一種潛艇推力軸承自動監控系統的初步設想
發布時間:2019-07-13 17:24:50來源:
唐耀韓慶馬軍青島海軍潛航學院系統的初步設想。該系統的進步研究和實現對提高現有裝備的可靠性與綜合效能。具有顯著的軍事與經濟效益。
1問提出為了確保潛艇在水面或水下的航行安全并完成各種戰術動作,必須提供持續的推進動力。在推進系統中,潛艇軸系作為動力輸出稂件起著至關重要的作用。而潛艇的推力軸承是整套動力裝置的故障多發點,燒軸瓦的件多肓發生。因此,對潛艇中推力軸承的監測與保護是整套潛艇動力裝置保護中的個重點與難點,也是保障潛艇戰斗力的關鍵。傳統上,對推力軸承的保護采用人工方法,在大軸的啟動運轉停止全過程中,由專人全程監視推力軸承的油溫油壓轉速等,旦發現有任何異常情況,立刻采取相應保護措施。綜觀國內外多年的情況明,該種監控方式存在以弊端艇員的勞動強度大。在推力軸承的整個工作期間,專業兵必須時刻盯緊各種儀。
而現代心理學生理學的研宄結果明,人的注意力只能集中1530分鐘,其后必然要分散段時間。這使得事故的偶發因素增大。
主觀因素干擾嚴重。人員的心理素質專業技能責任心疲勞程度等都對推力軸承的監控產生影響。特別是潛艇內特殊的工作環境空間狹小空氣污濁機械噪音極從使人疲勞瞌睡,所有這些人為因素必然增大故障發生幾率,降低系統可靠性。
降低潛艇的效能。潛艇噸位與搭載乘員比是反映潛艇綜合作戰效能的個重要指標。世界上先進的潛艇該比值都較高。根據現有的科學技術水平,完全可能減少該崗位人員編制,以節省潛艇有限的人力和空間資源,提高戰斗效能。
隨著計算機測控技術的成熟發展,在潛艇上廣泛采用計算機集控技術已成必然,而且必將大大提高潛艇的綜介作戰效能。本文對潛艇推力軸承的動監摶提出如下看法2基本設想對潛艇推力軸承進行監控與保護,首先需要對些重要工作數據進行采集如,軸承油溫油量油壓,冷卻水溫水壓,關鍵閥門與機械的狀態等然后將采集的數據送交主機,由軟件做出分析判斷是否報警啟動相關的保護裝置或停機,以及當保護手段失效情況下,應該采取何種應急措施等。整個監控流程應構成個閉合回路。由于潛艇特殊的任務使命與工作環境,要求系統具有高可靠性實時性可維修性等特點。基于以上要求與綜合評價,在軟硬件的設計上都遵循模塊化設計思想,決定采用計算機和智能模塊來組成控制網絡,實現對推力軸承的自動監控電壓信號,控制盒內的數據采集梭塊將采集到將主機產生的命令送交執行機構執行。
系統的控制原理2.
