Analyse complète de l'hélice contrôlable Pitch: des principes à la prévention des défauts

Dans le domaine de la propulsion de puissance marine, le Hélice de hauteur contrôlable (CPP) est devenu un appareil de propulsion important pour les navires modernes en raison de ses avantages de performance uniques. Chaque aspect du CPP, de sa structure de base aux applications pratiques, de ses avantages à la prévention des défauts, mérite une exploration approfondie. Cet article analysera de manière approfondie le CPP, présentant une image complète de cette "aile intelligente" de la propulsion marine.

Qu'est-ce qu'une hélice contrôlable?

Comme son nom l'indique, "contrôlable" signifie maniable, "pitch" fait référence à la hauteur de l'hélice, et "l'hélice" est l'hélice elle-même. Il s'agit d'un type de dispositif d'hélice qui peut modifier l'angle entre les lames et l'axe de rotation à travers un mécanisme spécifique pendant le fonctionnement du navire, ajustant ainsi le pas. Contrairement aux hélices traditionnelles à pitch fixe, le CPP interdit la limitation de la hauteur fixe, dominant les navires avec des performances de propulsion plus flexibles.

Sa structure de base comprend un moyeu, des lames et un mécanisme complexe qui change de hauteur. Les lames sont généralement faites de matériaux à haute résistance et résistants à la corrosion tels que le bronze et l'acier inoxydable, qui doivent non seulement résister à l'érosion de l'eau de mer mais aussi à un impact hydrodynamique énorme lorsque le navire navigue à grande vitesse. Les lames ont généralement des configurations différentes telles que quatre ou cinq lames, et différents nombres de lames présentent leurs propres avantages dans différents types de navires et conditions de travail. Par exemple, les hélices à quatre lames peuvent avoir une meilleure efficacité de propulsion dans certaines conditions de travail, tandis que les hélices à cinq lames fonctionnent mieux pour réduire les vibrations et le bruit. Les lames sont montées sur le moyeu, qui est le composant central de toute l'hélice. Il relie non seulement les lames et l'arbre de transmission, mais fournit également un espace d'installation pour le mécanisme de change. Le mécanisme qui change de pitch est intelligemment caché à l'intérieur ou connecté au centre. La conception du mécanisme qui change de pitch est extrêmement précise et contient une série de composants de transmission mécanique tels que des engrenages, des bielles et des cylindres hydrauliques (selon différentes méthodes de changement de hauteur). Lorsque le navire a besoin de différentes forces ou vitesses de propulsion, le mécanisme qui change de pitch commence à fonctionner, tournant précisément les lames, modifiant leurs angles et ajustant ainsi la hauteur. Par exemple, lorsqu'un navire est entièrement chargé et a besoin de plus de poussée, l'augmentation du pas permet à l'hélice de pousser plus d'eau en arrière par révolution, générant ainsi une plus grande propulsion. Lorsque le navire est déchargé et poursuit une vitesse élevée, la réduction de la hauteur permet à l'hélice de tourner plus rapidement à la même vitesse du moteur principal, augmentant la vitesse de navigation du navire. Cette capacité à ajuster de manière flexible le terrain permet au navire de maintenir de bonnes conditions de fonctionnement dans diverses conditions de travail complexes, qui est hors de portée des hélices à pitch fixe.

Comment obtenir un contrôle flexible de la hauteur?

Alors, comment l'hélice de hauteur contrôlable atteint-il avec précision le contrôle de la hauteur? Cela repose principalement sur des systèmes hydrauliques ou des systèmes électriques.

Le système hydraulique qui change de tangage est actuellement une méthode largement utilisée. Lorsque le conducteur du navire émet une commande pour modifier la hauteur, le signal de commande est d'abord transmis au système de contrôle hydraulique. La pompe hydraulique commence à fonctionner, agissant comme le "cœur" de l'ensemble du système. Il tire de l'huile à basse pression à travers le pipeline d'aspiration, la pressurise, puis délivre l'huile à haute pression à travers une série de pipelines de précision au cylindre hydraulique installé à l'intérieur ou près du moyeu. Ces pipelines sont généralement composés de matériaux métalliques à haute résistance et subissent un traitement d'étanchéité spécial pour garantir que l'huile à haute pression ne fuit pas pendant le transport. Le piston dans le cylindre hydraulique déplace sous l'action de la pression d'huile, et ce déplacement est transmis aux lames à travers une structure mécanique bien conçue telle qu'une bielle de connexion, faisant tourner les lames autour de leur axe, modifiant ainsi la hauteur. De plus, le système est équipé d'un dispositif de rétroaction, qui agit comme un "inspecteur" pour surveiller l'angle réel des lames en temps réel et renforcer les informations au système de contrôle. Ce dispositif de rétroaction utilise généralement un capteur d'angle de haute précision, qui peut mesurer avec précision le changement d'angle des lames et transmettre les données de mesure au système de contrôle sous forme de signaux électriques. Une fois qu'il y a une déviation entre l'angle réel et l'angle de réglage, le système de commande ajustera rapidement la sortie de la pompe hydraulique, comme la modification de la pression de déplacement ou de sortie de la pompe hydraulique, pour s'assurer que le pas atteint avec précision la valeur de réglage. Cette méthode de contrôle en boucle fermée améliore considérablement la précision et la fiabilité du réglage de la hauteur, permettant au navire de fonctionner de manière stable dans diverses conditions de travail.

