甲板机械

《甲板机械》的发展现状

甲板机械即船舶甲板机械，是装在船舶甲板上的机械设备，是船舶的重要组成部分。甲板机械是为了保证船舶正常航行及船舶停靠码头、装卸货物、上下旅客所需要的机械设备和装置。甲板机械是保证船舶安全航行、系泊、营运和作业的设备。

各种甲板机械的任务是有所不同的，它们的品种和式样也是多种多样的，如操舵装置、锚装置、起货装置、减摇装置、舱盖装置等。按其动力源不同，甲板机械主要有人力、蒸汽、电动、电液传动四种。与其他传动形式相比，电液传动具有体积小，重量轻，调速范围广，工作寿命长和操纵方便等优点。船舶甲板机械可以分为大甲板机械和小甲板机械。主要包括电液操舵装置、锚装置、起货装置、舱盖装置和减摇装置。

现代甲板机械已逐步向电动—液压驱动式、封闭式,自动化、遥控化方向发展,他们融合了当代多项高新技术,具有快速、稳定、节能、可靠,便于操作与维护等诸多优点,早已不再是传统意义上的“粗糙机械”;它们本身已具有较高的附加值,生产利润颇丰。这也是欧洲造船工业虽已衰落,但其甲板机械工业却依然劲头十足,在世界甲板机械工业与市场中独占鳌头的主要原因之一。世界甲板机械生产与市场的分布虽然比船舶市场离散得多，但仍呈现不均衡性。主要的生产厂家集中在西北欧和日本，主要的市场分布在东亚、东南亚、欧洲和美洲等地区。

在近十年的改革开放期间,船舶甲板机械在原有的技术和产品基础上,一方面推行技术改造,提高产品质量,扩大产品品种,改进产品性能和可靠性;另一方面,在自力更生基础上,开展了国内外的技术交流,有计划地引进了一些国外先进技术,使我国甲板机械产品能满足国内船舶配套的需要。

随着造船行业的和液压技术的发展，目前各类甲板机械已逐步普遍采用电液传动技术。下面具体介绍一下液压系统的发展现状。

液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。

其中动力元件（油泵），它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压能，是液压传动中的动力部分。

执行元件，又称液动机，它是将液体的液压能转换成机械能的能量转换装置。其中，油缸能将液压能转变为直线往复运动或摆动的机械能，输出的通常为推力及直线运动或摆动；油马达能将液压能转变为连续回转的机械能，输出的通常为扭矩及回转运动。

控制元件，它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制，并保证执行元件具有完善的性能和

准确的动作，主要是一些阀件，包括压力阀、流量阀、方向阀和特种阀等。

辅助元件，包括油管接头、滤油器、蓄能装置、冷却器、密封元件及油箱等，它们在系统中虽然处于辅助地位。但却是不可或缺的元件，如果使用不当，将会直接影响系统的工作性能，甚至使系统不能正常工作，因此也应给予重视。

工作介质，工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。

液压技术包括的内容很多，应用也很广泛。根据其工作特性，一般将液压技术分为液压传动和液压控制的两种类型。液压传动又可以分为液压传动和液力传动，船舶上主要是以液压传动为主。

液压传动是以油液作为工作介质，通过动力元件将原动机的机械效率转变为油液的压力能，再借助于辅助元件、控制元件和执行元件将油液的压力能转变为机械效率，驱动负载，实现直线运动或回转运动。通过对控制元件的操纵，可以调节执行元件的力和速度。

液压传动与机械传动、气压传动和电气传动相比具有以下优点：易于获得很大的力或力矩，油泵和油马达与同功率的电动机相比，其外形尺寸小，重量轻，单位重量传递功率大，灵敏度高；能实现无级调速，且变速范围大，低速性能好；具有自润滑性能和吸振性能，因此传递运动均匀平稳，元件寿命长，负载变化时速度稳定，易于防止过载事故；液压元件易于实现标准化、系列化，便于设计制造和推广使用；操纵方便，液压与电气配合，易实现远距离控制和自动控制。

同样的液压传动也具有一定的缺点，如下：难于避免液压油泄漏，油液泄漏不仅影响传动效率，而且还会污染环境，影响执行机构的动作精度，空气进入液压系统后容易产生噪声、振动和爬行等不良现象；油液粘度易受温度影响，是执行机构工作不稳定；液压传动的总效率低；零件的加工质量要求高，使用和维护技术要求高。液压控制与液压传动一样具有一些相同的缺点，但是液压控制系统不仅对元件的制造精度要求高，而且对油液的清洁度要求也特别高。

液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式，利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。近代液压传动技术是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的。20世纪60年代后，原子能技术，空间技术，计算机技术等的发展再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动，控制，检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济的各个方面都得到了应用。目前，液压传动和控制由于应用了电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在技术水平上有很大提高.液压传动作为一种传动方式，由于具备功率密度高，结构小巧，配置灵活，组装方便，可靠耐用等独到的特点，已成功地用于一切需要中等以上功率输出，且需对运动过程进行灵活控制和调节的地方，是现代化传动与控制的关键技术之一。

我国的液压工业开始于20世纪50年代，目前正处于迅速发展，提高的阶段。其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和工程机械上。近年来，我国的工程机械取得了蓬勃发展，其中，液压传动技术起到了至关重要的作用。而且，随着液压传动技术的快速发展和广泛应用，它已成为时下工程建筑机械等

行业不了缺少的重要技术。然而，尽管液压技术在机械能与压力能的转换方面已取得很大进展，但它在能量损失和传动效率上仍存在着问题。因为，在液压系统中，随着油液的流动，有相当多的液体能量损失掉，这种能量损失不仅体现在油液流动过程的内摩擦损失上，还反映在系统的容积损失上，使系统能量利用率降低，传动效率无法提高。高能耗和低效率有事油液发热增加，使性能达到理想的状况，给液压技术的进一步发展带来了障碍。因此探索和研究高效液压传动技术，提高其综合性能就成了液压技术领域研究的重点之一。

尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：

1．减少能耗,充分利用能量

液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。

2．主动维护

液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展；要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭维修技术人员的经验已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，提高维修方案和预防措施；还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。

3．机电一体化

电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传动与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、反应快等优点

液压元件将向自动化、高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展；向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展；开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件；积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展，执行元件向种类多、结构紧凑、高定位精度方向发展；元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展，普遍采用无油润滑，应用新工艺、新技术、新材料。