日本新瀉ZP-41舵槳遙控應(yīng)急系統(tǒng)改進(jìn)

陳相友 李長君

（日照港集團(tuán)輪駁公司，山東日照 276826）

日照港在鎮(zhèn)江船廠建造的兩艘6000 馬力（4412千瓦）全回轉(zhuǎn)拖輪，采用日本原裝進(jìn)口的新瀉四沖程中速主柴油機(jī)和新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)。在進(jìn)行進(jìn)口設(shè)備安裝調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)，駕駛臺(tái)操縱的主操縱系統(tǒng)正常，但是應(yīng)急操縱系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)缺陷。主要的缺陷是在應(yīng)急操縱過程中因?yàn)閼?yīng)急操縱的動(dòng)力源電動(dòng)泵不能遙控自動(dòng)起動(dòng)，所以在應(yīng)急操縱前船舶駕駛員在駕駛臺(tái)必須電話通知位于機(jī)艙集控室的輪機(jī)值班人員到舵槳艙人工起動(dòng)操舵電動(dòng)泵，在這一過程程就會(huì)耗費(fèi)太多時(shí)間。由于設(shè)計(jì)缺陷使得駕駛室舵槳應(yīng)急操縱系統(tǒng)，失去了應(yīng)急操縱的緊迫性和實(shí)時(shí)性，致使駕駛室舵槳應(yīng)急操縱系統(tǒng)形同虛設(shè)，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的船舶事故。

本文探討通過對(duì)原控制電路進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，充分利用原控制電路中的設(shè)施，通過某繼電器將駕駛室遙控、應(yīng)急轉(zhuǎn)換開關(guān)和舵槳艙電動(dòng)泵起動(dòng)聯(lián)系起來，以達(dá)到在駕駛室直接遙控起動(dòng)應(yīng)急操縱的動(dòng)力源電動(dòng)泵的目的。這一設(shè)計(jì)改造，使得船舶在發(fā)生主操舵系統(tǒng)故障時(shí)，駕駛室應(yīng)急操舵系統(tǒng)可以立即投入使用，從而避免船舶事故發(fā)生，保障船舶航行安全。

1 日本新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)概述

新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)是“NΙΙGATA ZP-41”型360°旋轉(zhuǎn)“Z”型固定螺距四葉螺旋槳，配有液壓遙控系統(tǒng)。配備兩套新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)的拖輪船舶可以很優(yōu)秀地進(jìn)行前進(jìn)后退、起動(dòng)停止、回轉(zhuǎn)側(cè)移等控制，具有從微速到全速的優(yōu)秀的船舶操控能力。舵槳控制系統(tǒng)有兩套控制方式，分別為主動(dòng)力操縱系統(tǒng)和輔助動(dòng)力操縱系統(tǒng)，由駕駛員在駕駛室通過轉(zhuǎn)換控制按鈕進(jìn)行轉(zhuǎn)換。操舵液壓系統(tǒng)分為主動(dòng)力操縱系統(tǒng)和輔助動(dòng)力操縱系統(tǒng)，主動(dòng)力操縱系統(tǒng)操縱動(dòng)力源為新瀉8L28HX 主柴油機(jī)，螺旋槳前后180°旋轉(zhuǎn)速度為12s；輔助動(dòng)力操縱系統(tǒng)動(dòng)力源為輔助電動(dòng)液壓泵，螺旋槳旋轉(zhuǎn)速度為在船舶速度7 節(jié)時(shí)旋轉(zhuǎn)30°需要30s。

新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)指標(biāo)如下：螺旋槳直徑2700mm，速度242r/min，輸入功率是2206kw×750r/min，輔助液壓油泵馬達(dá)電機(jī)為5.5kw-AC380V-50HZ-3phase。

2 日本新瀉ZP-41 舵槳遙控系統(tǒng)缺陷

在現(xiàn)有的遙控系統(tǒng)中，當(dāng)駕駛員在駕駛室把操縱位置轉(zhuǎn)換到輔助操縱位置AUX（見圖1）時(shí)，并不能立即對(duì)舵槳進(jìn)行應(yīng)急操縱。如果要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急操縱，首先，必須起動(dòng)應(yīng)急操作系統(tǒng)的動(dòng)力源--輔助電動(dòng)液壓泵，這只能由駕駛員通過駕駛室與機(jī)艙集控室的聯(lián)系電話通知正在集控室值班的輪機(jī)人員。其次，輪機(jī)人員接到駕駛室的通知后從機(jī)艙集控室跑到舵槳艙，手動(dòng)按下舵槳艙的輔助液壓泵馬達(dá)機(jī)旁起動(dòng)按鈕“RPB”（ 見圖2），主接觸器MC1（見圖2）通電，控制回路中常開觸點(diǎn)通電閉合自鎖控制回路，主接觸器MC1（見圖2）一直通電，主回路中的接觸器主觸頭MC1（見圖2）閉合，主回路通電，輔助液壓油泵馬達(dá)電機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，駕駛室應(yīng)急操舵系統(tǒng)投入使用。此應(yīng)急操縱系統(tǒng)最大的缺陷是，由于船舶機(jī)艙集控室和舵槳艙不同在一個(gè)艙室空間，從駕駛員在駕駛室下達(dá)指令到輪機(jī)人員到達(dá)舵槳艙需要2～3min 甚至更長的時(shí)間，致使輔助液壓泵馬達(dá)不能立即起動(dòng)。使得駕駛室應(yīng)急操縱系統(tǒng)不能立即投入使用，發(fā)揮其應(yīng)急功能。這種在緊急情況下駕駛室應(yīng)急操作系統(tǒng)不能在第一時(shí)間投入使用的設(shè)計(jì)缺陷，使駕駛室應(yīng)急操作系統(tǒng)形同虛設(shè)，不能有效避免船舶事故發(fā)生，保障船舶航行安全。