Le système électrique changeant de tangage utilise un moteur électrique pour faire pivoter les lames. Le moteur est connecté aux lames via un dispositif de réduction, qui convertit la sortie à haute vitesse et à faible couple du moteur en une sortie à basse vitesse et à couple élevé adapté à la conduite des lames. Lors de la réception d'une commande changeante, le moteur tourne vers l'avant ou l'inverse en fonction de la commande, et une fois le couple amplifié par le dispositif de réduction, il entraîne les lames pour tourner pour changer la hauteur. L'avantage du système électrique est sa vitesse de réponse rapide et sa précision de contrôle élevée, qui peut exécuter rapidement et avec précision diverses opérations complexes qui changent de hauteur. Par exemple, lorsque le navire a besoin d'un freinage d'urgence ou pour changer rapidement la direction du voyage, le système électrique changeant de pas peut effectuer le réglage de la hauteur en très peu de temps, offrant une forte garantie pour le fonctionnement sûr du navire. Dans le même temps, avec le développement continu de la technologie et des algorithmes de contrôle de l'électronique de puissance, le niveau d'intelligence du système de changement de tangage électrique augmente et plus, permettant une intégration profonde avec d'autres systèmes de navires, améliorant davantage les performances globales du navire.

Quels sont les avantages par rapport aux hélices traditionnelles?

Par rapport aux hélices traditionnelles à pitch fixe, l'hélice de hauteur contrôlable présente de nombreux avantages significatifs.

En termes d'efficacité de propulsion, les hélices traditionnelles à ficture fixe ne peuvent atteindre l'efficacité optimale que dans des conditions de travail spécifiques des navires. Une fois que les conditions de travail changent, telles que les changements dans la charge du navire, le réglage de la vitesse de navigation ou la rencontre de différentes conditions de mer, leur efficacité baissera considérablement. Par exemple, lorsque le navire est entièrement chargé, l'hélice à pitch fixe peut ne pas utiliser pleinement la puissance du moteur principal en raison de la hauteur fixe, entraînant une faible efficacité de propulsion et une augmentation de la consommation de carburant. Le CPP, en revanche, peut ajuster la hauteur de manière flexible en fonction des conditions de travail en temps réel, en gardant l'hélice dans un état de fonctionnement à haute efficacité. Pendant le processus du navire de pleine charge à aucune charge, en réduisant progressivement le pas, l'hélice peut utiliser pleinement la puissance du moteur principal sous différentes charges, améliorant ainsi l'efficacité de la propulsion et réduisant la consommation de carburant. Les données de recherche pertinentes montrent que dans certains changements typiques dans les conditions de fonctionnement des navires, les navires utilisant le RPC peuvent augmenter l'efficacité de la propulsion de 10% à 20% par rapport aux navires utilisant des properguss à pitch fixe, et la consommation de carburant est réduite en conséquence de 10% à 15%, ce qui peut économiser de nombreux coûts de carburant dans les opérations à long terme des navires.

En termes de maniabilité du navire, le CPP présente des avantages sans précédent. Il peut réaliser le freinage vers l'avant, vers l'arrière et rapidement en ajustant rapidement le pas sans changer la direction et la vitesse du moteur principal. Cela améliore considérablement la flexibilité et la sécurité des manœuvres pour les navires naviguant dans des eaux étroites, entrant et sortant des ports, ou ayant besoin de départs et d'arrêt fréquents. Prenez un remorqueur opérant dans un port animé à titre d'exemple. Lorsque vous aidez de grands navires à accoster, les eaux portuaires sont étroites et il y a beaucoup de navires environnants, ce qui rend la situation complexe et modifiable. Un remorqueur équipé de CPP peut rapidement ajuster le pas de l'hélice, contrôler avec précision la poussée et la direction du remorqueur, répondre aux besoins d'accostage des grands navires en très peu de temps et terminer efficacement la tâche de remorquage. Si une hélice fixe est utilisée, le remorqueur doit souvent modifier fréquemment la vitesse et la direction du moteur principales pour ajuster la poussée et la direction, ce qui est compliqué à fonctionner et a une vitesse de réponse lente, ce qui rend difficile la satisfaction des exigences élevées et de sécurité des opérations portuaires. De plus, le CPP peut réduire efficacement le roulement et le tangage du navire pendant les manœuvres, améliorer la stabilité du navire et fournir un environnement plus sûr et plus confortable pour le personnel et le fret à bord.

Quels types de navires convient-il?

En raison de ses excellentes caractéristiques de performance, les hélices de hauteur contrôlables sont largement utilisées dans divers types de navires.

Pour les tugboats, leur nature de travail détermine qu'ils doivent changer fréquemment la poussée et la direction. Lorsque vous aidez de grands navires à entrer et à quitter les ports et à me placer ou à quitter les quais, les tugboats doivent être en mesure de répondre rapidement et de fournir une poussée précise. Le CPP peut répondre à cette demande, permettant aux tugboats de fonctionner de manière flexible dans des environnements opérationnels complexes, améliorant considérablement l'efficacité et la sécurité des opérations de remorquage. Dans les opérations de port réelles, les tugboats peuvent avoir besoin de passer de la poussée de grands navires à les tirer en peu de temps, ou ajuster rapidement leurs positions dans des espaces étroits. Les tugboats équipés de CPP peuvent facilement faire face à ces opérations complexes, en obtenant un contrôle précis de la poussée et de la direction en ajustant rapidement le pas, en garantissant que les grands navires peuvent être acclancés ou partir en toute sécurité et avec précision, et en évitant des accidents tels que les collisions de navires en raison d'un fonctionnement inapproprié.

