CN110562430A - 一种用于并车的对接装置及其并车方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于并车的对接装置及其并车方法，所述对接装置包含套筒、驱动装置、推块、辅助安装模块、检测装置、第一接触片、第二接触片。通过在待并入发电机机组与运行机组的传动轴之间设置一组同频率对接装置，实现在待并入发电机组与运行机组并车过程中实时反馈波动信息，根据反馈的波动信息调整油门大小、控制待并入发电机机组与运行机组电压差值，保证发电机组顺利并车。本发明可以实现快速顺利并车，同时也可以在船舶自动并车装置及手动并车同步失灵时应急使用。

Description

一种用于并车的对接装置及其并车方法

技术领域

本发明涉及船舶发电机并车领域，具体涉及一种用于并车的对接装置及其并车方法。

背景技术

船舶并车是将一台发电机组并入原有的发电机组进行同步并车，实际航运过程中有许多情况需要对船舶进行并车操作，譬如，当单机负荷达到80％额定容量且负荷仍有可能增加时，为满足电网负荷的需求需要并联另一台发电机；在进出港靠离码头或进出狭水道等机动航行状态下，为保障船舶航行安全，需要两台发电机并联运行；当需要用备用机组替换运行供电的机组，为了保证供电不中断，需要通过并车进行替换。

为了使并联运行的发电机保持稳定地工作，并联运行的发电机须满足待并机组的电压、电压初相位、电压频率分别与运行机组(或电网)的电压、电压初相位、电压频率相同，才能保证并车合闸时没有冲击电流。实际并车时，这些条件不可能完全一致，而并车合闸瞬间任一条件不满足都会在发电机组之间产生冲击电流。实际上较小的冲击电流对并车操作是有利的，而太大的冲击电流会造成并车失败，严重时会导致全船停电，甚至损坏发电机组。

一般并车操作，待并入发电机组的电压与运行机组的电压差值需控制在±10％以内。现有技术中发电机组多采用调节油门控制电压差值，油路调整后经过较长的时间才能通过发电机组反馈波动信息，导致同频率对接调整难度大。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于并车的对接装置及其并车方法。

本发明提供的用于并车的对接装置包含套筒、驱动装置、推块、辅助安装模块、检测装置、第一接触片、第二接触片；

各部件的第一侧是远离运行机组的一侧，第二侧是靠近运行机组的一侧；

所述套筒连接在待并入发电机组传动轴上；

辅助安装模块的第一侧通过套筒与待并入发电机组传动轴传动连接，并使辅助安装模块得以沿传动轴方向与套筒相对移动，且辅助安装模块随着待并入发电机组传动轴转动而同步转动；

驱动装置通过推块作用在辅助安装模块上，使辅助安装模块得以沿轴向移动，以靠近运行机组传动轴，直至辅助安装模块第二侧的第一接触片与运行机组传动轴上的第二接触片紧密贴合；

第一接触片随着辅助安装模块转动而转动，第二接触片随着运行机组传动轴转动而转动；

所述检查装置对反馈第一接触片与第二接触片是否同步转动的信号进行检测，以及向待并入发电机组发送对油门大小进行控制的调控信息。

优选地，所述对接装置还包含限位槽，所述限位槽开设在套筒上，所述辅助安装模块第一侧卡置于限位槽中。

优选地，所述推块的第二侧与辅助安装模块的第一侧连接，推块的第一侧与驱动装置滑动连接。

优选地，所述检测装置设置在辅助安装模块的第二侧与第一接触片的第一侧之间，在第一接触片与第二接触片紧密贴合时对第一接触片受到的扭力进行检测。

优选地，第一接触片的接触面和第二接触片的接触面上使用润滑油润滑，且设有槽或孔结构。

优选地，所述对接装置适用于船舶发电机并车。

本发明另一个技术方案为一种基于上述对接装置的并车方法，包含以下过程：

步骤1当需要并车时，启动待并入发电机组，待并入发电机组传动轴由静止开始转动，转速逐渐增大；

步骤2当待并入发电机组传动轴的转动频率接近运行机组传动轴转动频率时，驱动装置驱动推块作用在辅助安装模块上，辅助安装模块推动第一接触片接近第二接触片，直至第一接触片与第二接触片紧密贴合；

步骤3检查装置对反馈第一接触片与第二接触片是否同步转动的信号进行检测，待并入发电机组传动轴与运行机组传动轴转动频率不同时，检查装置上检测数值不稳定，检查装置发出相应的调控信号调整待并入发电机组油门大小；

