船舶下水装置液压台车升降系统的构建策略

0 引言
　　船舶下水是船舶建造工程大部分完工后，利用某种下水装置，将船舶由陆地建造区域移送到水域的工艺过程，该过程是船舶建造工程中的标志性阶段。按照船舶下水原理可分为重力式下水、漂浮式下水、机械化下水及气囊式下水等四大类[1]。造船厂可根据自身条件选择不同的下水方式和下水装置。
　　1 概述
　　山东某造船厂使用的是自驱动有轨式船舶下水装置，该装置操控方便、安全，性能优越。该设备主要由中央控制室C/R（设备核心部位，可本地/远程操控，可实时监控设备状态）、液压升降动力单元J/P、行走驱动动力单元D/P及若干液压台车H/B组成。根据下水船舶的形状及重量大小，确定液压台车的数量及分组。参考图1应用示意图。
　　利用该装置下水，首先使自航半潜驳船就位，将驳船底板上的轨道与码头上的轨道对接，调整好位置后将驳船固定。
　　设备启动后，液压升降系统（J/P及H/B）将船舶顶升到预定高度，然后行走驱动单元（D/P）驱动液压台车（H/B）沿轨道以设定速度行进；在行进过程中，中央控制室（C/R）对液压台车的起升高度及液压系统各监测点的压力值实时监控，确保设备的运行安全。
　　下水装置沿轨道将船舶平稳地移送到驳船上，到达指定位置后下降；船舶下降到位，下水装置沿轨道运行返回码头。
　　2 液压升降系统组成
　　液压升降系统的原动机为柴油发动机，柱塞泵与柴油发动机输出端相连，将机械能转化为液压能，向系统提供动力。然后经由系统中各液压阀控制、调节压力与流量，最终将动力传递给液压台车液压缸，液压能转变为机械能，驱动船舶起升或下降[2]。
　　液压升降系统由液压升降动力单元（J/P）、液压台车（H/B）及液压软管组成。液压升降动力单元与液压台车、液压台车之间均由液压软管连接，由此组成完整的升降系统。每个液压台车有2个液压缸，单缸的额定负载能力为300吨。液压台车在电动机的驱动下，沿轨道行进，运行速度由变频器控制。
　　3 应用中出现的问题及原因分析
　　在某次负载下降过程中，一个液压台车液压管路中的Ball Valve 爆裂（如图5所示），在Hose Break Valve的作用下，该台车停止下降，但是其他台车正常下降，致使该台车周边5000mm*4000mm范围内分段凹陷变形。
　　在台车负载下降过程中，球阀突然爆裂，则Hose Break Valve切断回路，发生故障的台车停止下降而其他台车正常下降；当液压缸负载上升时，如果管路爆裂，则故障台车停止上升，其他台车正常上升。由此可知，在Hose Break Valve的使用问题上，厂家未考虑负载下降过程中发生故障的情况。本次事故的表面现象是球阀爆裂，关键问题是Hose Break Valve选用有误。更深层的原因是设备生产厂家设计理念错误，片面的考虑了发生故障的液压缸的动作状态而忽略了其余液压缸的后续动作。
　　4 解决方案
　　基于以上分析，笔者决定对台车液压系统做如下改进：如果发生故障，为确保设备及船舶（分段）安全、完好，全部液压台车液压缸保压、停止动作。
　　首先，将Hose Break Valve 更换为电控阀；经过询问相关液压阀生产厂家及查询液压阀产品手册，选定了一款2位4通应急电磁阀[3]，厂家为：Eaton（Vickers），型号为：DG4V 324AL H M U1 D6 60 EN38。
　　其次，在台车液压管路上安装压力传感器，当液压管路出现故障，管路压力出现变化时，将压力值及时反馈给控制系统，控制应急电磁阀动作。
　　通过以上改进，当球阀出现漏油或爆管等故障时，引起管路压力变化（低于设定压力值），控制系统发送信号，所有台车应急电磁阀得电，液压缸保压、停止动作。
　　5 小结
　　针对下水装置负载下降时液压管路球阀爆裂最终导致分段被顶变形事故，笔者通过对事故现象及液压原理图的分析，找出存在的关键问题，并制定了相应的技改方案并予以实施。通过后续的下水作业检验，改造效果良好，确保了设备及下水船舶的安全及完好状态。
　　【参考文献】
　　[1]魏莉洁，何志标.船舶建造工艺[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2010-01.
　　[2]刘延俊.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2007-02.
　　.