Sur les bateaux de pêche, les exigences de propulsion du navire varient considérablement en différentes étapes d'opération de pêche. Pendant le voyage vers le terrain de pêche, une vitesse plus élevée est nécessaire pour gagner du temps et atteindre la zone d'opération dès que possible; Pendant que dans les opérations de chalutage, une poussée plus grande est nécessaire pour faire glisser le filet de pêche et surmonter la résistance à l'écoulement de l'eau. Le CPP peut facilement ajuster la hauteur en fonction des différents besoins en fonctionnement, en garantissant le fonctionnement efficace des bateaux de pêche dans différentes conditions de travail et en réduisant la régulation fréquente de la vitesse du moteur principal, prolongeant ainsi la durée de vie du moteur principal. Par exemple, lorsque vous allez sur le terrain de pêche, le bateau de pêche peut réduire le terrain pour augmenter la vitesse; En arrivant sur le terrain de pêche et en commençant les opérations de chalutage, augmentez le terrain pour fournir une poussée suffisante pour traîner le filet de pêche. Cette méthode d'ajustement flexible évite l'usure supplémentaire du moteur principal en raison de la régulation fréquente de la vitesse, réduit les coûts d'entretien et améliore l'efficacité globale de fonctionnement du bateau de pêche.

De plus, les navires avec des exigences élevées pour la maniabilité et l'efficacité de la propulsion, tels que les ferries, les navires de passagers et les pétroliers, utilisent de plus en plus des hélices de hauteur contrôlables pour améliorer l'efficacité opérationnelle et la qualité du service. Les ferries et les navires de passagers opèrent généralement dans des eaux bondées, doivent fréquemment accoster à différents piles et ont des exigences extrêmement élevées pour la maniabilité et la sécurité du navire. Le CPP permet aux ferries et aux navires de passagers de contrôler précisément leur vitesse et leur position lors de l'accostage, de la réduction du temps d'amarrage, de l'amélioration de l'efficacité du transport et de la fourniture aux passagers une expérience de conduite plus stable et confortable. Les pétroliers, qui transportent une grande quantité de produits huile inflammables et explosifs, ont des exigences particulièrement strictes pour la sécurité et la stabilité du navire. Tout en garantissant la propulsion efficace des pétroliers, le CPP peut améliorer efficacement la maniabilité du navire pendant la navigation et l'accostage, réduire le risque d'accidents causés par une mauvaise opération et assurer la sécurité du transport du pétrole.

Quels sont les points clés de l'entretien quotidien?

La structure de l'hélice contrôlable est relativement complexe, et faire du bon travail en maintenance quotidienne est crucial pour assurer son fonctionnement normal.

Pour le système hydraulique qui change de tangage, il est nécessaire de vérifier régulièrement le niveau d'huile et la qualité de l'huile hydraulique. Un niveau d'huile trop bas conduira à une alimentation en huile insuffisante dans le système, affectant un réglage de la hauteur, comme un réglage lent ou même impossible de hauteur. La qualité détériorée de l'huile, comme le mélange avec des impuretés et l'humidité, aggravera l'usure des pompes hydrauliques, des cylindres hydrauliques et d'autres composants. Lors du remplacement de l'huile hydraulique, il est nécessaire de suivre strictement les procédures de fonctionnement pour garantir que la qualité de la nouvelle huile répond aux exigences et, en même temps, nettoyez soigneusement l'intérieur du réservoir d'huile pour éliminer les impuretés et les sédiments. De plus, vérifiez si les connexions des pipelines hydrauliques sont serrées et s'il y a une fuite. Si une fuite est trouvée, remplacez les joints ou les pipelines dans le temps. La fuite des pipelines hydrauliques réduira non seulement les performances du système hydraulique, mais peut également entraîner des risques de sécurité. Par exemple, pendant la navigation du navire, l'huile hydraulique qui fuit sur des composants à haute température peut provoquer un incendie. Par conséquent, l'inspection des pipelines hydrauliques doit être détaillée et complète, y compris les pièces clés telles que les joints de tuyaux, les vannes et les joints de cylindre hydrauliques.

Pour le système électrique qui change de tangage, inspectez régulièrement le moteur pour vérifier si sa température de fonctionnement est normale et s'il y a un bruit anormal. Le moteur générera une certaine quantité de chaleur pendant le fonctionnement, mais si la température est trop élevée, elle peut indiquer un défaut dans le moteur, comme un court-circuit dans les enroulements ou l'usure des roulements. Le bruit anormal est également un signal important de défaillance du moteur, qui peut être causé par des pièces mécaniques lâches, un manque d'huile, etc. Les roulements du moteur doivent être régulièrement remplis de graisse pour assurer une bonne lubrification. De plus, l'huile de lubrification du dispositif de réduction doit également être régulièrement vérifiée et remplacée pour assurer une transmission de réduction en douceur. Pendant le fonctionnement à long terme du dispositif de réduction, l'huile de lubrification se détériore progressivement et deviendra contaminée, réduisant l'effet de lubrification, affectant le fonctionnement normal du dispositif de réduction, et peut même entraîner de graves défauts tels que l'usure de l'engrenage et la fracture.

Les lames et les concentrateurs sont également des pièces clés pour la maintenance. Il est nécessaire de nettoyer régulièrement les accessoires de croissance marine et les débris sur les surfaces de la lame, car ces accessoires augmenteront la résistance à l'eau et réduiront l'efficacité de la propulsion. Dans certains environnements d'eau de mer, les organismes marins se développent rapidement et peuvent former une épaisse couche d'attachements sur les surfaces de la lame en peu de temps. Des études ont montré que lorsque la quantité de fixations de croissance marine sur la surface de la lame atteint un certain niveau, la résistance à la propulsion du navire peut augmenter de 10% à 20%, entraînant une augmentation significative de la consommation de carburant. En même temps, vérifiez les lames des fissures, de la déformation et d'autres dommages. En vertu de l'impact hydrodynamique à long terme et de la corrosion de l'eau de mer, les lames peuvent avoir des fissures ou une déformation, ce qui affectera sérieusement les performances et la sécurité de l'hélice. Les performances d'étanchéité du concentrateur sont également cruciales pour empêcher l'eau de mer d'entrer et d'endommager le mécanisme qui change la hauteur. L'eau de mer est hautement corrosive, et une fois qu'il entre dans le concentrateur, il corrodera gravement les composants de précision du mécanisme qui change de hauteur, entraînant la défaillance de la fonction de changement de pitch. Par conséquent, vérifiez régulièrement les joints du moyeu et remplacez-les à temps si le vieillissement ou les dommages se trouvent pour assurer l'étanchéité du concentrateur.

