ОДНОРЕЖИМНЫЙ РЕГУЛЯТОР «ВУДВАРД» UG 8

 

Регуляторы непрямого действия шкального типа обладают работоспособностью 10,8 Н*м; устанавливают их на ДГ судовых электростанций. Рассмотрим схему включения регулятора частоты вращения и предельного выключателя на примере ДГ «Вяртсиля-Зульцер» (рис. 39, а). На работающем двигателе выходной вал регулятора 16 через гибкое пружинное звено непрерывно воздействует на валик 3 топливного насоса 24 высокого давления. При этом талрепный шток 6 пружиной 7 прижат к донышку стакана 8 (зазор α₃=0), и длина гибкого звена минимальна.

Остановить двигатель можно разворотом кулака 1, установив рукоятку местного поста управления двигателя в положение «Стоп», или через регулятор 16 установкой ручки 13 ограничения топливоподачи в нулевое положение. В первом случае выбирается зазор α₁ между кулаком 1 и рычагом 2, разворачивается валик 3. а тяги ТНВД становятся на нулевую подачу. При этом регулятор не мешает выключению топливоподачи, так как с разворотом валика 3 удлиняется гибкое звено из-за сжатия пружины 7 при движении штока 6 внутри стакана 8 и образования зазора α₃ между донышком стакана и штоком.

По Правилам Регистра на ДГ должны быть установлены предельные выключатели (регуляторы безопасности) автоматической защиты, останавливающие двигатель при увеличении частоты вращения более чем на 20% сверх номинальной. Предельные выключатели воздействуют на РО топливо- или воздухоподачи двигателя. В рассматриваемой схеме защита осуществляется выключением топливоподачи. При увеличении частоты вращения ДГ сверх предельно допустимой сегментный боек 20, вмонтированный в диск 23 распределительного вала двигателя, под действием центробежной силы, преодолевая действие установочной пружины 22, разворачивается на своей оси и через толкатель разворачивает угловой рычаг 19. Последний выходит го зацепления со штоком 18, и под действием силовой пружины 17 разворачивается рычаг с кулачковой полумуфтой 5. Выбирается зазор α₂ между кулачками полумуфт 5 и 4, а при дальнейшем их развороте через валик 3 преодолевается действие распорной пружины 7 гибкого звена и происходит выключение топливоподачи.

Для настройки предельного выключателя на максимальную частоту вращения изменяют предварительное натяжение пружины 22 при вращении гайки 21. Для пуска двигателя после срабатывания защиты вручную приводят в исходное состояние предельный выключатель, сжав силовую пружину 17 через рычаг муфты 5. Причинами срабатывания защиты могут быть неисправности и нарушения настройки основного регулятора или предельного выключателя.

 

Рис. 39, а. Схема уставки регулятора «Вудвард» UG 8 на двигателе «Вяртсиля-Зульцер»

Для вывода двигателя на заданную частоту вращения изменяют установку задания регулятора с местного поста вращением ручки 11 на панели управления регулятора или дистанционно с ГРЩ через электродвигатель 9. С панели регулятора ручкой 13 можно вручную вводить ограничение наружи двигателя по максимальной подаче топлива. С помощью ручки 10 изменяют уставку статической неравномерности. Рычагом 12 изменяют уставку степени действия ИОС, а иглой изодрома, закрытой заглушкой 15, регулируют время изодрома. Пробка 14 служит для спуска масла из регулятора.

Все ручки управления снабжены условными шкалами, по которым определяют уставки задания, нагрузки, действия ЖОС и ИОС.