扣機采用定時中斷的方式訪問相應的模塊。每模塊根據自己的地址接收數據發送命令。控制輸出汗關量等轉換模塊進行與保護。
潛艇大軸的自動監護系統出主機控制盒強電拖動盒傳感器電磁閥栗管系等部分組成1.虛框內為需要增加的設備。虛框外為艇1原有的裝備臺扣機設置于控制臺⑴裝載和運疔主程序;控制盒內是進數據采集與控制的智能禎塊。電源等。摶他模塊均掛接在系統總線上;強屯拖動盒內是各種交流接觸器繼電器以及保護元件,實現對電機的開啟停止等操作;電磁閥用于管路上重要閥門控制;傳感器將監測點的壓力溫度轉速等物即。量轉換為電流略232與系統總線的通信協議轉換;數據采集欖塊根據綸要。可選擇帶8路或16路模擬輸。采集傳感器的電流信兮,實現付監換鏇彘測點的工況監控;控制模塊可選帶有8路或16路開關量輸出,通過輸出開關量數字信號到繼電器來實現對電磁閥的控制和通過交流接觸器實現付電機1泵冷水泵的拖動。
各模塊在上采用必01碼進廳通信,系統采用主機命令,模塊回答的通信方式,可考慮采485通口1辦議,通信介質為屏蔽雙絞線,比較大通信速率5.2高阻抗的差分傳輸,雙工通信等特點,保證了高質量的數據通道。
計算機顯器實時顯軸承監護系統的整個監控過程系統還應設迓手動與自動兩種工作方式,在手動方扭來控制電磁閥泵等。控制盒與顯器設置于輪機和電工專業指揮,位,在柴油機艙和電機艙各部;對于常規潛艇只在控制室設部即可。考慮到潛艇環境差,對計算機的防潮防震方面應該加固。整個監控裝置的部件少體枳小接線不多,不會影響潛艇的空間與氣密性3軟件設計控制軟件采用模塊化編程。主要模塊初始化模塊數據定義模塊。系統監控模±,理論計算模塊網絡通信模塊等。所有參數在數據字典中預先定義,并帶有下限保護。
主程序流程3.
對潛艇推力軸承的自動監護,數據采集量少,信息流程關系簡單,因此軟件的開發并不閑難只綸注意以1兒點1可靠性從潛艇推力軸承監護控制系統的實際使用環境出發,為保證系統的高可靠性,系統運行的軟件平臺選用,00奶0形化考慮到系統的使用對象,應采1形化編程。編程工具可用。仰等通用語言,或直接選用組態軟件,用清晰準確的幽面描述監控現場,并設計復雜的動畫顯現場的操作狀態和數據,為用戶提供非常友好的界面。
3組態化軟件的各種畫謝以及面中的細節由組態數據控制,設定和修改畫面內容只需個性組態數據。
木系統的關鍵和技術難點,在于對運汀過程中的振蕩控制。例如,當軸承的溫度了,冷卻泵啟很快軸承溫度1廣冷卻泵停止,很快軸承的溫度又出現冷去口泵又啟動,然后又停止。顯然,這不是需要的結果。使用傳統的,調節器可以解決該問,但是,本系統是個多輸入冷卻油壓冷卻油溫冷卻水溫轉速等雙輸出軸承溫度軸承油壓的多變量系統,這些變量間無法取得精確的數學關系模型,且更適合對某量或狀態的穩定。另更經濟簡潔的方式是通過在程序中監控。例如,在初始化中設迓變試當兄0泵廠!動;當,外丁,=0嚇泵憐止=對于丁時,若12丁,0汀2時間軸1上按規定的監測周期前后兩點對應消除了機械反復啟停的振蕩4.根據實際經驗得知,軸承不會長時間處于虛線狀態,否則,系統出現了故障,需要人員進行檢查修理。1述只是舉例說明,實際設計時,對變量的下限值的選定非常關鍵。
4效果評估采用微機系統來完成對大軸的監控和保護,方面用現代化的高技術手段取代了傳統的人工操作,即使機電部門能隨時掌握軸系的工作情況,減輕了人的勞動強度,又通過機代人消除了人為因素帶來的不可靠性,提潛艇裝備的使用叫靠程度據統計,因為人為原因導致燒軸瓦的事故占有定比例;另方面可以減少名崗位編制,節省艙內寶貴的空間和資源,有助于提高潛艇的綜合作戰效能。特別對于現代潛艇多為單軸單獎,在遠海作戰環境中,軸瓦燒毀不僅使任務無法完成,還會危及自身的安全。
系統采用先進的旭網絡和高性能的智能,塊,迪過標準化模塊化設計,抗十擾能力強,擴展性好。賈,0界3軟件環境友好率更高,操作簡便,運行穩定。該監護系統將為部隊帶來明顯的軍事效益和絕齊效益珍軍工程大學杓燃動力技札指樁專業。獲工學學士學冒在潛艇服役任機電干,現在潛艇學院從事教學與科研工作。已在國內發論文多孺查詢資料好幫手時漢省錢!
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