圖1 舵槳控制系統(tǒng)接線

圖2 輔助液壓泵控制線路

3 日本新瀉ZP-41 舵槳遙控系統(tǒng)控制線路改進(jìn)方案

對(duì)日本新瀉ZP-41 駕駛室舵槳遙控系統(tǒng)控制線路進(jìn)行了改進(jìn)，使駕駛室能直接遙控起動(dòng)應(yīng)急操縱的動(dòng)力源電動(dòng)泵，如圖3所示。

圖3 改進(jìn)后的輔助液壓泵控制線路

在控制線路圖中的起動(dòng)按鈕并聯(lián)繼電器RYP61（見圖1）的常開觸點(diǎn)RYP61（見圖3），即接在線路109 與110（見圖3）之間。這時(shí)，當(dāng)駕駛員在駕駛室把操縱位置轉(zhuǎn)換到輔助操縱位置AUX（見圖1）時(shí)，繼電器RYP61（見圖1）通電，并聯(lián)在控制線路中的常開觸點(diǎn)RYP61（見圖3）閉合，主接觸器MC1（見圖3）通電，控制回路中常開觸點(diǎn)通電閉合自鎖控制回路，主接觸器MC1（見圖3）一直通電，主回路中的接觸器主觸頭MC1（見圖3）閉合，主回路通電，輔助液壓油泵馬達(dá)電機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，駕駛室應(yīng)急操縱系統(tǒng)應(yīng)急操縱開始。按下停止按鈕PB11（見圖3），輔助液壓油泵馬達(dá)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)急操縱系統(tǒng)應(yīng)急操縱結(jié)束。

4 日本新瀉ZP-41 舵槳遙控系統(tǒng)現(xiàn)場改進(jìn)接線

根據(jù)對(duì)日本新瀉ZP-41 駕駛室舵槳遙控系統(tǒng)控制線路進(jìn)行的改進(jìn)，在拖輪船舶現(xiàn)場做了如下接線改進(jìn)：①增加一根四芯電纜，用于連接舵槳倉接線盒到電動(dòng)泵起動(dòng)箱；②找到舵槳倉接線盒到機(jī)艙報(bào)警板的兩根雙芯備用線；③將機(jī)艙報(bào)警板備用線（兩根）分別接至繼電器RYP61（左）、RYS63（右）（見圖4）的一對(duì)常開觸點(diǎn)上；④將機(jī)艙報(bào)警板備用線另一頭（舵槳艙接線盒內(nèi)）和增加的一根四芯電纜連接好；⑤將增加的那根四芯電纜的另一頭接至電動(dòng)泵起動(dòng)箱內(nèi)的109/110（左）、209/210（右）（見圖4）。

5 結(jié)論

圖4 現(xiàn)場接線

改裝后，對(duì)駕駛室舵槳應(yīng)急操縱系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào) 試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行良好。改進(jìn)后的駕駛室舵槳應(yīng)急操縱系統(tǒng)消除了日本新瀉ZP-41 舵槳系統(tǒng)在駕駛室不能遙控自動(dòng)起動(dòng)應(yīng)急操縱的動(dòng)力源電動(dòng)泵導(dǎo)致舵槳應(yīng)急系統(tǒng)不能立即投入使用的設(shè)計(jì)缺陷。改進(jìn)后，船舶在發(fā)生主操舵系統(tǒng)故障時(shí)，駕駛室應(yīng)急操舵系統(tǒng)可以立即投入使用，避免船舶事故發(fā)生，保障船舶航行安全。按照此方案改裝的“日港拖19”和“日港拖20”輪分別已經(jīng)于2010年9月和2011年1月出廠投入生產(chǎn)，至今此駕駛室舵槳應(yīng)急操縱系統(tǒng)運(yùn)行良好。

[1] NΙΙGATA ΙNSTRUCTΙON MANUAL[z].Niigata Power Systems Co.,Ltd 06-Jan-2010.

[2] 孫旭清 何吉慶.船舶電機(jī)與電氣控制系統(tǒng)[M].大連:大連海事大學(xué)出版社,2009.