Узлы регулятора «Вудвард» UG8 (рис. 39, б) смонтированы в корпусе, крепящемся на двигателе. Через шестеренный привод двигателя вращается шлицевой вал 36 регулятора, от которого приводится во вращение ведущая шестерня 37 масляного насоса и втулка 35 золотникового УУ. Вращение втулки относительно золотника позволяет постоянно сохранять между их трущимися поверхностями масляную пленку и исключить сухое трение, т.е. повысить чувствительность регулятора. Благодаря четырем шариковым клапанам масляный насос выполнен реверсивным. Он независимо от направления вращения шестерен забирает масло из корпуса регулятора, нагнетая его под натруженные силовыми пружинами поршни 30 масляных аккумуляторов. При увеличении давления выше нормы поршни, сжимая пружины, перемещаются вверх и своей кромкой открывают слив излишков масла в корпус регулятора. При снижении давления масло под действием поршня нагнетается к управляющему золотнику 34 и поршню 38 исполнительного механизма, обеспечивая работоспособность регулятора (даже на остановленном двигателе в течение 1 - 3 мин после остановки).

От ведомой шестерни масляного насоса через пружинную муфту 33, гасящую крутильные колебания двигателя, вращение передается муфте датчика частоты вращения, на которой закреплены грузы 39. Через опорный шариковый подшипник на грузы действует коническая пружина 44, упира­ющаяся в шестерню 45. При вращении шестерня перемещается по резьбовому штоку 47 и изменяемся предварительное натяжение пружины. Привод шестерни 45 осуществляется через шестерню 46 от ручки 11 или через фрикционную муфту электродвигателя 9.

Нижняя опорная тарелка пружины 44 через шток и дифференциальный рычаг АВС передает движение управляющему золотнику 34. В переходных процессах рычаг АВС перемещается также под действием ИОС при движении приемного поршня 32, устанавливаемого в среднее положение под действием двух возвратных пружин. Пружины установлены между поршнем, неподвижной упорной втулкой и тарелкой. Приемный поршень движется под действием изменяющегося давления в полости ИОС при перемещении задающего поршня 31. Движение задающему поршню передается от выходного вала 43 регулятора через кривошип L и дифференциальный рычаг LMN, разворачивающийся в дисковой опоре М рычага 27.

Разворот выходного вала 43 и перемещение h тяги 42 топливного насоса происходят от движения дифференциального поршня 38 исполнительного механизма при смещении управляющей кромки золотника 34 из среднего положения. Особенностью ИМ является то, что управляется только его нижняя полость, а верхняя через проточку золотника постоянно сообщена с напорной магистралью аккумуляторов.

При развороте выходного вала 43 регулятора через дифференциальный рычаг DEF, разворачивающийся с осью ЕК в угловом рычаге 25, передается движение резьбовому штоку 47 и изменяется сила действия пружины 44 на опорную тарелку грузов. В результате осуществляется воздействие на управляющий золотник через силовую отрицательную ЖОС.

Степень действия ИОС регулируют изменением соотношения плеч рычага LMN, а устанавливают разворотом рычага 12. Время изодрома регулируется иглой 29. Степень действия ЖОС, а, следовательно, статическую неравномерность регулятора регулируют в пределах 0-10 % изменением соотношения плеч рычага DЕF при развороте кулака 28 ручкой 10. Нулевую неравномерность устанавливают совмещением осей ЕК и F. Если при установке указателя ручки 10 на нуль и развороте выходного вала 43 шток 47 перемещается более чем на 0,05 мм, следует корректировать уставку нулевой неравномерности вращением винта 26 в рычаге 25.

 

Рис. 39, б. Узлы регулятора «Вудвард» UG 8

 

Особенностью регулятора является наличие механизма ручного ограничения максимальной нагрузки по перемещению выходного вала, а следовательно, и тяги ТНВД. При росте нагрузки частота вращения вала ДВС снижается, а регулятор, стремясь поддержать ее на заданном уровне, перемещает тягу ТНВД в сторону увеличения подачи топлива, что соответствует движению поршня 38 исполнительного механизма вверх и развороту дифференциального рычага 40. Рычаг, упираясь в профильную шайбу 41, через кинематическую связь воздействует на золотник 34 до тех пор, пока не поставит его в среднее положение. Это приводит к ограничению подачи масла в нижнюю полость ИМ и остановке поршня 38. Уставку ограничения производят разворотом кулака 41, воздействуя на ручку 13 ограничения нагрузки. Для остановки двигателя через регулятор устанавливают ручку в нулевое положение, принудительно сместив золотник 34 вверх, что приводит к сливу масла из нижней полости ИМ и смещению его поршня в крайнее нижнее положение.