Comment résoudre les défauts communs?

Pendant l'utilisation à long terme, les hélices de hauteur contrôlables auront inévitablement quelques défauts. Comment résoudre ces défauts communs?

Lorsque le réglage de la hauteur est inflexible ou impossible, pour le système hydraulique, les raisons peuvent être insuffisantes d'huile hydraulique, de panne de pompe hydraulique, de cylindre hydraulique bloqué, etc. Tout d'abord, vérifiez le niveau d'huile hydraulique, qui peut être consulté intuitivement via l'indicateur de niveau d'huile sur le réservoir hydraulique. Si le niveau d'huile est normal, vérifiez si la pompe hydraulique fonctionne correctement et s'il y a une pression de sortie. Un instrument de test hydraulique professionnel peut être connecté au point de mesure de la pression du système hydraulique pour détecter si la pression de sortie de la pompe hydraulique répond à la valeur spécifiée. Si la pompe hydraulique est normale, le cylindre hydraulique peut être coincé. Dans ce cas, il est nécessaire de démonter le cylindre hydraulique pour l'entretien, de supprimer les impuretés internes ou de remplacer les pièces usées. Lors du démontage du cylindre hydraulique, il faut prendre soin de protéger chaque partie pour éviter les dommages secondaires pendant le fonctionnement. Pour le système électrique, les raisons peuvent être la défaillance du moteur, les dommages causés par le dispositif de réduction ou la défaillance du circuit de contrôle. Tout d'abord, vérifiez s'il y a des circuits ouverts, des circuits courts, etc. dans le circuit de commande. Utilisez des outils tels qu'un multimètre pour détecter chaque ligne et composant dans le circuit de commande, trouver le point de défaut et le réparer. Vérifiez ensuite le fonctionnement du moteur et du dispositif de réduction. Déterminez si le moteur est normal en observant son état de fonctionnement et en mesurant son courant et sa tension; Pour le dispositif de réduction, vérifiez l'usure de ses engrenages et l'état de l'huile de lubrification et réparez ou remplacez en fonction de la cause de la faille.

Si une vibration anormale de l'hélice est trouvée, elle peut être due à des lames déséquilibrées, à des dommages à la lame ou à une autorisation d'installation excessive. Tout d'abord, vérifiez si les lames sont endommagées ou ont des débris inégalement attachés. Vérifiez soigneusement les surfaces de lame pour les fissures, les lacunes et autres dommages. Pour les dommages mineurs, des réparations peuvent être effectuées, comme le soudage et le broyage; Si les dommages sont graves, les lames doivent être remplacées. En même temps, retirez les pièces jointes sur les surfaces de la lame pour s'assurer qu'ils sont propres. Si les lames sont en bon état, vérifiez le dégagement d'installation entre les lames et le moyeu. Utilisez des outils de mesure professionnels pour mesurer le dégagement et ajuster à une plage appropriée. Si nécessaire, effectuez un test d'équilibre dynamique. Montez l'hélice sur une machine d'équilibrage dynamique et éliminez les facteurs déséquilibrés en ajoutant ou en supprimant les contrepoids pour maintenir l'hélice stable pendant la rotation à grande vitesse et réduire les dommages aux vibrations à la structure et à l'équipement du navire.

Stratégies complètes pour prévenir les défauts communs dans les hélices de hauteur contrôlables

En tant que composant central du système de propulsion d'un navire, l'hélice de pas contrôlable (CPP) affecte directement la sécurité et l'efficacité opérationnelle de la navigation du navire. En raison de sa structure complexe et de son fonctionnement à long terme dans des environnements difficiles tels que l'érosion de l'eau de mer et le fonctionnement à haute charge, le risque de défaillance est relativement élevé. Par conséquent, l'établissement d'un mécanisme de prévention systématique est crucial.

Système hydraulique de changement de pas: fortifier la ligne de transmission de puissance

En termes de gestion de l'huile hydraulique, il est nécessaire de suivre strictement le manuel de l'équipement pour sélectionner le type approprié d'huile hydraulique. Le mélange de différentes marques et types d'huile doit être strictement interdite pour prévenir la dégradation de l'huile en raison de conflits chimiques. Il est recommandé d'effectuer un test de qualité de l'huile tous les trois mois, analysant la teneur en impureté, le rapport d'humidité et l'émulsification dans l'huile par le biais d'instruments professionnels. Lorsque les résultats des tests dépassent la norme, l'huile hydraulique doit être remplacée immédiatement et le réservoir d'huile doit être soigneusement nettoyé - rincez d'abord la paroi intérieure avec un agent de nettoyage spécial, puis séchez-le avec de l'air comprimé, et enfin retirez les dépôts en fer, les boues et autres impuretés déposées au bas du réservoir. Lors de l'ajout d'huile neuve, il doit passer à travers un dispositif de filtration à trois étapes (filtre à remplissage du réservoir d'huile, filtre d'aspiration à la pompe à huile, filtre de retour du système) pour contrôler les particules de polluants dans le niveau NAS 8, en évitant aux impuretés de pénétrer dans les composants hydrauliques et provoquant l'usure.