步骤4当待并入发电机组传动轴与运行机组传动轴转动频率相同时，第一接触片上的扭力保持不变，检查装置上检测数值稳定，检查装置不发送调整信号，达到能实现顺利并车的合闸时机。

优选地，所述步骤3中待并入发电机组传动轴与运行机组传动轴转动频率不同，第一接触片和第二接触片发生相对摩擦和挤压，此时检测装置检测到第一接触片受到的扭力不稳定。

优选地，所述步骤3中，当第一接触片上的扭力大于第二接触片上的扭力，则待并入发电机组传动轴转动频率小于运行机组传动轴转动频率，检查装置发出调大油门的信号，使待并入发电机组传动轴转动频率增加。

优选地，所述并车方法中，第二接触片转动频率保持不变，第一接触片转动频率由静止逐渐增大，当第一接触片转动频率与第二接触片转动频率的差值不超过阈值时进行合闸并车。

本发明所提供的一种用于并车的对接装置及其并车方法能够迅速地反馈待并入发电机组的电压波动信息，及时调整控制油门大小，将待并入发电机组的电压与运行机组电压差值控制在合理范围内，实现顺利高效并车。

附图说明

图1为一种用于并车的对接装置示意图；

图2为对接装置中第一接触片和第二接触片的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明较佳具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，本发明提供的用于并车的对接装置包含套筒2、驱动装置6、推块7、辅助安装模块3、检测装置4、第一接触片5、第二接触片9。

本文中，各部件以远离运行机组的一侧为第一侧，靠近运行机组的一侧为第二侧。所述套筒2连接在待并入发电机组传动轴11上，套筒2上开设限位槽8。本实施例的辅助安装模块3整体为工字型，其第一侧卡置于所述限位槽8中，且第一侧边缘延伸到限位槽8之外，辅助安装模块3的第二侧连接检测装置4第一侧。推块7位于套筒2的外侧，所述套筒2的第二侧连接在辅助安装模块3第一侧的边缘区域，即辅助安装模块3延伸到限位槽8之外的部位，推块7的第一侧与驱动装置6连接。检测装置4的第二侧连接有第一接触片5。运行机组传动轴12连接有第二接触片9，其与第一接触片5相对地布置，第二接触片9随着运行机组传动轴12转动而转动。

辅助安装模块3通过套筒2与待并入发电机组传动轴11传动连接，并且辅助安装模块3与套筒2能够在传动轴方向相对移动，待并入发电机组传动轴11转动带动辅助安装模块3同步转动，第一接触片5随着辅助安装模块3转动而转动。所述限位槽8用以限制辅助安装模块3行程距离，辅助安装模块3在限位槽8中的轴向移动距离，足以推动第一接触片5使其与第二接触片9紧密贴合。

当需要并车时，启动待并入发电机组，此时待并入发电机组传动轴11由静止逐渐转动起来，当转速接近运行机组传动轴12的转速时，驱动装置6与推块7滑动连接，驱动装置6驱动推块7进而作用在辅助安装模块3上，使辅助安装模块3能够沿轴向移动，以推动第一接触片5朝着运行机组传动轴12所在的位置移动，直至第一接触片5与第二接触片9紧密贴合。检测装置4中的传感器采用扭矩类型，可以检测扭矩的变化，其在本实施例中主要检测第一接触片5受到的扭力；在能够实现检测调控功能的条件下，可以根据装置组成结构的需要，将检测装置4放在对接装置的其他位置。

在两接触片刚开始接触贴合时，待并入发电机组传动轴11与运行机组传动轴12存在转速差，因此第一接触片5和第二接触片9接触贴合时会发生相对摩擦和挤压，第一接触片5上受到的扭力被检测装置4检测到，检测装置4根据所接收的大小不断变化的扭力进而触发调控信号，控制调整待并入发电机组油门大小，进而调整待并入发电机组传动轴11转速。当第一接触片5上的扭力大于第二接触片9上的扭力时，说明待并入发电机组发电机的转速低于运行机组发电机的转速(当发电机功率一定时，扭矩与转速成反比)，此时检测装置4发出调大待并入发电机组油门的信号，使待并入发电机组发电机的转速增加，进而接近运行机组发电机的转速。

当待并入发电机组传动轴11和运行机组传动轴12的转动频率相同时，则第一接触片5和第二接触片9不会发生相对摩擦，挤压作用力保持不变，检测装置4检查到的作用力稳定，不触发调控信号，待并入发电机组油路不再调整。此时，第一接触片5上的扭力等于或略低于第二接触片9上的扭力，即待并入发电机的转速等于或略高于运行发电机的转速，此转速状态下待并入发电机组的电压与运行机组的电压差值控制在阈值±10％以内，达到合闸时机，进行合闸能够顺利并车。