Правильно включенный в работу регулятор должен при крайнем нижнем положении поршня установить тягу ТНВД на нулевую подачу топлива. Если это условие не соблюдается, необходимо произвести корректировку, манипулируя разворотом кривошипа тяги гибкого звена на шлицах выходного вала регулятора и длиной талрепного штока 6. Невыполнение этого условия может привести к росту динамического заброса частоты вращения вплоть до срабатывания защиты при полном сбросе нагрузки двигателя. Чрезмерное введение ограничения нагрузки может привести к глубоким провалам частоты вращения и увеличению длительности переходного процесса при существенных бросках нагрузки.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

1. АСР с И-регулятором прямого действия.

2. АСР с П-регулятором прямого действия.

3. АСР с П-регудятором непрямого действия.

4. АСР с ПИ-регулятором непрямого действия.

5. Приборы для измерения давления.

6. Приборы для измерения расхода жидкости и газа.

7. Приборы для измерения уровня жидкости.

8. Приборы для измерения температуры.

9. Приборы для измерения частоты вращения.

10. Приборы для измерения крутящего момента и мощности.

11. Автоматические электрические газоанализаторы и солемеры.

12. Технические средства автоматического контроля.

13. Автоматизация санитарных систем.

14. Автоматизация осушительной, балластной, топливной и грузовой систем.

15. Автоматизация компрессорных установок и систем сжатого воздуха.

16. Автоматизация системы пожаротушения.

17. Автоматизация палубных механизмов.

18. Автоматизация устройств кренования и успокоения качки судна.

19. Автоматизация системы питания котлов водой.

20. Автоматизация топливосжигания в главных котлах турбохода «София».

21. Автоматизация топливосжигания в главных котлах турбохода «Кубань».

22. Автоматизация вспомогательных и утилизационных котлов.

23. Автоматизация топочного агрегата «Монарх».

24. Автоматизация котлоагрегатов КАВ 4/7 и КАВ 6,3/7.

25. Автоматизация утилизационного котла теплохода «Новгород».

26. Автоматизация утилизационного котла теплохода «Инженер Магульский».

27. Автоматизация регулирования и защиты главной турбины.

28. Автоматизация регулирования и защиты вспомогательной турбины.

29. Регулятор температуры РТНДМ.

30. Регулятор температуры «Плайгер».

31. Регулятор температуры GRW «Тельтов».

32. Пневматический изодромный регулятор VAF «Вискотерм».

33. Пневматический регулятор «Евроконтроль».

34. Автоматизация сепараторов типа «Альфа Лаваль».

35. Однорежимный регулятор Р-11М.

36. Однорежимный регулятор «Вудвард» UG8.

37. Однорежимный регулятор ОРН 30.

38. Однорежимный регулятор МАN.

39. Всережимный регулятор «Вудвард» UG40TL.

40. Всережимный регулятор «Вудвард» РG.

41. Измерительные устройства. Измерение давления и перепада давлений.

42. Измерение уровня жидкости.

43. Измерение температуры.

44. Измерение частоты вращения.

45. Усилительные органы. Гидравлические усилители.

46. Пневматические усилители.

47. Комбинированные усилители.

48. Регулирующие органы.

49. Классификация технических средств автоматизации.

50. Понятие о статических и динамических свойствах АСР.

51. Свойства объектов регулирования.

52. Классификация приборов и погрешность измерения.

53. Технические средства автоматического контроля.

54. Основы автоматического регулирования топливосжигания в главных котлах.

55. Задачи автоматизации паротурбинной установки и основы регулирования частоты вращения ротора турбины.

56. Цели и принципы автоматизации дизельной установки.

57. Автоматизация систем подготовки топлива и масла.

58. Принципы регулирования частоты вращения вала ДВС.

59. Автоматизация системы управления главными ДВС.