For hydraulic components and pipelines, a periodic inspection mechanism should be established: conduct weekly visual inspections, focusing on observing the surface temperature of hydraulic pumps, hydraulic cylinders, directional valves, and other components (the hydraulic pump housing temperature should not exceed 65°C), vibration frequency, and noise level (normal operation noise should be below 85 decibels). Si des anomalies sont trouvées, fermez-vous pour inspection. Désassement mensuel et inspecter les joints de tuyaux d'huile à haute pression, les surfaces d'étanchéité des brides et d'autres pièces sujettes de fuite, le remplacement des joints toriques vieillissants ou des joints combinés - les joints doivent être faits en caoutchouc de nitrile résistant à l'huile ou en fluororoubber, et une graisse spéciale doit être appliquée lors de l'installation pour éviter les rayures. Effectuer un démontage et un maintien des pompes hydrauliques et des cylindres tous les six mois, mesurant le dégagement latéral des pompes à engrenages (doit être inférieure à 0,1 mm) et le dégagement d'ajustement entre les plongeurs et les blocs de cylindres des pompes de piston (doit être contrôlée entre 0,02 et 0,03 mm), et remplacer les pièces excessivement portées.

Le maintien de la propreté du système est également crucial. Lorsque vous effectuez un démontage du pipeline, le remplacement des composants et d'autres opérations, nettoyez la zone de travail à l'avance et couvrir les interfaces non connectées avec des housses de poussière. Le nettoyage des pièces doit utiliser l'huile hydraulique spéciale ou le kérosène et utiliser un nettoyant à ultrasons (puissance 500W, fréquence 40 kHz) pour traiter les pièces de précision. Après le nettoyage, séchez avec de l'azote pour éviter l'humidité résiduelle. Pendant l'assemblage, les outils doivent être dégraissés, les opérateurs doivent porter des gants sans peluche et il est strictement interdit d'essuyer directement la surface d'étanchéité avec du fil de coton.

Système électrique de changement de tangage: assurer la fiabilité de l'entraînement électrique

La maintenance du moteur doit commencer par l'isolation, la lubrification et la surveillance des paramètres de fonctionnement. Mesurez la résistance à l'isolation d'enroulement avec un mégohmmètre de 2500 V chaque trimestre, qui ne devrait pas être inférieur à 1 mΩ à température ambiante. Sinon, un traitement de séchage est nécessaire (la méthode de circulation de l'air chaud peut être utilisée, avec la température contrôlée à 70 ± 5 ° C). La lubrification de roulement nécessite une graisse à base de lithium (NLGI 2), qui est ajouté à travers le mamelon de graisse mensuellement. Le remplissage La quantité doit être du 1/3-1 / 2 du volume de cavité de roulement pour éviter une lubrification excessive conduisant à une mauvaise dissipation de la chaleur. Pendant le fonctionnement, surveillez le déséquilibre du courant triphasé en temps réel (devrait être ≤5%), la température du noyau du stator (augmentation de la température ne dépassant pas 80k) et l'accélération des vibrations (≤11,2 mm / s²). Si des anomalies sont trouvées, fermez immédiatement pour inspection.

La maintenance du dispositif de réduction se concentre sur l'état de maillage des engrenages et les performances de l'huile de lubrification. Remplacez l'huile d'engrenage tous les six mois, recommandée d'utiliser l'huile de vitesse industrielle à pression extrême (Viscosité Grade ISO VG 320). Avant de changer l'huile, passez-le sous aucune charge pendant 10 minutes pour réchauffer l'huile, puis égoutter complètement l'ancienne huile et rincez l'intérieur de la boîte de vitesses avec de l'huile neuve (la quantité de rinçage est 1/5 du volume du réservoir). Effectuer une inspection de démontage chaque année, mesurer l'usure de l'épaisseur de la dent (ne doit pas dépasser 10% de l'épaisseur d'origine dentaire), les taches de contact de la surface de la dent (devrait être ≥60% sur la longueur de la dent et la hauteur des dents), vérifier le dégagement du roulement (le dégagement radial des roulements à billes doit être ≤0,0,03 mm) et remplacer les pièces qui dépassent la norme en temps opportune. En même temps, vérifiez la condition du joint d'huile chaque semaine. Si la fuite d'huile est trouvée, remplacez le joint d'huile squelette à double ligne, en vous assurant que l'anneau à ressort ne tombe pas pendant l'installation.

La maintenance de fiabilité du circuit de contrôle doit couvrir à la fois le matériel et les logiciels. Pendant les inspections hebdomadaires, utilisez un thermomètre infrarouge pour détecter la température des contacts du contacteur et du relais (devrait être ≤ 70 ° C), des contacts oxydés polonais avec du papier de verre fin et remplacer des composants gravement brûlés. Effectuer des tests d'isolation sur les modules PLC et les lignes de capteur tous les six mois (résistance à l'isolation ≥10mΩ) et vérifiez le couple de resserrement des bornes (les bornes de cuivre doivent atteindre 1,2-1,5 N · m). Pour les composants de détection de position tels que les encodeurs d'impulsions, nettoyez le couvercle de poussière mensuellement et vérifiez la résistance de mise à la terre du bouclier de câble de signal (doit être ≤4Ω) pour éviter les interférences électromagnétiques provoquant une distorsion du signal.

Lames et centre: résister à l'érosion environnementale externe

En tant que composants en contact direct avec l'eau de mer, les mesures de prévention des lames et des concentrateurs doivent cibler trois risques majeurs: les dommages structurels, la fixation de la croissance marine et la défaillance du sceau.

