齿轮箱减速比自动调节系统分析

摘要：本文简要介绍了船用齿轮箱减速比自动调节系统的设计思想，由此提出了船桨应用机制，继而探索了减速比控制系统的设计方案：主控制器、液压动力装置、其他问题调节等，以此提升自动调节系统的减速比控制能力，提升船用齿轮箱的应用性能。

关键词：齿轮箱；柴油机；自动调节系统

船只整体具有能量运作的平衡性，船舶主控系统，在油料燃烧状态下，将会产生扭矩，在传动装置、螺旋桨共同作用下，将扭矩转化为推力，借助推力消除船体自身形成阻力，以此提升船舶运行速度。在船舶航行期间，船只、船桨之间存在相互作用，如若工况发生浮动，将会难以维持系统原有平衡性，由此造成其它方面的工况变化。

1船用齿轮箱减速比自动调节系统设计简述

1.1传动装置设计准确性需求

柴油机在实际运行期间，含有特定的工况运行范围。在标准工况情况下，柴油机运行效率较高，同时产生的耗油问题较低，由此能够最大化彰显柴油机功率运行价值。同理，螺旋桨含有运行的最佳工况，在此条件下，能够高效完成能量转换。由此发现：螺旋桨与柴油机两者在运行期间，如若能够形成最佳组合状态，能够提升燃料使用的最大化价值，为船舶经济获取带来更多可能性。螺旋桨、柴油机的协作运行，作为航运部门较为关心的话题。螺旋桨设计期间，应完成主机信号选择与设计，保障传动装置的设计准确性。

1.2减速箱添加必要性

一旦在船舶荷载的设计中，保持在设计状态，就会使得船、机、浆可以有效的配合，让船舶的营运的经济性实现最佳的状态。另一方面，在船舶的营运状态方面，经常发生着变化。在一些运营过程中，会出现超载、空载方面的问题。为此，就使得在实际的运行过程中，让主机需要保障处于一个合理的运行状态当中，避免出现运输经济性的下降。而为了处理这样的问题，就需要在实际的设计过程中，能够在传动装置当中安装一些多级或者无级减速箱。或者，也可以使用一些可调螺旋桨。在这样的设计下，就可以很好的在设计过程中，能够有效的利用基浆配合的方式，有效的实现技术的优化调整。让主机在运行的过程中，可以很好的回到额定的工况当中，让机浆实现良好的配合。另一方面，还需要保障在实际的设计中，可以有效的提升设计的合理性。但是，在当下众多的设计环节上，都采用的是操作人员的操作方式，依据船舶的大约载荷量，以及使用人工调节减速比的方式。但是对于这种方式的调节，就会导致在调节精度方面无法得到有效的控制，以此就无法实现良好的调节效果。

1.3控制系统设计的重要价值

对于当下的工况，始终无法实现动态追踪的效果。在这样的工作过程中，就需要保障在系统的构成中，需要安装一个可以位置随动控制的系统，以此对于这样的问题进行处理。在该系统当中，还要保障对该系统进行科学合理的数据信息处理，并基于检测的实际情况，提供一个较为可靠的控制信号，以此实现调速比的控制和优化，之后再对该位置进行反馈量方面的调节。

2自动调节系统的关注点

2.1船与浆的应用机制

对于安装有减速装置的推进系统而言，当下社会上是人们较为常用的一种类型。在实际的设计过程中，其系统构成原理并不复杂，在对船、机、浆的特征曲线进行变换处理之后，便可以很好的将其数据置于相同的坐标系当中，进而更加直观的反映出实际的工况。在对不同减速比的机浆工况进行分析中，就可以很好的利用这种曲线进行分析。另外，在实际的分析中，还可以很好的基于设计当中的工况，与减速比的螺旋桨推进特性，进行详细的比较分析。在受到了转速与扭矩的限制之后，就可以很好的分析每一个减速比的配合点合理性。在当下的分析过程中，需要对船舶在非设计荷载条件下的工况进行分析。在实际的分析中，设计荷载以及在轻载的设计中，形成的螺旋桨推进特征曲线方面，可以很好的在建立起来坐标系当中表现出来。另外，在这个坐标系的分析中，还可以很好的了解到，主机在这样的功率下，往往无法很好的发挥自身最佳的性能。为此，就可以得出，在船舶重载的时候，就需要速比进行提升，以此让齿轮箱当中的减速发生变化。