第一接触片5和第二接触片9经常接触并发生滑动摩擦，为延长第一接触片5和第二接触片9的使用寿命，可采用润滑油润滑，并且在第一接触片5和第二接触片9的接触面上设置用于排出摩擦产生的磨削的槽或孔等结构，保证第一接触片5和第二接触片9的接触性能良好。如图2的示例中，符号14表示接触面上的槽；然而，本发明对槽或孔的形状、尺寸、数量及位置等不作限制。

本发明所提供的一种用于并车的对接装置通过检查待并入发电机和运行机组转速差值，准确调节控制待并入发电机油门大小，将待并入发电机组的电压与运行机组电压差值控制在合理范围内，实现顺利高效并车。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于并车的对接装置，其特征在于，包含：套筒、驱动装置、推块、辅助安装模块、检测装置、第一接触片、第二接触片；

各部件的第一侧是远离运行机组的一侧，第二侧是靠近运行机组的一侧；

所述套筒连接在待并入发电机组传动轴上；

辅助安装模块的第一侧通过套筒与待并入发电机组传动轴传动连接，并使辅助安装模块得以沿传动轴方向与套筒相对移动，且辅助安装模块随着待并入发电机组传动轴转动而同步转动；

驱动装置通过推块作用在辅助安装模块上，使辅助安装模块得以沿轴向移动，以靠近运行机组传动轴，直至辅助安装模块第二侧的第一接触片与运行机组传动轴上的第二接触片紧密贴合；

第一接触片随着辅助安装模块转动而转动，第二接触片随着运行机组传动轴转动而转动；

所述检查装置对反馈第一接触片与第二接触片是否同步转动的信号进行检测，以及向待并入发电机组发送对油门大小进行控制的调控信息。

2.如权利要求1所述对接装置，其特征在于，所述对接装置还包含限位槽，所述限位槽开设在套筒上，所述辅助安装模块第一侧卡置于限位槽中。

3.如权利要求1所述对接装置，其特征在于，所述推块的第二侧与辅助安装模块的第一侧连接，推块的第一侧与驱动装置滑动连接。

4.如权利要求1所述对接装置，其特征在于，所述检测装置设置在辅助安装模块的第二侧与第一接触片的第一侧之间，在第一接触片与第二接触片紧密贴合时对第一接触片受到的扭力进行检测。

5.如权利要求1所述对接装置，其特征在于，第一接触片的接触面和第二接触片的接触面上使用润滑油润滑，且设有槽或孔结构。

6.如权利要求1所述对接装置，其特征在于，所述对接装置适用于船舶发电机并车。

7.一种基于权利要求1～6中任意一项所述对接装置的并车方法，其特征在于，包含以下过程：

步骤1当需要并车时，启动待并入发电机组，待并入发电机组传动轴由静止开始转动，转速逐渐增大；

步骤2当待并入发电机组传动轴的转动频率接近运行机组传动轴转动频率时，驱动装置驱动推块作用在辅助安装模块上，辅助安装模块推动第一接触片接近第二接触片，直至第一接触片与第二接触片紧密贴合；

步骤3检查装置对反馈第一接触片与第二接触片是否同步转动的信号进行检测，待并入发电机组传动轴与运行机组传动轴转动频率不同时，检查装置上检测数值不稳定，检查装置发出相应的调控信号调整待并入发电机组油门大小；

步骤4当待并入发电机组传动轴与运行机组传动轴转动频率相同时，第一接触片上的扭力保持不变，检查装置上检测数值稳定，检查装置不发送调整信号，达到能实现顺利并车的合闸时机。

8.如权利要求7所述的并车方法，其特征在于，所述步骤3中待并入发电机组传动轴与运行机组传动轴转动频率不同，第一接触片和第二接触片发生相对摩擦和挤压，此时检测装置检测到第一接触片受到的扭力不稳定。

9.如权利要求7或8所述的并车方法，其特征在于，所述步骤3中，当第一接触片上的扭力大于第二接触片上的扭力，则待并入发电机组传动轴转动频率小于运行机组传动轴转动频率，检查装置发出调大油门的信号，使待并入发电机组传动轴转动频率增加。

10.如权利要求7所述的并车方法，其特征在于，所述并车方法中，第二接触片转动频率保持不变，第一接触片转动频率由静止逐渐增大，当第一接触片转动频率与第二接触片转动频率的差值不超过阈值时进行合闸并车。