船舶下水裝置液壓臺車升降系統改進

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

【關鍵詞】船舶下水裝置；事故；改進

【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域移送到水域的工藝過程，該過程是船舶建造工程中的標志性階段。按照船舶下水原理可分為重力式下水、漂浮式下水、機械化下水及氣囊式下水等四大類[1]。造船廠可根據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動有軌式船舶下水裝置，該裝置操控方便、安全，性能優越。該設備主要由中央控制室C/R（設備核心部位，可本地/遠程操控，可實時監控設備狀態）、液壓升降動力單元J/P、行走驅動動力單元D/P及若干液壓臺車H/B組成。根據下水船舶的形狀及重量大小，確定液壓臺車的數量及分組。參考圖1應用示意圖。

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，調整好位置后將駁船固定。

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

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

2 液壓升降系統組成

液壓升降系統的原動機為柴油發動機，柱塞泵與柴油發動機輸出端相連，將機械能轉化為液壓能，向系統提供動力。然后經由系統中各液壓閥控制、調節壓力與流量，最終將動力傳遞給液壓臺車液壓缸，液壓能轉變為機械能，驅動船舶起升或下降[2]。

液壓升降系統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。每個液壓臺車有2個液壓缸，單缸的額定負載能力為300噸。液壓臺車在電動機的驅動下，沿軌道行進，運行速度由變頻器控制。

3 應用中出現的問題及原因分析

在某次負載下降過程中，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范圍內分段凹陷變形。

在臺車負載下降過程中，球閥突然爆裂，則Hose Break Valve切斷回路，發生故障的臺車停止下降而其他臺車正常下降；當液壓缸負載上升時，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，廠家未考慮負載下降過程中發生故障的情況。本次事故的表面現象是球閥爆裂，關鍵問題是Hose Break Valve選用有誤。更深層的原因是設備生產廠家設計理念錯誤，片面的考慮了發生故障的液壓缸的動作狀態而忽略了其余液壓缸的后續動作。

4 解決方案

基于以上分析，筆者決定對臺車液壓系統做如下改進：如果發生故障，為確保設備及船舶（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；經過詢問相關液壓閥生產廠家及查詢液壓閥產品手冊，選定了一款2位4通應急電磁閥[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，當液壓管路出現故障，管路壓力出現變化時，將壓力值及時反饋給控制系統，控制應急電磁閥動作。

通過以上改進，當球閥出現漏油或爆管等故障時，引起管路壓力變化（低于設定壓力值），控制系統發送信號，所有臺車應急電磁閥得電，液壓缸保壓、停止動作。

5 小結

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

【參考文獻】

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

[2]劉延俊.液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業出版社，2007-02.

[3]Eaton-Vickers，www.vickers.sh.cn，產品主頁-閥[OL].

[責任編輯：楊玉潔]