LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
Lời nói đầu
Ngày nay, việc điều khiển động cơ Diesel trên các con tàu hầu hết đều đợc áp
dụng các hệ thống điều khiển từ xa với mức độ tự động hóa khác nhau. Với sự phát
triển của khoa học kĩ thuật, các hệ thống điều khiển ngày càng đợc tự động hóa
nhiều hơn và công việc khai thác vận hành của các sĩ quan, thợ máy càng trở nên dễ
dàng và thuận tiện. Với các hệ thống điều khiển từ xa đó, các thao tác điều khiển
động cơ đều có thể đơc thực hiện từ buồng điều khiển máy, trong đó có hệ thống
điều khiển khởi động đảo chiều từ xa cho máy chính.
Khi manơ điều động, ra vào luồng lạch, tính cơ động của con tàu là rất quan
trọng. Do đó, hệ thống điều khiển động cơ, đặc biệt là hệ thống khởi động đảo chiều
yêu cầu là phải hoạt động an toàn, ổn định và luôn sẵng sàng làm việc. Trong thời
gian khai thác, đôi khi hệ thống vẫn có thể xảy ra các sự cố trục trặc, h hỏng, điều
đó hết sức nguy hiểm đối với sự an toàn của con tàu. Để đảm bảo hệ thống luôn an
toàn và tin cậy, đòi hỏi đội ngũ sĩ quan và thợ máy phải nắm rõ cấu tạo các phần tử,
nguyên lý hoạt động và đặc điểm đặc điểm của hệ thống. Từ đó, có thể vận hành,
khai thác đúng quy trình quy trình hợp lý. Khi có sự cố, ngời sĩ quan vận hành phải
có kiến thức sâu sắc, nắm đợc các nguyên nhân có thể tác động đến hệ thống và tìm
ra đợc phơng hớng khắc phục.
Chính vì vậy, em đã chọn đề tài Tìm hiểu nguyên lý làm việc làm việc của hệ
thống khởi động đảo chiều máy chính tàu Sông Đuống, các sự cố thờng gặp,
nguyên nhân và biện pháp khắc phục để tìm hiểu sâu hơn, áp dụng các kiến thức
đã đợc tiếp thu trong quá trình học tập tại trờng vào thực tế.
Cuốn luận văn bao gồm những phần chính sau:
Phần 1: Giới thiệu chung về tàu Sông Đuống và hệ động lực.
Phần 2: Hệ thống điều khiển từ xa, khởi động đảo chiều tàu Sông Đuống.
1. Hệ thống điều khiển từ xa
2. Hệ thống khởi động đảo chiều
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy

số 3 rỗng và boong trên có thể trở hàng có chiều cao đến 2.3m với trọng lợng khoảng
1.39m
3
/tấn. Cảng dăng kí của tàu là cảng Hải Phòng.
Các đặc tính của con tàu:
Chiều dài toàn bộ 144 m
Chiều rộng 20.455m
Chiều cao mạn khô 11.750 m
Chiều chìm lớn nhất 8.867 m
Chiều chìm không tải 2.031 m
Tọng tải lớn nhất 15210 tấn
Lợng giãn cớc không tải 3796 tấn
Tàu Sông Đuống là một trong những con tàu lớn của công ty vận tải biển Việt
Nam, tuy nhiên tình trạng kĩ thuật của con tàu hiên nay không còn đợc tốt và sẽ đợc
bán lại.
1.2. Các hệ thống phục vụ trên boong
1.2.1. Hệ thống cứu sinh
Tàu Sông Đuống trang bị đày đủ các trang thiết bị cứu sinh nhằm đảm bảo an
toàn tối đa cho tính mạng thuyền viên làm việc trên tàu. Các thiết bị cứu sinh bao
gồm:
- Một xuồng máy kích thớc 7,315m x 2,438m x 1,016m có thể chở đợc 41 ngời
- Một xuồng chèo tay kích thớc 7,315m x 2,438m x 1,016m có thể chở đợc 44
ngời. Các xuồng cứu sinh do hãng Viking Marine cung cấp
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
4
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
- Một phao bè cứu sinh tự thổi có thể chở đợc 25 ngời của hãng Branport cung
cấp

vệ hệ thống xử lí trung tâm.
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
5
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
Ngoài ra, ở tất cả cá vị trí dể cháy nh buồng máy, cabin, câu lạc bộ đều có
trang bị các thiết bị chữa cháy cầm tay nh các bình CO
2
, bình bọt để đề phòng hỏa
hoạn
1.2.7. Hệ thống lạnh và điều hòa không khí
- Tàu bố trí hai buồng lạnh thực phẩm, một buồng thịt và một buồng rau, hoa
qủa. Nhiệt độ buồng thịt: -12
0
ữ -15
0
, nhiệt độ buồng rau: 2
0
ữ 4
0
. Máy lạnh do hãng
PRESST COLD sản xuất, là loại nén 2 cấp. Công chất lạnh sử dụng là loại R22
- Hệ thống thống gió và điều hòa không khí nhằm đảm bảo điều kiện sinh hoạt
tốt nhất cho thuyền viên làm việc trên tàu. Ngoài ra còn có các hệ thống thông gió
hầm hàng, các hầm chứa. Hệ thống thông gió do dãng SF Air Treatment sản xuất.
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
6
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều

