CN205101048U - 一种船舶主汽轮机控制方式切换装置 - Google Patents

Abstract

一种船舶主汽轮机控制方式切换装置，主要由蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分组成。本实用新型的有益效果是，它涉及到机械、液压伺服、测控等多项技术。在舰船汽轮机运行中，考虑到对舰船汽轮机强生命力和可靠性的要求，当电液伺服控制***发生故障或者损坏时，汽轮机能够切换到机械控制***，进而可以继续正常运行，不至于造成重大损失。因此，该控制方式切换装置的设计对舰船汽轮机的生命力和可靠性具有重要的意义。

Description

一种船舶主汽轮机控制方式切换装置

技术领域：

本实用新型涉及船舶设备技术领域，尤其是指一种船舶主汽轮机控制方式切换装置。

背景技术：

目前舰船汽轮机均实现了远距离隔舱控制、二级控制，为了确保调速的可靠性，同时保留了设在就地的集中控制和就地机械分散控制。这就出现了机械与电液操作两种控制方式和就地与中心控制室两个控制地点的互相切换问题。目前舰船汽轮机设有的切换机构，一是操作很不方便，尤其当油温变化较大时更是如此；二是切换前后转速会产生很大变化。由于这些原因和全液压遥控自身的缺点使得液压遥控始终未投入正式使用。由此可以看出，控制方式切换装置设计问题至关重要，如不解决，主机高度自动化的调速技术将无法采用。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种船舶主汽轮机控制方式切换装置，实现机械控制方式和电液控制方式之间的无扰动切换，即保证两种控制方式之间进行切换时，满足转速变化精度要求。

本实用新型的目的是以如下方式实现的：一种船舶主汽轮机控制方式切换装置，主要由蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分组成，其特征在于：蜗轮蜗杆机构和短凸轮支座机构通过半联轴器连接，长凸轮支座机构和短凸轮支座机构通过十字接头连接，三部分组装完成后，整体通过螺栓连接在工作平台上；所述的蜗轮蜗杆机构主要由蜗轮蜗杆壳体、蜗轮、蜗杆、伞齿轮、壳体侧盖、轴承端盖、端盖、限位挡块、半联轴器Ⅰ、罩壳、轴挡、蜗轮传动轴、顶盖、放泄螺塞、轴承和连接标准件组成，蜗杆通过轴承支撑连接在蜗轮蜗杆壳体上，蜗杆一端通过轴承端盖轴向定位，另一端通过螺母将伞齿轮拧紧轴向固定，伞齿轮通过键连接在蜗杆上，蜗轮传动轴通过轴承支撑连接在蜗轮蜗杆壳体上，蜗轮通过键连接在蜗轮传动轴上，并保证蜗轮和蜗杆正常啮合，壳体侧盖通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体上，轴承端盖通过螺栓连接在壳体侧盖上，端盖通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体上，限位挡块通过螺栓和定位销连接在端盖上，半联轴器Ⅰ通过键连接在蜗轮传动轴上，蜗轮传动轴左端通过螺母拧紧，右端由轴挡通过螺栓固定，罩壳通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体上，顶盖通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体上，放泄螺塞通过螺纹直接连接在蜗轮蜗杆壳体上；所述的短凸轮支座机构主要由短凸轮轴支座、短凸轮轴、瓦盖、驱动盘Ⅰ、轴承端盖、端盖、填料环、毡圈、一#凸轮、套筒、半联轴器Ⅱ、轴承和连接标准件组成，短凸轮轴通过轴承支撑连接在短凸轮轴支座上，驱动盘Ⅰ通过键连接在短凸轮轴上，驱动盘Ⅰ由螺母和短凸轮轴端部螺纹拧紧进行轴向定位，轴承端盖通过螺栓固定在短凸轮轴上，一#凸轮通过键连接在短凸轮轴上，半联轴器Ⅱ通过键连接在短凸轮轴上，半联轴器Ⅱ由螺母和短凸轮轴端部螺纹拧紧进行轴向定位；瓦盖通过螺栓连接在短凸轮轴支座上，同时将轴承端盖和填料环固定在瓦盖和短凸轮轴支座上；所述的长凸轮支座机构主要由长凸轮轴支座、长凸轮轴、瓦盖、驱动盘Ⅱ、轴承端盖、齿轮、二#凸轮、三#凸轮、衬套、填料环、套筒、毡圈、滑架、齿轮、辊轮、挡板、衬板、垫块、指针、刻度盘、垫圈、锁片、挡板、套筒、轴承和连接标准件组成，长凸轮轴通过轴承支撑连接在长凸轮轴支座上，驱动盘Ⅱ通过键连接在长凸轮轴上，三#凸轮通过键连接在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，轴承端盖通过螺栓连接在长凸轮轴支座端面上，衬套、齿轮和挡板直接套装在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，二#凸轮通过键连接在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，套筒通过螺母拧紧固定在长凸轮轴上，瓦盖通过螺栓连接在长凸轮轴支座，同时将轴承端盖和填料环固定在瓦盖和长凸轮轴支座上；指针、衬板和垫块通过螺栓连接在瓦盖上，刻度盘通过螺母拧紧固定在长凸轮轴上；蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分之间的连接方式为：蜗轮蜗杆机构和短凸轮支座机构之间通过半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ连接传动，短凸轮支座机构和长凸轮支座机构通过十字接头把驱动盘Ⅰ和驱动盘Ⅱ连接在一起；三部分结构之间连接完整后，蜗轮蜗杆壳体、短凸轮支座和长凸轮支座通过螺栓连接在工作平台上。

