[发明专利]船舶中速柴油机推进动力装置的应急换向控制器

权利要求书

1.一种船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是根据中速柴油主机船舶的船机桨技术参数在应急换向控制器中建立船-机-桨数学模型；在船舶应急换向时，通过采集包括船舶航速、装载和海况实时参数，利用模型计算输出允许主机倒车合排的标志至主机遥控装置，为其控制应急换向提供可靠依据和实现方法，缩短船舶紧急制动时间和距离，优化应急换向过程，以解决中速柴油机动力船舶应急换向易出现包括主机焖熄和倒车响应不及时的问题；

该控制器包括航速仪(1)、船舶吃水测量仪(2)、风速风向仪(3)、应急换向控制器(4)、主机遥控装置(5)、倒顺离合器(6)、主机调速器(7)；

所述航速仪(1)、船舶吃水测量仪(2)和风速风向仪(3)通过RS485通讯线缆发送航速、船舶艏艉吃水和风速风向信号至应急换向控制器(4)；应急换向控制器(4)和主机遥控装置(5)采用工业以太网线连接进行数据交换，其中，应急换向控制器(4)接收主机遥控装置(5)的应急换向输入标志和艉轴转速信号，主机遥控装置(5)读取应急换向控制器(4)中的允许倒车合排标志。

2.根据权利要求1所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是；所述应急换向控制器(4)与航速仪(1)、船舶吃水测量仪(2)和风速风向仪(3)采用屏蔽双绞线连接，与主机遥控装置(5)通过以太网电缆连接，主机遥控装置(5)与倒顺离合器(6)和主机调速器(7)采用电连接。

3.根据权利要求2所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是所述应急换向控制器(4)由工业控制计算机组成，工业控制计算机提供点对点通讯的RS485通讯接口和以太网口。

4.根据权利要求2所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是主机遥控装置(5)与减速齿轮箱倒顺离合器(6)和柴油主机调速器(7)电连接，主机遥控装置(5)发出齿轮箱合排脱排指令至倒顺离合器(6)、发出柴油机转速给定指令到调速器(7)。

5.根据权利要求4所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是所述的倒顺离合器(6)，其执行主机遥控装置(5)发出的合排脱排指令，对减速齿轮箱执行脱排、正车合排和倒车合排动作。

6.根据权利要求4所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是所述的调速器(7)，其执行主机遥控装置(5)发出的柴油主机转速给定指令，控制柴油机的供油量大小，实现柴油主机转速调节。

7.根据权利要求2所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是应急换向控制器(4)采用工业控制计算机作为数据处理器，其中，包括运行船-机-桨数学模型，读取航速、船舶艏艉吃水、风速风向和艉轴转速实时数据，以及柴油机外特性数据为模型输入，运算输出允许倒车合排标志至主机遥控装置(5)。

8.根据权利要求7所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是所述的应急换向控制器(4)，通过主机遥控装置(5)鉴别并发送应急换向操纵标志，使激活应急换向控制器(4)运行船-机-桨模型；模型根据紧急倒车成功合排需满足：柴油主机输出转矩M_D大于轴系摩擦阻力矩M_f、螺旋桨阻力矩M_p、艉轴和螺旋桨的转动惯量(J₀+J₁)；在满足条件时，控制器输出允许合排标志位，主机遥控装置(5)读取到合排标志，执行倒车合排系列操作。

9.根据权利要求8所述的船舶中速柴油机推进动力装置应急换向控制器，其特征是应急换向控制器(4)根据测得的包括航速，风速风向，船舶吃水和艉轴转速海况，以及推进装置运行参数，进行实时运算判断后给出允许合排的标志位信号，从而达到控制器在应急换向操作时的自适应要求。