一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统及电控方法技术方案

本发明专利技术公开一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统及电控方法，所述工程船为双船体型工程船，其艉侧具有主推进器，包括设于所述双船体型工程船上的中央控制器，与其相互连接的配电板、若干个驱动电机；所述双船体型工程船上设有主机，用以驱动所述主推进器，所述主机上还连有两组轴带发电机，每组轴带发电机均通过所述配电板连接一个所述驱动电机；每个所述驱动电机上均连有两台交叉连接控制的侧推进器，其中一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艏侧位置，另一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艉侧位置。本发明专利技术提高工程船在作业时的稳定性和精准性。

Propulsion electric control system and method of a tunnel sinking pipe transportation and installation engineering ship

【技术实现步骤摘要】
一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统及电控方法
本专利技术涉及隧道沉管运输安装工程船上的推进电控系统，更具体地说，涉及一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统及电控方法，应用于隧道沉管运输安装工程船的航行寻迹及水下定位。
技术介绍
沉管运输暗自工程船是连接岛屿和岛岸之间的管隧工程施工的必须工程装备，鉴于沉管的整体尺寸达到165m(长)×46m(宽)×10.6m(高)，重量达到7.8万吨，沉管需要在岸边的坞内制作，然后使用船只运输到施工地点进行安装。在如何实现海上运输安全、快捷、高效是当今的一大难题，回顾以往的施工，采用了驳船捆绑着沉管，通过多台拖轮进行拖行，此过程既耗时也耗费多方资源，更需要海事局配合保证航行区域无其他船只，以便驳船将沉管拖行。传统的沉管运输方法主要是靠机械连接和多艘拖船进行协调工作，受限条件多、影响作业效率。该方法有如下几点弊端：其一，前后驳船的压载水调节平衡将耗费时间长，影响作业效率；其二，由于驳船没有动力，需要多艘拖轮进行拖拽，且需额外的护航船来保证航行安全，影响作业效率和增加成本；其三，由于驳船与沉管捆绑在一起，受海浪、潮流的影响时，不能做出快速反应、调节，只能通过拖轮缆绳的拉扯来调整，稳定性较差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统及电控方法，提高工程船在作业时的稳定性和精准性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，所述工程船为双船体型工程船，其艉侧具有主推进器，包括设于所述双船体型工程船上的中央控制器，与其相互连接的配电板、若干个驱动电机；所述双船体型工程船上设有主机，用以驱动所述主推进器，所述主机上还连有两组轴带发电机，每组轴带发电机均通过所述配电板连接一个所述驱动电机；每个所述驱动电机上均连有两台交叉连接控制的侧推进器，其中一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艏侧位置，另一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艉侧位置。所述双船体型工程船具有左舷和右舷，所述主推进器具有两个，分别为设于所述左舷艉侧位置的第一主推进器，及设于所述右舷艉侧位置的第二主推进器。所述主机具有两台，分别为设于所述左舷的第一主机，及设于所述右舷的第二主机，所述轴带发电机具有四组，分别为与所述第一主机相连的第一轴带发电机、第二轴带发电机，及与所述第二主机相连的第三轴带发电机、第四轴带发电机，所述第一主机通过齿轮箱连接所述第一主推进器、所述第一轴带发电机、所述第二轴带发电机，所述第二主机通过齿轮箱连接所述第二主推进器、所述第三轴带发电机、所述第四轴带发电机。所述驱动电机具有四个，分别为与所述第一轴带发电机相连的第一驱动电机，与所述第二轴带发电机相连的第二驱动电机，与所述第三轴带发电机相连的第三驱动电机，及与所述第四轴带发电机相连的第四驱动电机。所述第一驱动电机上连有第一侧推进器、第六侧推进器，所述第二驱动电机上连有第二侧推进器、第五侧推进器，所述第三驱动电机上连有第三侧推进器、第八侧推进器，所述第四驱动电机上连有第四侧推进器、第七侧推进器；所述第一侧推进器、所述第三侧推进器设于所述左舷艏侧位置，所述第五侧推进器、所述第七侧推进器设于所述左舷艉侧位置，所述第二侧推进器、所述第四侧推进器设于所述右舷艏侧位置，所述第六侧推进器、所述第八侧推进器设于所述右舷艉侧位置。所述驱动电机连接的两个所述侧推进器通过比例换向阀连接所述轴带发电机形成交叉连接控制。所述主机的功率为9280kW，所述轴带发电机的功率为3800kW，所述驱动电机的功率为1500kW，所述侧推进器为690VAC3000Kw或/和2600Kw的可调螺距桨。所述中央控制器上还连接驾驶室控制面板、反馈装置、液压器。另一方面，一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控方法：所述双船体型工程船搭载沉管时，由所述主机供给所述轴带发动机功率，由所述轴带发动机驱动所述侧推进器；所述轴带发动机连接的一台所述侧推进器满负荷运行工作，另一台所述侧推进器则是零螺距备机状态；当所述双船体型工程船搭载沉管的航行中，若偏离了所述双船体型工程船一侧的航向，通过所述反馈装置的反馈信号，所述推进电控系统开始响应，通过一组所述轴带发动机交叉连接艏、艉侧的所述侧推进器进行切换，使得所述侧推进器由一侧运行切换至另一侧运行，使所述双船体型工程船进入航线寻迹状态，保持正确的航向；当所述双船体型工程船搭载沉管在平稳的方向航行中，所述双船体型工程船的动力定位控制与Joystick控制进行切换。在上述的技术方案中，本专利技术所提供的一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统及电控方法，合理利用主机的多余功率，利用侧推进器的零螺距备机状态，提高了侧推进器的利用率。还具有以下几点有益效果：1)驱动电机只能在侧推进器的螺旋桨叶在零螺距位置时启动，这是启动力矩最小，即启动电流最小；2)在一定时间内，可随意操作，改变推力大小和推力方向时，无需改变驱动电机的旋向和速度；3)推力方向可在短时间内从一侧改变到另一侧；4)可始终利用全部原动机功率；5)通过本专利技术推进电控系统控制船舶定位，实施海上对沉管水下位置确定，提高管节安装的效率。附图说明图1是本专利技术推进电控系统的控制原理框架示意图；图2是本专利技术推进电控系统在工程船上的配置示意图；图3是本专利技术推进电控系统的电力系统示意图；图4是本专利技术推进电控系统中侧推进器的联接示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。请结合图1至图4所示，本专利技术所提供的一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，工程船采用双船体型工程船，配置在双船体型工程船上的中央控制器1，与其相互连接的配电板2、驱动电机变频启动柜3，驱动电机变频启动柜3配备了驱动电机4，中央控制器1上还连接驾驶室控制面板5、反馈装置6、液压器7。双船体型工程船具有左舷和右舷，在左舷上配置有一台9280kW的第一主机11，用以驱动左舷艉侧上的第一主推进器21，第一主机11又同时供给配置在左舷上的两台3800kW的轴带发动机(即为第一轴带发动机31和第二轴带发动机32)功率，第一轴带发动机31和第二轴带发动机32又分别给对应的第一驱动电机41和第二驱动电机42供电，第一驱动电机41对应驱动第一侧推进器51、第六侧推进器56，第二驱动电机42对应驱动第二侧推进器52、第五侧推进器55，第一侧推进器51安装在左舷艏侧位置，第五侧推进器55安装在左舷艉侧位置，第二侧推进器52安装在右舷艏侧位置，第六侧推进器56安装在右舷艉侧位置。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，所述工程船为双船体型工程船，其艉侧具有主推进器，其特征在于：包括设于所述双船体型工程船上的中央控制器，与其相互连接的配电板、若干个驱动电机；/n所述双船体型工程船上设有主机，用以驱动所述主推进器，所述主机上还连有两组轴带发电机，每组轴带发电机均通过所述配电板连接一个所述驱动电机；/n每个所述驱动电机上均连有两台交叉连接控制的侧推进器，其中一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艏侧位置，另一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艉侧位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，所述工程船为双船体型工程船，其艉侧具有主推进器，其特征在于：包括设于所述双船体型工程船上的中央控制器，与其相互连接的配电板、若干个驱动电机；
所述双船体型工程船上设有主机，用以驱动所述主推进器，所述主机上还连有两组轴带发电机，每组轴带发电机均通过所述配电板连接一个所述驱动电机；
每个所述驱动电机上均连有两台交叉连接控制的侧推进器，其中一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艏侧位置，另一台所述侧推进器设于所述双船体型工程船的艉侧位置。