La maintenance des lames nécessite une combinaison d'inspection régulière et de protection active. Effectuer des inspections vidéo sous-marines mensuellement, en nous concentrant sur l'identification s'il y a des fissures sur la surface de la lame (l'agent d'inspection pénétrante peut être utilisé pour détecter les microfissures de surface) et s'il y a du curling au bord (erreur admissible ≤ 2 mm). Effectuer une détection des défauts ultrasoniques tous les six mois (fréquence de sonde 5 MHz, sensibilité ≥ TRO PLAT à fond plat) pour vérifier les défauts internes dans la zone de concentration de contrainte à la racine de la lame. La prévention et le contrôle de l'attachement de la croissance marine peuvent adopter un plan de combinaison de «protection chimique de nettoyage physique»: rincer la surface de la lame avec un pistolet à eau à haute pression (pression 30 MPa) chaque trimestre, et appliquer chaque année une peinture antifouling sans étain, une période de protection du film sèche ≥ 150 μm) pendant les inspections sèches des doctes sèches, ce qui a une période de protection effective jusqu'à 18 mois.

En termes de matériaux de lame, en plus du bronze commun et de l'acier inoxydable, de nouveaux matériaux composites sont progressivement utilisés dans la fabrication de lame. Par exemple, les matériaux composites renforcés en fibre de carbone ont une forte résistance et une faible densité, ce qui peut réduire efficacement le poids de la lame, une force inertielle plus faible et une excellente résistance à la corrosion. Cependant, lors du maintien de ces lames composites, il faut prendre soin d'éviter de graves collisions car leur résistance à l'impact est relativement plus faible que celle des matériaux métalliques. Pendant les inspections mensuelles, une attention particulière doit être accordée à la délamination, à l'exposition aux fibres et à d'autres phénomènes à la surface des lames composites. Une fois trouvés, des réparations opportunes sont nécessaires et des agents de réparation composites spéciaux peuvent être utilisés pour le remplissage et le durcissement.

Le maintien du système d'étanchéité du concentrateur nécessite un contrôle strict des performances d'étanchéité et de la lubrification interne. Effectuer des tests de pression sur la cavité d'étanchéité par une interface dédiée chaque trimestre (test de test 0,3 MPa, chute de pression ≤0,02 mpa dans les 30 minutes suivant la maintenance), vérifiez l'usure des lèvres du joint combiné en forme de V et remplacez les ressorts vieillissants. L'intérieur du moyeu doit être rempli de graisse à base de lithium à pression extrême (point de chute ≥ 180 ° C), qui est reconstituée toutes les 500 heures de fonctionnement pour assurer une lubrification suffisante de la zone de message du matériel et du palier. Pour les systèmes de lubrification à l'air pétrolier, vérifiez l'état de travail du distributeur d'huile d'huile chaque semaine pour assurer le rapport de mélange précis et stable de l'huile de lubrification et de l'air comprimé (généralement 1: 200).

De plus, les engrenages, les roulements et autres composants de transmission à l'intérieur du concentrateur nécessitent également une inspection régulière. Effectuer une inspection de démontage du moyeu chaque année, vérifiez si les surfaces de dent de vitesse ont l'usure, les piqûres, le collage, etc., mesurez le jeu et le dégagement de l'addendum des engrenages. S'ils dépassent la plage admissible (le contrecoup ne dépasse généralement pas 0,2 mm, le dégagement d'addendum dépend du module d'engrenages), les engrenages doivent être remplacés en temps opportun. Pour les roulements, vérifiez si leurs courses et leurs éléments roulants ont l'usure, les fissures et s'il y a un bruit anormal pendant la rotation. S'il y a des problèmes, remplacez les roulements et sélectionnez des roulements de haute précision correspondant au modèle d'origine pendant le remplacement pour assurer une transmission en douceur.

La précision de l'équilibre des lames affecte directement le niveau de vibration. Après avoir réparé ou remplacé les lames, un test d'équilibre dynamique doit être effectué (la note de l'équilibre doit atteindre G2.5) et le déséquilibre (≤5g ・ m) doit être ajusté en ajoutant des contrepoids (en laiton) sur la lame. Effectuer une vérification de l'équilibre dynamique sur place tous les deux ans, en utilisant un équilibreur portable (précision de mesure ± 0,1 g ・ m) pour détecter à la vitesse nominale. Si la valeur de vibration dépasse 6,3 mm / s, une ré-étalonnage est requise. De plus, vérifiez régulièrement les boulons de connexion entre les lames et le moyeu et les serrer avec une clé à couple (précision ± 3%) selon le couple spécifié (généralement 300-500N ・ m, selon le modèle) tous les six mois pour empêcher BLA BLA de wobble du E pour perdre des boulons et une usure accrue.

En termes d'adaptation avec des conditions de mer extrêmes, telles que les typhons, les vagues énormes et d'autres mauvais temps, les lames et le centre sont sujets à un impact plus important. Par conséquent, avant l'arrivée des conditions de mer extrêmes, une inspection complète des lames est nécessaire pour garantir qu'il n'y a pas de dommages évidents et que les boulons de connexion sont resserrés. Dans le même temps, la vitesse du navire peut être réduite de manière appropriée pour réduire la charge hydrodynamique sur les lames. Pendant la navigation, surveillez étroitement l'état de fonctionnement de l'hélice. Si des vibrations ou un bruit anormaux sont trouvés, prenez des mesures telles que la décélération et l'arrêt en temps opportun pour éviter des dommages plus graves. Après des conditions de mer extrêmes, effectuez des inspections détaillées et une maintenance sur les lames et le concentrateur, en vous concentrant sur la vérification si les lames sont déformées ou fissurées et si le joint du moyeu est intact, et gérez les problèmes trouvés en temps opportun pour assurer leur fonctionnement normal.

Mesures de protection pour les lames et le centre contre les conditions de la mer extrêmes

Les conditions de mer extrêmes (telles que les typhons, les tempêtes fortes, les énormes vagues, etc.) peuvent provoquer un impact grave sur les lames et le centre de l'hélice contrôlable du navire, nécessitant un système de protection construit à partir de quatre dimensions: préparation d'alerte précoce, protection dynamique, traitement d'urgence et entretien post-événement.

