基于DP3的3500kw級全回轉裝置
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新產品 | 課題來源: | 部門計劃 |
起止時間: | 2010.01 至2012.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 初期階段 |
成果屬性: | 國外引進消化吸收創新 |
成果簡介
本項目來源于公司中長遠規范發展計劃,開發出“基于DP3的3500kW級全回轉裝置”,根據項目研制任務書要求,進行大功率全回轉舵槳裝置的關鍵技術研究,突破適用于動力定位系統的大功率調距型全回轉舵槳關鍵技術,形成擁有自主知識產品、達到當代國際先進水平的全回轉舵槳系統集成配套技術。
全回轉裝置是一種新型的船舶推進裝置,它除能像普通推進器一樣產生推力外,還能在360°范圍內改變推力方向,因而它兼有螺旋槳和舵的功能,故能夠靈活地改變船舶位置及航向,在對機動性要求較高或需要動力定位的場合應用廣泛,是未來船舶推進系統的發展方向之一。
船舶配套是船舶工業的重要組成部分,動力定位系統屬高端船用設備,科技含量高、附加價值大,研究控制系統、推進系統、測量系統、動力系統等技術難度大,目前國內主要依賴進口。隨著國家對深海的開發,抵抗海洋的惡劣環境必需動力定位系統作為保障,因此市場前景十分廣闊,開發出具有自主知識產權的國內動力定位系統迫在眉睫。
本項目設計開發的基于調距型全回轉舵槳裝置主要由驅動電機、回轉單元、推進單元、液壓系統以及遙控系統組成。全回轉舵槳裝置能產生360°矢量推力,不僅具有普通螺旋槳的功效,還能代替舵實現船舶的轉向和動力定位,項目產品能滿足DP3動力定位要求,且可廣泛適用于各類具有動力定位要求的工程類船舶。
完成這一項目的研究,不僅可以完成國家高技術船舶科研計劃項目的任務,而且可以積累公司在全回轉舵槳領域的技術開發和制造經驗。
技術原理:
本項目基于調距型全回轉舵槳裝置主要由驅動電機、回轉單元、推進單元、液壓系統以及遙控系統組成。
驅動電機輸出豎直方向的轉速和扭矩。
回轉單元承受螺旋槳推力、裝置的重力以及其它的外載荷,同時液壓馬達驅動下,帶動推進單元360°方向旋轉。
推進單元負責吸收主機的功率,產生一定的推力。
液壓系統包括分別控制舵槳裝置的360°轉向和槳葉變距。
遙控系統包括回轉控制、螺距控制和驅動電機控制三大部分,還包含于動力定位控制系統通訊接口。
本機性能指標:
輸入功率3500KW,螺旋槳直徑3300mm,回轉速度2r/min,螺旋槳轉速~210r/min,整機重量~50噸,DP等級為DP3。
本項目創新點如下:
1)一種適用于導管中拆卸槳葉的槳轂組件;
2)一種具有實時監控和潤滑功能的新型旋轉密封裝置;
3)一種具有自動鎖緊和松開功能的新型螺距反饋機構;
4)一種具有雙泵站和雙馬達機組冗余備份的、適用于DP3系統的全回轉舵槳液壓系統;
5)一種采用雙網絡層控制結構、適用于DP3系統的全回轉遙控系統;
6)滿足全回轉舵槳裝置系列化要求的聯調試驗平臺。
通過該項目的研究,形成5項專利技術,其中發明專利4項,實用新型專利1項。不僅突破了適用于動力定位系統的調距型大功率全回轉舵槳關鍵技術,形成擁有自主知識產權、達到當代國際先進水平的全回轉舵槳系統集成配套技術,大幅提高核心設備及部件的國產化率。同時,本項目的研究成果可直接用于系列化全回轉舵槳裝置的設計、配套選型和施工建造。形成系列化的配套產品,打破國外產品壟斷市場的局面,為形成核心關鍵產品的產業化能力打下基礎,提高我國船舶配套能力和市場競爭力,具有廣闊的應用前景及市場價值。該項目的成功研制,有效地解決了3500kW級全回轉舵槳裝置在導管中拆卸槳葉、艉軸密封優化設計、下部齒輪箱設計、回轉力矩分析、螺距反饋桿裝置設計和液壓系統匹配性研究等關鍵技術,填補了我國擁有DP功能的大型深海工程類船舶全回轉舵槳裝置配套空缺.該項目研制技術先進,主要技術性能指標達到國際先進水平,對基于調距槳的大功率全回轉舵槳裝置的設計制造具有指導作用,對國防建設和科學技術進步有重大意義。
目前,我司研制的大功率全回轉舵槳裝置可較好的實現動力定位船舶中全回轉舵槳裝置功能和滿足項目研制任務書要求。但仍然存在以下問題需要解決:
1)應用各種節能技術進一步提高推進效率:節能導管、米維斯導管、舵球、轂帽鰭等節能裝置的應用,與國際上的先進設備還有一定差距。
2)節能減排、綠色環保技術:公約、規范規則不斷更新,節能減排、綠色環保的需在后續研發過程中不斷強化。
3)配套設備國產化:進一步加大全回轉舵槳裝置配套件國產化率。
無
應用前景
主要應用行業: | 制造業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 產業化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 武漢船用機械有限責任公司 | ||||
單位地址: | 湖北省武漢市武東街9號 | ||||
單位電話: | 027-68867114 |
聯系方式
聯系人: | 李重 | 聯系人電話: | 027-68867386 | 聯系人Email: | whcj@wmmp.com.cn |
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