2.如权利要求1所述的隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，其特征在于：所述双船体型工程船具有左舷和右舷，所述主推进器具有两个，分别为设于所述左舷艉侧位置的第一主推进器，及设于所述右舷艉侧位置的第二主推进器。


3.如权利要求2所述的隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，其特征在于：所述主机具有两台，分别为设于所述左舷的第一主机，及设于所述右舷的第二主机，所述轴带发电机具有四组，分别为与所述第一主机相连的第一轴带发电机、第二轴带发电机，及与所述第二主机相连的第三轴带发电机、第四轴带发电机，所述第一主机通过齿轮箱连接所述第一主推进器、所述第一轴带发电机、所述第二轴带发电机，所述第二主机通过齿轮箱连接所述第二主推进器、所述第三轴带发电机、所述第四轴带发电机。


4.如权利要求3所述的隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，其特征在于：所述驱动电机具有四个，分别为与所述第一轴带发电机相连的第一驱动电机，与所述第二轴带发电机相连的第二驱动电机，与所述第三轴带发电机相连的第三驱动电机，及与所述第四轴带发电机相连的第四驱动电机。


5.如权利要求4所述的隧道沉管运输安装工程船的推进电控系统，其特征在于：所述第一驱动电机上连有第一侧推进器、第六侧推进器，所述第二驱动电机上连有第二侧推进器、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍雄庄，杨育青，张建平，李皓，丛桢，张淼，黄金华，卞邦亮，胡继良，陈静，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31