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007-02.

[3]Eaton-Vickers，www.vickers.sh.cn，產(chǎn)品主頁-閥[OL].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]