2.2减速比控制方案

在速比自动控制系统的构成上，是一种十分典型的位置随动系统。在该系统的运行中，本质上是电动液压的运行方式。为此，在实际的控制过程中，主要体现在测量装置得到了船舶的参数之后，就将参数传输到主控制器当中。之后，在对其内部计算机进行相应的预算，便可以对当下浆的推进特性实现确定。另一方面，还需要在分析的过程中，可以很好的利用速比的方式，对其位置进行有效的分析。而在该位置上，从齿轮箱操控杆反馈之后的位置进行比较后，可以很好的得出位置偏移控制信号。对于这种信号而言，可以很好的对动力装置控制器进行有效的控制。而在未来的使用过程中，就可以很好的利用这样的控制程序，实现控制的调节。2.2.1主控制器设计方法在该系统的运行过程中，其控制器是重要的核心组成部分。而在控制器当中，计算机对于外部信号进行处理之后，就需要马上将其传输到控制指令当中，并对当前船舶的工况，进行信号方面的调整。以此，在进行计算分析的过程中，可以依据下述的公式，进行计算分析。在这样公式当中，便可以推算出此时螺旋桨的实际转速。另一方面，对于船舶在运行的过程中，实际的参数并不稳定，就会使得对于阻力以及推力方面的计算，会受到一定程度的影响，为此出现一定的误差。以此，就要在实际的计算分析过程中，能够结合其实际情况，进行针对性的计算分析调整。保障在合理的计算方式下，能够让控制器当中的计算机，有效的开展各种计算工作。2.2.2液压动力装置的设计方法在液压动力装置当中，主要包含着油泵、电机、驱动油缸以及阀件等设备。而在主控制器当中，由计算为止量，以及反馈位置量的比较当中，对其偏移控制信号进行发出。以此，对于该信号而言，就可以很好的基于正确的流向，对其驱动油缸进行供油处理。之后，在让油缸当中进行活塞连杆操作，有效的推动连接的齿轮箱操纵杆，对其减速比进行改变。2.2.3其他减速比问题的调控方式首先，在实际的操作过程中，需要工作人员结合实际的情况，实现操作的灵活化调整。工作人员要对船舶的工况，进行详细的检测，之后再由人工输入的方式，进行合理的操作。其次，对于无极调速纸轮箱的操作上，为了避免在工作人员操作中，出现过于频繁的动作行为，就需要使用分级操控的方式，将原本的速比，合理的划分成不同的区域。为此，在形成的减速比当中，需要让系统可以很好的对其开展控制，以此控制减速比的变化。需要注意的是，在减速比在某一区域发生变化的时候，其系统不再发生动作。最后，该系统的主控制器，需要由工作人员安装在驾驶室当中，而液压装置则需要安装在机舱内部，这样就可以有效的在出现系统故障的时候，可以很好的让操纵杆与油缸断开连接。而对于轮机人员而言，则可以有效的基于驾驶室发出的指令，进行合理的操作。

3减速箱调节程序的日常维护措施

3.1日常维护流程

针对调节程序应有序落实日常维护工作，以此保障减速比处于有序调节状态。调节程序的日常维护流程为：系统检测，排查故障，故障有信息反馈时，进行故障进一步检测，获得故障信息，制定故障消除方案，开展故障针对性处理工作。如若无故障，正常运行调节程序。与此同时，在系统故障消除时，应采取在线故障消除法，以此维护系统运行的有序性。

3.2控制程序设备的日常运维工作

①日常清洁。日常运维人员应定期完成设备清洁工作，防止设备中沉积大量灰尘、混入不明物质等问题，维护设备运行能力，减少调节程序发生故障。②点检。日常运维人员，对船舶操控程序均应开展有序的检查工作，保障各程序运行无故障，同时将故障检测结果填写在当日工作检查表中，便于维修时查看系统运行信息，提升调节程序维修效率。③核对。运维组班长，应系统性检查每日检查表记录情况，针对实际存在的设备故障问题，开展故障消除会议，以期提升故障消除效果。同时将故障消除、消除方案等内容记录在系统检修日报中。④设备保养。运维人员，结合调节程序所用设备的使用情况，定期完成防腐处理、零件更换等工作，以此提升设备运行能力，降低设备故障发生可能性，最大化发挥调节程序的应用效能。⑤技术融合。在调节程序中，可添加控制、抗干扰、密码认证、安全防护等技术，以此构建安全的数据访问系统，保障减速比调控程序运作的稳定性，提升调控过程的抗干扰能力，加强系统安全性保护，增强系统功能完善性，为船舶安全运行提供技术支持。⑥人员专业性建设。运维人员应具备系统维护、设备保养、船舶运行三个系统的专业知识，以此提升减速比调节程序运维效果，增强运维人员处理调节程序突发故障的应对能力，保障船舶运行安全性。相关单位可为运维人员设计在线学习平台，完善系统运维小组的学习体系，同时采取专业科目的考核形式，获取运维人员专业性掌握程度。

4结论

综上所述，在本文的系统研究中，其理论上可以实现良好的效果。可以在投入使用的过程中，实现高精度和高控制的能力，以此让船舶可以让机浆实现良好的配合，以此也有效的提升了船舶具有的经济性。

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作者：姚壮 单位：江南造船（集团）有限责任公司