Dans le Étape de préparation d'alerte précoce , il est nécessaire d'activer le plan de protection 72 heures à l'avance sur la base des avertissements météorologiques. Tout d'abord, renforcez et fixez les lames: ajustez les lames à l'état de "pas zéro" (lames parallèles à la direction de l'écoulement de l'eau) pour réduire la zone de force de la surface orientée en eau. Dans le même temps, verrouillez les lames sur le moyeu à travers un dispositif de verrouillage dédié (comme une broche de verrouillage hydraulique), et la force de verrouillage doit atteindre plus de 1,5 fois la poussée nominale pour éviter une rotation inattendue des lames causées par le vent et l'impact des vagues. Pour le système d'étanchéité du concentrateur, un amplificateur de joint supplémentaire (comme le scellant à base de PTFE) doit être ajouté pour former une couche de renforcement temporaire sur la lèvre du joint pour améliorer la résistance à la pression de l'eau. De plus, vérifiez la force de pré-servante des boulons de connexion entre les lames et le moyeu, puis utilisez la "méthode de chauffage et de serrage" (chauffer les boulons à 150 ° C puis resserrer) pour faire augmenter les boulons générer une force préalable après refroidissement, garantissant que la résistance de connexion est augmentée de 30% par rapport à l'état conventionnel.

Protection dynamique pendant la navigation Doit ajuster la stratégie d'opération en fonction des conditions de la mer en temps réel. Lorsque le navire rencontre des vents au-dessus de la force 8 ou des vagues au-dessus de 3 mètres, le mode de navigation "à basse vitesse suivant" doit être adopté, la vitesse contrôlée à moins de 5 nœuds, permettant au navire de naviguer le long de la direction de l'onde pour réduire l'impact direct des lames avec d'énormes vagues. Dans le même temps, montez en temps réel la fréquence des vibrations de la lame (via le capteur d'accélération installé sur le moyeu). Lorsque la valeur de vibration dépasse 11,2 mm / s (correspondant au seuil d'alarme dans la norme ISO 10816-5), réduisez immédiatement la vitesse du moteur principale de 10% à 20%, et ajustez la hauteur en "pas négatif" (les pales inversent pour générer une poussée inverse) à travers le système de commande CPP pour réduire la force de la lame en utilisant la tampon du débit d'eau. Pour les navires équipés de boucliers de moyeu rétractables, les boucliers (en alliage en aluminium à haute résistance, épaisseur ≥ 10 mm) doivent être activés dans des conditions de mer extrêmes, avec l'écart entre le corps du bouclier et le moyeu contrôlé à 5 à 8 mm, ce qui peut bloquer efficacement l'impact des objets flottants dans la mer (comme des trunks arbres, des contenants de prélèvement) sur les trous.

Le Mécanisme de traitement d'urgence doit répondre rapidement aux dommages soudains. Si une fissure est détectée sur la lame (à travers le système de surveillance acoustique sous-marine pour identifier les ondes sonores caractéristiques pendant la propagation de la fissure), le "plan d'étanchéité d'urgence" doit être activé immédiatement: injecter l'adhésif en résine époxy à deux composants (temps de durcissement ≤30 minutes) à travers le canal d'injection de glues réservé dans le moyeu pour sceller temporairement la fissure et prévenir l'intrusion des eaux maritimes. Si le sceau du moyeu échoue et provoque une fuite d'eau de mer (alarmée par le capteur d'humidité interne), démarrez le système de lubrification de sauvegarde et injectez de l'azote à haute pression (pression 0,4 MPa) dans le moyeu pour former une barrière de résistance à l'air pour empêcher l'infiltration supplémentaire de l'eau de mer. Dans le même temps, réduisez la hauteur à l'état de travail minimum pour réduire l'usure relative du mouvement des composants internes.

Le processus de maintenance après des conditions de mer extrêmes Doit couvrir la détection approfondie et la récupération des performances. Tout d'abord, utilisez un robot sous-marin (équipé d'un scanner 3D) pour effectuer une modélisation 3D de la surface de la lame, comparez-la avec le modèle d'origine pour identifier la déformation (erreur admissible ≤3 mm / m). S'il dépasse le seuil, une correction thermique est requise (la température de chauffage dépend du matériau: 350-400 ° C pour les lames de bronze, 500-600 ° C pour les lames en acier inoxydable). Pour l'intérieur du moyeu, démontez et inspectez les dommages à l'impact sur la surface du maillage de l'engrenage, utilisez l'inspection des particules magnétiques (sensibilité ≥ 0,5 mm de marque magnétique) pour détecter les fissures de roulement, remplacez tous les joints endommagés (même s'il n'y a pas de dommage évident sur l'apparence), et ré-évaluer les tests de pression). Enfin, effectuez un essai complet d'essai de fonctionnement, testez l'efficacité de la propulsion à chaque point de la plage de tangage de 0 à 100% et garantissez que les performances sont restaurées à plus de 95% de la valeur nominale avant le re-recommalisation.

Dispositif de rétroaction: assurer la précision et la stabilité du contrôle

Le dispositif de rétroaction est la «fin nerveuse» du contrôle de la boucle fermée CPP, et sa prévention des failles doit assurer la précision de la mesure de l'angle et la fiabilité de la transmission mécanique.

La maintenance du capteur d'angle doit considérer à la fois l'état du matériel et la précision d'étalonnage. Vérifiez mensuellement l'écart d'induction du capteur magnétoélectrique (doit être maintenu à 0,5 à 1 mm) et nettoyez l'huile et la saleté à la surface de la plaque de vitesse de signal (peut être essuyée avec de l'éthanol anhydre). Calibrez avec un compteur d'angle laser (précision ± 2 ") tous les six mois, ajustez la position d'installation du capteur pour assurer l'erreur de mesure ≤ 0,1 °. Pour les capteurs de réseau, vérifiez la propreté du verre anti-poussière chaque semaine, essuyez avec un papier de lentille dédié pour éviter de bloquer la poussière de la trajectoire légère et de provoquer des erreurs de comptage.