本实用新型的有益效果是，它涉及到机械、液压伺服、测控等多项技术。在舰船汽轮机运行中，考虑到对舰船汽轮机强生命力和可靠性的要求，当电液伺服控制***发生故障或者损坏时，汽轮机能够切换到机械控制***，进而可以继续正常运行，不至于造成重大损失。因此，该控制方式切换装置的设计对舰船汽轮机的生命力和可靠性具有重要的意义。

附图说明：

图1：本实用新型工作原理图

图2：本实用新型中蜗轮蜗杆机构示意图

图3：本实用新型短凸轮支座机构示意图

图4：本实用新型长凸轮支座机构示意图

图5：本实用新型中D-D视图

图6：本实用新型结构示意图

图中：a控制方式切换装置、b液压执行机构、c切换三通阀、d机械手轮、1涡轮、2罩壳、3滑架、5涡轮蜗杆壳体、6放泄螺塞、9壳体侧盖、19涡轮传动轴、22顶盖、27限位挡块、28半联轴器I、31半联轴器II、38一#凸轮、39短凸轮传动轴、44填料环、46驱动盘I、47十字接头、50驱动盘II、51三#凸轮、54挡板、55辊轮、59销轴、61齿轮、65二#凸轮、67指针、68衬板、70刻度盘、77长凸轮轴支座、83短凸轮轴支座、99蜗杆、103伞齿轮。

具体实施方式：

参照附图，一种船舶主汽轮机控制方式切换装置，主要由蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分组成。蜗轮蜗杆机构和短凸轮支座机构通过半联轴器连接，长凸轮支座机构和短凸轮支座机构通过十字接头连接，三部分组装完成后，整体通过螺栓连接在工作平台上。

蜗轮蜗杆机构由蜗轮蜗杆壳体5、蜗轮1、蜗杆99、伞齿轮103、壳体侧盖9、轴承端盖、端盖、限位挡块27、半联轴器Ⅰ28、罩壳2、轴挡、蜗轮传动轴19、顶盖22、放泄螺塞6、轴承和连接标准件等零部件组成。

各零部件之间的连接方式为：蜗杆99通过轴承支撑连接在蜗轮蜗杆壳体5上，蜗杆99一端通过轴承端盖轴向定位，另一端通过螺母将伞齿轮103拧紧轴向固定，伞齿轮103通过键连接在蜗杆99上，蜗轮传动轴19通过轴承支撑连接在蜗轮蜗杆壳体5上，蜗轮1通过键连接在蜗轮传动轴19上，并保证蜗轮和蜗杆正常啮合，壳体侧盖9通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体5上，轴承端盖12通过螺栓连接在壳体侧盖9上，端盖通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体5上，限位挡块27通过螺栓和定位销连接在端盖上，半联轴器Ⅰ28通过键连接在蜗轮传动轴上，蜗轮传动轴左端通过螺母拧紧，右端由轴挡通过螺栓固定，罩壳2通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体5上，顶盖22通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体5上，放泄螺塞通过螺纹直接连接在蜗轮蜗杆壳体5上。

短凸轮支座机构由短凸轮轴支座83、短凸轮轴39、瓦盖、驱动盘Ⅰ46、轴承端盖、端盖、填料环44、毡圈、一#凸轮38、套筒、半联轴器Ⅱ31、轴承和连接标准件等零部件组成。

各零部件之间的连接方式为：短凸轮轴39通过轴承支撑连接在短凸轮轴支座83上，驱动盘Ⅰ46通过键连接在短凸轮轴39上，驱动盘Ⅰ46由螺母和短凸轮轴39端部螺纹拧紧进行轴向定位，轴承端盖通过螺栓固定在短凸轮轴39上，一#凸轮38通过键连接在短凸轮轴39上，半联轴器Ⅱ31通过键连接在短凸轮轴39上，半联轴器Ⅱ31由螺母和短凸轮轴39端部螺纹拧紧进行轴向定位。瓦盖通过螺栓连接在短凸轮轴支座83上，同时将轴承端盖和填料环44固定在瓦盖和短凸轮轴支座上。