 

 

ВАРИАНТЫ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Последняя цифра зачетной книжки
Предпоследняя цифра зачетной книжки		0	I	2	3	4	5	6	7	8	9
	0	1 31 41	19 32 49	59 18 33	41 17 34	59 16 35	54 15 36	44 14 37	51 13 38	57 12 39	41 11 40
	1	59 3 21	42 20 22	58 3 23	42 4 24	58 5 25	53 6 26	47 7 27	41 8 28	59 9 29	42 10 30
	2	8 5 23	43 18 40	43 2 24	43 1 29	57 3 25	52 5 38	45 7 26	58 9 37	49 11 27	43 13 36
	3	57 7 31	44 16 28	57 1 32	44 14 29	56 17 33	51 18 30	57 20 34	45 19 31	41 17 35	44 15 32
	4	56 9 33	45 14 30	56 2 34	45 12 29	45 10 33	56 8 28	55 6 34	54 4 27	53 2 35	45 1 26
	5	55 21 11	46 12 40	55 13 22	46 12 39	55 13 23	46 18 38	45 16 24	44 7 37	43 6 25	46 17 36
	6	54 13 22	47 10 23	54 4 26	54 11 27	56 14 29	41 19 31	47 15 34	53 8 35	44 5 38	47 38 40
	7	53 15 21	48 8 24	53 5 25	47 10 28	57 15 30	42 20 32	56 14 33	48 9 36	45 4 37	48 19 39
	8	52 19 30	52 6 29	55 6 28	48 9 27	58 16 26	43 19 25	55 13 24	44 10 23	49 3 22	49 20 21
	9	51 2 31	59 4 32	50 7 33	49 8 34	59 17 35	44 18 36	54 12 37	53 11 38	52 2 39	50 1 40

 

Вариант на контрольную работу выбирается из приведённой выше таблицы по двум последним цифрам зачётной книжки. Контрольная работа состоит из трёх вопросов и выполняется на листах формата А4.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Барласов Б.3., Ильин В.И. Наладка приборов и систем автоматизации. М.: Высшая школа, 1985. 304 с.

2. Бобраков В.Ф. Электронные системы дистанционного автоматизированного управления силовыми установками судов флота рыбной промышленности. Калининград, 1987. 86 с.

3. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 208 с.

4. Власенко А.А., Стражмейстер В.А. Судовая электроавтоматика. М.: Транспорт, 1983. 386 с.

5. Исаков Л.И. Техническая эксплуатация судовой автоматики М.: Транспорт, 1983. 216с.

6. Исаков Л.И., Кутъин Л.И. Комплексная автоматизация судовых дизельных и газотурбинных установок. Л.: Судостроение, 1984. 367 с.

7. Катханов М.Н. Теория судовых автоматических систем. - Л Судостроение, 1985. 368 с.

8. Ланчуковский В.И., Козьминых А.В. Автоматизированные системы управления судовых дизельных и газотурбинных установок. М.: Транспорт, 1983. 320 с. Онасенко В.С. Автоматизация судовых энергетических установок (Регулирование и управление). М.: Транспорт, 1981. 272 с.

9. Правила классификации и постройки морских судов/Регистр СССР. Л.: Транспорт, 1985. — 928 с.

10. Сыромятников В.Ф. Автоматика как средство диагностики на морских судах. Л.: Судостроение, 1979. 312 с.

11. Сыромятников В.Ф. Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетических установок. — М.: Транспорт, 1983. 312 с.

12. Фрейдзон И.Р. Судовые автоматизированные электроприводы системы. Л.: Судостроение, 1988. 480 с.

13. Чеблаков Ю.П. Автоматизированное управление судовыми дизелями. М.: Транспорт, 1980. 135 с.

 

© Осовский Дмитрий Иванович, доцент, к.т.н.

 

Автоматизация систем управления судовых вспомогательных механизмов

Конспект лекций для студентов 3-го курса дневной формы обучения и 4-го курса заочной формы обучения направления 6.070104 «Морской и речной транспорт» специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок»

 

Тираж_________экз. Подписано к печати______________

Заказ №__________. Объем 4.11 п.л.

Изд-во «Керченский государственный морской технологический университет»

98309 г. Керчь, Орджоникидзе, 82.

⇐ Предыдущая78910111213141516

Поделиться: