مرکز CPP دریایی

در سیستم پروانه کنترل گام، مرکز CPP یک جزء کلیدی است که تیغه ها و سیستم انتقال نیرو را به هم متصل می کند و وظایف اصلی تنظیم زاویه تیغه، انتقال نیرو و پایداری سیستم را بر عهده دارد. دقت طراحی و عملکرد آن مستقیماً سرعت پاسخ، سطح بازده انرژی و قابلیت اطمینان عملیاتی سیستم CPP را تعیین می کند و "مرکز عصبی" در سیستم محرکه کشتی است.

هاب CPP دارای ساختار پیچیده و پیچیده ای است و مکانیزم تنظیم فاصله، سیستم آب بندی و اجزای انتقال نیرو را در داخل ادغام می کند که عمدتاً از قسمت های زیر تشکیل شده است:
مکانیسم تنظیم فاصله: جزء اصلی شامل یک پیستون هیدرولیک، میله اتصال، شفت خارج از مرکز و لغزنده است. پیستون از طریق فشار روغن هیدرولیک حرکت می کند و شفت خارج از مرکز رانده می شود تا از طریق شاتون بچرخد و در نهایت تیغه حول محور می چرخد ​​تا گام را تنظیم کند. به عنوان مثال، شرکت پروانه ژنجیانگ جینیه، با مسئولیت محدود از مکانیزم اتصال ماشینکاری با دقت بالا در محصولات CPP خود استفاده می کند تا اطمینان حاصل کند که خطای تنظیم زاویه تیغه در ± 0.1 درجه کنترل می شود.
سیستم آب بندی: با توجه به محیط طولانی مدت آب دریا، چندین مهر و موم مکانیکی (مانند مهر و موم روغن اسکلت، حلقه های O) باید در هر دو انتهای هاب مجهز شوند تا از نفوذ آب دریا به داخل و آلودگی روغن هیدرولیک جلوگیری شود، در حالی که از نشت روغن هیدرولیک و ایجاد آلودگی دریایی جلوگیری شود.
مجموعه انتقال نیرو: شامل سازه آستین، یاتاقان و کلیدی است که وظیفه انتقال گشتاور ماشین اصلی از شفت انتقال به تیغه را بر عهده دارد و در عین حال بارهای شعاعی و محوری ناشی از چرخش تیغه را تحمل می کند.

گردش کار: هنگامی که پل فرمان تنظیم فاصله را صادر می کند، ایستگاه پمپ هیدرولیک روغن فشار را به سیلندر روغن در هاب می فرستد، پیستون را برای حرکت محوری هل می دهد و حرکت خطی را از طریق مکانیزم شاتون به حرکت چرخشی تیغه تبدیل می کند و در نتیجه گام را تغییر می دهد. محدوده تنظیم گام معمولاً 30- درجه (برعکس) تا 30 درجه (جهت) است که امکان تغییرات مداوم و بدون پله رانش را فراهم می کند.

تنظیم دقیق فاصله، سازگار با شرایط کاری متعدد
به عنوان یک جزء کنترل مستقیم زاویه تیغه، CPP Hub می تواند در عرض 0.5-2 ثانیه، بدون تغییر فرمان اصلی، گام را از جلو به عقب تغییر دهد و انعطاف پذیری کنترل کشتی را تا حد زیادی بهبود بخشد. به عنوان مثال، در عملیات یدک کش، تنظیم سریع فاصله هاب می تواند فوراً شروع و متوقف شود و به صورت افقی حرکت کند و دقیقاً با تنظیم وضعیت کشتی بکسل شده مطابقت داشته باشد.
انتقال انرژی کارآمد و کاهش مصرف انرژی
راندمان انتقال قدرت هاب باید بالای 95٪ حفظ شود و ضریب اصطکاک یاتاقان های داخلی آن و طراحی متمرکز سیستم شفت به طور مستقیم بر اتلاف انرژی تأثیر می گذارد. Zhenjiang Jinye راندمان انتقال نیرو را با بهینه سازی ساختار داخلی هاب (مانند استفاده از بلبرینگ های غلتکی به جای بلبرینگ های کشویی) بهبود می بخشد و به کشتی ها کمک می کند مصرف سوخت را در واحد مسافت پیموده شده کاهش دهند.

آب بندی و حفاظت برای سازگاری با محیط های خشن
اسپری نمک، سیلت و دمای پایین در محیط دریایی می تواند هاب را فرسایش دهد، بنابراین پوسته آن معمولاً از برنز نیکل-آلومینیوم مقاوم در برابر خوردگی یا چدن با استحکام بالا ساخته می شود. سیستم آب بندی داخلی نیاز به گذراندن تست های فشار بیش از 10 بار برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت قابل اعتماد در دریاهای عمیق یا آب های بسیار آلوده دارد.
سازگار با سیستم، کنترل هوشمند یکپارچه
مرکز CPP مدرن را می توان با سیستم مدیریت توان کشتی (PMS) مرتبط کرد و می تواند زاویه تیغه، فشار روغن و دما را در زمان واقعی از طریق سنسورها کنترل کند و به طور خودکار بر اساس داده هایی مانند سرعت و بار، گام را بهینه کند. به عنوان مثال، در هنگام قایقرانی مسافری و رولتی، سیستم می تواند به طور خودکار زمین را با توجه به شیب مسیر تنظیم کند، به طوری که دستگاه میزبان همیشه در بهترین شرایط کاری کار کند.