长凸轮支座机构由长凸轮轴支座77、长凸轮轴、瓦盖、驱动盘Ⅱ50、轴承端盖、齿轮61、二#凸轮65、三#凸轮51、衬套、填料环44、套筒、毡圈、滑架3、齿轮61、辊轮55、挡板54、衬板68、垫块、指针67、刻度盘70、垫圈、锁片、挡板54、轴承和连接标准件等零部件组成。

各零部件之间的连接方式为：长凸轮轴通过轴承支撑连接在长凸轮轴支座77上，驱动盘Ⅱ50通过键连接在长凸轮轴上，三#凸轮51通过键连接在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，轴承端盖通过螺栓连接在长凸轮轴支座77端面上，衬套、齿轮61和挡板54直接套装在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，二#凸轮65通过键连接在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，套筒通过螺母拧紧固定在长凸轮轴上，瓦盖通过螺栓连接在长凸轮轴支座77，同时将轴承端盖和填料环44固定在瓦盖和长凸轮轴支座上。指针67、衬板68和垫块通过螺栓连接在瓦盖上，刻度盘70通过螺母拧紧固定在长凸轮轴上。

蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分之间的连接方式为：蜗轮蜗杆机构和短凸轮支座机构之间通过半联轴器Ⅰ28和半联轴器Ⅱ31连接传动，短凸轮支座机构和长凸轮支座机构通过十字接头47把驱动盘Ⅰ和驱动盘Ⅱ连接在一起。三部分结构之间连接完整后，蜗轮蜗杆壳体、短凸轮支座和长凸轮支座通过螺栓连接在工作平台上。

该装置的工作过程分为机械控制工作、电液控制工作和两种控制方式之间的切换工作。

机械控制工作是通过机械手轮d转动伞齿轮103，伞齿轮103带动蜗杆99转动，蜗杆99带动相啮合的蜗轮1转动，蜗轮1带动蜗轮传动轴19转动，蜗轮传动轴19带动半联轴器Ⅰ28转动，半联轴器Ⅰ28带动半联轴器Ⅱ31转动，半联轴器Ⅱ31带动短凸轮传动轴39转动，短凸轮传动轴39带动一#凸轮转动，通过一#凸轮转动型线实现对汽轮机阀门的控制；短凸轮传动轴39带动驱动盘Ⅰ46转动，驱动盘Ⅰ46通过十字接头47带动驱动盘Ⅱ50转动，驱动盘Ⅱ50带动长凸轮轴转动，长凸轮轴带动二#凸轮和三#凸轮转动，从而通过凸轮转动型线实现对汽轮机阀门的控制，长凸轮轴同时带动刻度盘70转动，可以直接读取凸轮转角数值。

电液控制方式工作是通过与齿轮61啮合的液压执行机构b带动齿轮61转动，齿轮61带动长凸轮轴转动，长凸轮轴带动二#凸轮和三#凸轮转动，从而通过凸轮转动型线实现对汽轮机阀门的控制，长凸轮轴同时带动刻度盘70转动，可以直接读取凸轮转角数值，长凸轮轴带动驱动盘Ⅱ50转动，驱动盘Ⅱ50通过十字接头47带动驱动盘Ⅰ46转动，驱动盘Ⅰ46带动短凸轮传动轴39转动，短凸轮传动轴39带动一#凸轮转动，通过一#凸轮转动型线实现对汽轮机阀门的控制。

两种控制方式之间的切换工作：

正常工作状态下，机械控制方式和电液控制方式两者之间进行切换。

由机械控制方式向电液控制方式切换时，先给定液压执行机构b对应工况下的信号，给液压执行机构b供油，液压执行机构b带动齿轮61转动到对应工况的凸轮转角，待工作稳定后，通过机械手轮d转动蜗杆99，将半联轴器Ⅰ28旋转到零位，即半联轴器Ⅰ28与限位挡块完全接触，通过机械手轮d力突然增大来判断半联轴器Ⅰ28是否归零，这样就可以完全通过液压执行机构b来控制凸轮轴转动，则实现了由机械控制方式向电液控制方式的切换。切换之前，始终保证机械控制刚性接触，给定对应液压执行机构b信号，可以完全保证切换前后凸轮转角不变，实现无扰动切换。

由电液控制方式向机械控制方式切换时，首先，转动机械手轮d，直至半联轴器Ⅰ28和半联轴器Ⅱ31接触，通过手轮力突然增大来证明两个半联轴器是否接触，此时通过切换三通阀c切断液压执行机构b油路，同时将其给定信号归零，由此实现了由电液控制方式向机械控制方式切换。切换之前，首先保证两个半联轴器完全刚性接触后，切断电液控制信号，因此可以实现无扰动切换。