Le maintien des composants mécaniques du mécanisme de rétroaction est également important. Vérifiez la flexibilité de balançoire du roulement de joint de bielle chaque semaine et ajoutez une graisse de roulement spéciale (type résistant à l'eau). Mesurez mensuellement l'écart de maillot de vitesse (doit être ≤ 0,1 mm) et compensez en ajustant l'épaisseur du joint. Effectuer une détection de randonnée radiale sur l'arbre de transmission chaque trimestre (erreur admissible ≤ 0,05 mm / m). Si la flexion est trouvée, un traitement de redressement est nécessaire (en utilisant la méthode de redressement de la pression, la déformation contrôlée à moins de 0,1 mm / m).

Surveillance et gestion dans le fonctionnement quotidien

En plus de la maintenance ciblée de divers systèmes et composants, les travaux de surveillance et de gestion suivants doivent être effectués en fonctionnement quotidien:

• Surveillance en temps réel des paramètres de fonctionnement : Utilisez le système de surveillance du navire pour surveiller en temps réel les paramètres de fonctionnement du CPP, tels que la hauteur, la vitesse, la poussée, la pression du système hydraulique, le courant du moteur, la température, etc. Définissez les valeurs d'alarme des paramètres, et lorsque les paramètres dépassent la plage normale, envoyez des signaux d'alarme en temps opportun afin que les opérateurs puissent prendre des mesures rapidement.
• Standardiser les procédures de fonctionnement : Formuler des procédures d'exploitation CPP strictes. Les opérateurs doivent recevoir une formation professionnelle et se familiariser avec les méthodes de performance et de fonctionnement de l'équipement. Lors de l'ajustement de la hauteur, du démarrage, de l'arrêt et d'autres opérations, suivez strictement les procédures de fonctionnement pour éviter les dommages à l'équipement en raison d'un fonctionnement inapproprié. Par exemple, avant que le navire ne se déplace, le pas doit être ajusté lentement pour éviter le chargement soudain; Lorsque le navire amorce, le terrain doit être contrôlé raisonnablement pour éviter les arrêts et les virages soudains.
• Conserver les enregistrements de l'opération : Établir un registre d'enregistrement de fonctionnement CPP, détaillant le temps de fonctionnement de l'équipement, les paramètres de fonctionnement, les conditions de maintenance, les conditions de manutention des défauts, etc. En analysant les enregistrements de fonctionnement, en saisissant l'état de fonctionnement et les règles de défaut de l'équipement, trouver en temps opportun des problèmes potentiels et prendre des mesures préventives à l'avance. Dans le même temps, formulez un plan de maintenance raisonnable basé sur les enregistrements de l'opération pour améliorer la pertinence et l'efficacité de la maintenance.
• Formation technique régulière : Organisez une formation technique régulière pour les opérateurs et le personnel de maintenance afin d'améliorer leur qualité professionnelle et leurs compétences opérationnelles. Le contenu de la formation doit inclure le principe de travail, les caractéristiques de la structure, les méthodes de maintenance, le diagnostic des défauts et la manipulation du CPP. Grâce à l'analyse de cas et à la pratique des opérations sur place, leur permettez de mieux maîtriser les connaissances et les compétences pertinentes et de traiter efficacement divers problèmes dans le processus de fonctionnement et de maintenance.
• Établir un système de gestion des pièces de rechange : Établissez un système de gestion des pièces de rechange solide, assurez-vous que les pièces de rechange clés (telles que les joints, les roulements, les engrenages, les capteurs, etc.) sont correctement stockées et disponibles en quantité suffisante. Formuler un plan d'approvisionnement en pièces de rechange raisonnable en fonction de la durée de vie de l'équipement, du cycle de maintenance et de la fréquence d'utilisation, pour éviter la situation où l'équipement ne peut pas être réparé à temps en raison du manque de pièces de rechange. Dans le même temps, vérifiez régulièrement la qualité et les performances des pièces de rechange pour s'assurer qu'elles répondent aux exigences.
• Effectuer une évaluation technique régulière : Effectuer régulièrement une évaluation technique du CPP, inviter le personnel technique professionnel ou les institutions pour effectuer une inspection et une évaluation complètes des performances de l'équipement, de l'état technique et de la vie restante. Sur la base des résultats de l'évaluation, formulez-vous des mesures d'amélioration ciblées et des plans de maintenance, et mettez en temps opportun et améliorez l'équipement si nécessaire pour s'assurer qu'il peut s'adapter à l'évolution de l'environnement d'exploitation et des exigences opérationnelles.

En conclusion, l'hélice contrôlable, en tant qu'équipement clé dans le domaine de la propulsion marine, ses excellentes performances et son fonctionnement fiable sont cruciaux pour la navigation sûre et efficace des navires. En compréhension approfondie de son principe de travail, des caractéristiques structurelles, des avantages et des types de navires applicables, et en faisant un bon travail dans la maintenance quotidienne, la prévention des défauts et la surveillance et la gestion quotidiennes des opérations, nous pouvons efficacement améliorer la durée de vie et l'efficacité opérationnelle de la RPC, réduire la survenue de défauts et fournir une forte garantie pour le développement de l'industrie maritime. Avec le progrès continu de la science et de la technologie, on pense que l'hélice contrôlable sera plus intelligente, efficace et fiable à l'avenir, apportant de plus grandes contributions au développement vert et durable de l'industrie maritime.