طراحی CPP Hub باید مطابق با سناریوی عملیاتی کشتی سفارشی شود تا نیازهای مختلف قدرت و فشارهای محیطی را برآورده کند:
کشتی‌های مهندسی دریایی (مانند کشتی‌های تامین سکوی حفاری): به موقعیت‌یابی دقیق مکرر و کم سرعت نیاز دارند. مکانیسم تنظیم فاصله هاب باید دارای قابلیت تنظیم دقیق فرکانس بالا باشد. آنها معمولاً مجهز به سیستم هیدرولیک سروو برای دستیابی به تنظیم زاویه سطح 0.1 درجه برای اطمینان از حفظ وضعیت پایدار کشتی در برابر باد و امواج هستند.
کشتی‌های تجاری بزرگ (مانند کشتی‌های کانتینری و تانکرها): روی کارایی انرژی و قابلیت اطمینان تمرکز کنید. هاب از طراحی با قطر بزرگ (تا حدی تا 3-5 متر) استفاده می کند و از آلیاژهای با استحکام بالا برای تحمل بارهای مداوم تحت فشار ده هزار تنی ساخته شده است، در حالی که مقاومت جریان آب را از طریق یک پوسته ساده کاهش می دهد.

کشتی های ویژه (مانند یخ شکن ها، کشتی های تحقیقاتی علمی): در مواجهه با محیط های شدید مانند دمای پایین و ضربه یخ، سیستم آب بندی هاب باید از مواد لاستیکی مقاوم در برابر درجه حرارت پایین ساخته شود، پوسته پوشش مقاوم در برابر سایش را افزایش می دهد و طراحی شکاف مکانیزم تنظیم فاصله، چروکیدگی اجزای دمای پایین را در نظر می گیرد.
کشتی های داخلی (مانند کشتی ها و کشتی های باری): با توجه به آبراه های کم عمق و شن و ماسه زیاد، هاب ها باید به دستگاه های فیلتر ضد گل و لای مجهز شوند و یاتاقان ها برای کاهش خرابی های ناشی از ساییدگی سیلت و ماسه، خود روغن کاری می شوند.
با در نظر گرفتن تمرین ژنجیانگ جینیه به عنوان مثال، این یک مرکز CPP است که توسط یک کشتی تحقیقاتی علمی قطبی سفارشی شده است. از طریق آزمایش دمای پایین -40 ℃، سیستم آب بندی می تواند فشار لحظه ای 15 مگا پاسکال ناشی از ضربه یخ را تحمل کند و نیازهای عملیاتی را در محیط های شدید برآورده کند.

با ارتقاء حمل و نقل سبز و هوشمندی، تکامل فناوری CPP Hub دارای سه جهت اصلی است:
نوآوری مواد
مواد کامپوزیتی جدید (مانند رزین تقویت‌شده با فیبر کربن) در پوسته‌های Hub استفاده می‌شوند که در مقایسه با مواد فلزی سنتی بیش از 30 درصد وزن را کاهش می‌دهد و همچنین مقاومت در برابر خوردگی بهتری دارد. یاتاقان های داخلی از پوشش سرامیکی ساخته شده اند و ضریب اصطکاک 50٪ کاهش می یابد و عمر مفید آن را به بیش از 20000 ساعت افزایش می دهد.
تشخیص هوشمند و تعمیر و نگهداری پیش بینی
حسگرهای ارتعاش، سنسورهای دما و سنسورهای فشار روغن را برای تجزیه و تحلیل وضعیت عملکرد هاب در زمان واقعی از طریق محاسبات لبه و هشدار در مورد خطاهای احتمالی از قبل، یکپارچه کنید. به عنوان مثال، هنگامی که افزایش غیرعادی دمای بلبرینگ تشخیص داده شود، سیستم می تواند به طور خودکار جریان روغن هیدرولیک را برای خنک کردن تنظیم کند و اعلان های تعمیر و نگهداری را به خدمه ارسال کند.

طراحی یکپارچه
مکانیزم تنظیم فاصله یکپارچه با ایستگاه های پمپ هیدرولیک برای کاهش اتصالات خط لوله و کاهش خطرات نشت. در عین حال، از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت ساختارهای داخلی پیچیده استفاده می شود که تعداد قطعات Hub را تا 40٪ کاهش می دهد و راندمان مونتاژ را 50٪ بهبود می بخشد.
شرکت هایی مانند Zhenjiang Jinye در این زمینه ها برنامه ریزی کرده اند. مرکز هوشمند CPP که در سال 2024 راه اندازی شد، با سیستم دیجیتال دوقلوی کشتی متصل شده است، که می تواند کارایی تبلیغات را از طریق شبیه سازی مجازی بهبود بخشد.

به عنوان "مغز" پروانه گام قابل تنظیم، توسعه فناوری CPP Hub از طریق فرآیند ارتقاء سیستم های پیشران کشتی از کنترل مکانیکی به همکاری هوشمند انجام می شود. با قضاوت از رویه‌های تولیدکنندگانی مانند Zhenjiang Jinye، پردازش با دقت بالا، طراحی سفارشی و ادغام هوشمند اصلی‌ترین رقابت CPP Hub است. در آینده، با بهبود استانداردهای کشتی سبز، CPP Hub با راندمان بالا، مصرف کم و عملکردهای تشخیص هوشمند به جریان اصلی تبدیل خواهد شد و پشتیبانی کلیدی برای تحول کم کربن صنعت حمل و نقل را فراهم می کند.