Claims (1)

1.一种船舶主汽轮机控制方式切换装置，主要由蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分组成，其特征在于：蜗轮蜗杆机构和短凸轮支座机构通过半联轴器连接，长凸轮支座机构和短凸轮支座机构通过十字接头连接，三部分组装完成后，整体通过螺栓连接在工作平台上；所述的蜗轮蜗杆机构主要由蜗轮蜗杆壳体（5）、蜗轮（1）、蜗杆（99）、伞齿轮（103）、壳体侧盖（9）、轴承端盖（12）、端盖、限位挡块（27）、半联轴器Ⅰ（28）、罩壳（2）、轴挡、蜗轮传动轴（19）、顶盖（22）、放泄螺塞（6）、轴承和连接标准件组成，蜗杆（99）通过轴承支撑连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上，蜗杆（99）一端通过轴承端盖轴向定位，另一端通过螺母将伞齿轮（103）拧紧轴向固定，伞齿轮（103）通过键连接在蜗杆（99）上，蜗轮传动轴（19）通过轴承支撑连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上，蜗轮（1）通过键连接在蜗轮传动轴（19）上，并保证蜗轮和蜗杆正常啮合，壳体侧盖（9）通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上，轴承端盖（12）通过螺栓连接在壳体侧盖（9）上，端盖通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上，限位挡块（27）通过螺栓和定位销连接在端盖上，半联轴器Ⅰ（28）通过键连接在蜗轮传动轴上，蜗轮传动轴左端通过螺母拧紧，右端由轴挡通过螺栓固定，罩壳（2）通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上，顶盖（22）通过螺栓连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上，放泄螺塞通过螺纹直接连接在蜗轮蜗杆壳体（5）上；所述的短凸轮支座机构主要由短凸轮轴支座（83）、短凸轮轴（39）、瓦盖、驱动盘Ⅰ（46）、轴承端盖、端盖、填料环（44）、毡圈、一#凸轮（38）、套筒、半联轴器Ⅱ（31）、轴承和连接标准件组成，短凸轮轴（39）通过轴承支撑连接在短凸轮轴支座（83）上，驱动盘Ⅰ（46）通过键连接在短凸轮轴（39）上，驱动盘Ⅰ（46）由螺母和短凸轮轴（39）端部螺纹拧紧进行轴向定位，轴承端盖通过螺栓固定在短凸轮轴（39）上，一#凸轮（38）通过键连接在短凸轮轴（39）上，半联轴器Ⅱ（31）通过键连接在短凸轮轴（39）上，半联轴器Ⅱ（31）由螺母和短凸轮轴（39）端部螺纹拧紧进行轴向定位；瓦盖通过螺栓连接在短凸轮轴支座（83）上，同时将轴承端盖和填料环（44）固定在瓦盖和短凸轮轴支座上；所述的长凸轮支座机构主要由长凸轮轴支座（77）、长凸轮轴、瓦盖、驱动盘Ⅱ（50）、轴承端盖、齿轮（61）、二#凸轮（65）、三#凸轮（51）、衬套、填料环（44）、套筒、毡圈、滑架（3）、齿轮（61）、辊轮（55）、挡板（54）、衬板（68）、垫块、指针（67）、刻度盘（70）、垫圈、锁片、挡板（54）、套筒、轴承和连接标准件组成，长凸轮轴通过轴承支撑连接在长凸轮轴支座（77）上，驱动盘Ⅱ（50）通过键连接在长凸轮轴上，三#凸轮（51）通过键连接在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，轴承端盖通过螺栓连接在长凸轮轴支座（77）端面上，衬套、齿轮（61）和挡板（54）直接套装在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，二#凸轮（65）通过键连接在长凸轮轴上，套筒直接套装在长凸轮轴上，套筒通过螺母拧紧固定在长凸轮轴上，瓦盖通过螺栓连接在长凸轮轴支座（77），同时将轴承端盖和填料环（44）固定在瓦盖和长凸轮轴支座上；指针（67）、衬板（68）和垫块通过螺栓连接在瓦盖上，刻度盘（70）通过螺母拧紧固定在长凸轮轴上；蜗轮蜗杆机构、短凸轮支座机构和长凸轮支座机构三部分之间的连接方式为：蜗轮蜗杆机构和短凸轮支座机构之间通过半联轴器Ⅰ（28）和半联轴器Ⅱ（31）连接传动，短凸轮支座机构和长凸轮支座机构通过十字接头（47）把驱动盘Ⅰ和驱动盘Ⅱ连接在一起；三部分结构之间连接完整后，蜗轮蜗杆壳体、短凸轮支座和长凸轮支座通过螺栓连接在工作平台上。