Trang:
2.1.1 Kết cấu máy chính: (xem hình 1.2a và hình 1.2b).
Hình 1.2a. Mặt cắt ngang máy chính
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
8
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
Hình 1.2.b. Mặt cắt dọc máy chính.
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
9
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
2.1.2. Các chi tiêt của máy chính:
191 Bulông suốt
411 Bánh răng lai trục cam
421 Trục cam
423 Động cơ servo đảo chiều
339 Đờng dầu bôi trơn bàn trợt
361 Bàn trợt
337 guốc trợt
722 Cần nối bơm cao áp
551 Bơm cao áp
413 Trục dẫn động
361 ống lồng làm mát piston
436 Van khởi động chính
869 Đờng gió khởi động
431 Đĩa chia gió
830 Đờng gió khởi động chính

2.1.3. Các thông số của động cơ:
Loại động cơ Sulzer 4RND 68M
Số xilanh 4 xilanh
Đờng kính xilanh 680 mm
Hành trình 1250 mm
Công suất cực đại toàn tải ở 7600 bhp
vòng quay 150rpm
Công suất định mức 6840 bhp
Trọng lợng động cơ 225 tấn
Số lợng xécmăng trên một piston 5 chiếc
Tốc độ vòng quay n
min
= 35 rpm
n
max
= 150 rpm
n
tuabin
= 10000 rpm
Vòng quay định mức 145 rpm
Đờng kính cổ khuỷu 540 mm
Đờng kính cổ trục 540 mm
áp suất cháy cực đại 92 ữ 95 bar
áp suất nén 57 ữ 63 bar
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
11
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
áp suất có ích bình quân 12.6 bar

Động cơ đựoc thiết kế để hoạt động với nhiên liệu nặng với độ nhớt khoảng 3500
second Redwood ở 100
0
F.
2.1.6. Các thông số khai thác của động cơ.
Các thông số đợc đo khi thử tàu tại bến đợc trình bày trong bảng 1.
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
12
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Vòng quay động cơ n 139,53 Rpm
Công suất động cơ N 5696 Bhp
Vòng quay tuabin khí xả n
tb
6450 Rpm
Nhiệt độ khí nạp T
a
39
o
C
Nhiệt độ khí xả T
kx
340
o
C
Suất tiêu hao nhiên liệu g
e
153,2 g/bhp.h

C
Ra T
pr
56
o
C
Nhệt độ nớc Vào T
lmv
50
o
C
ra T
lmr
66
o
C
Nhiệt độ khí xả tr
ớc và
sau tuabin
Vào T
tbv
380
o
C
Ra T
tbr
305
o
C
Nhiệt độ nớc làm

0
C.
Nồi hơi còn có các ống quét nằm ngang trọng lợng 3175 kg, trọng tải chứa nớc
4375 kg nhằm nâng cao khả năng hấp thụ nhiệt của nồi hơi.
Nồi hơi có năng suất sinh hơi là 800 kg hơi trên giờ ở áp suất 7 bar, nớc cấp vào
có nhiệt độ 16
0
C.
2.3. Chân vịt.
Chân vịt của tàu Sông Đuống đợc sản xuất bởi Stone Manganese Marine LTD.
Chân vịt là loại 4 cánh, đờng kính cánh là 4700 mm, bớc danh nghĩa 3433 mm với
diện tích bề mặt đạp nớc lầ 10,34 m
2
. Chiều quay tiến là thuận chiều kim đồng hồ.
Trọng lợng chân vịt là 8340 kg.
2.4. Máy đèn.
Tàu Sông Đuống trang bị ba Diesel lai máy phát để cung cấp điện năng phục vụ
nhu cầu sử dụng trên tàu.
Động cơ Diesel chế tạo bởi hãng Ruston Diesels LTD, máy phát chế tạo bởi
hãng Siemens. Động cơ là loại 4 xilanh, loại 4AP230Z, 4 kì. Tốc độ hoạt động 720
rpm. Động cơ Diesel lai máy phát đợc khởi động bằng khí nén.
Máy phát là loại không chổi than, từ trờng quay, điện áp 440 V, công suất
khoảng 438 KVA, 3 pha, tần số 60Hz
2.5. Hệ thống khí nén khởi động.
Hệ thống khí nén đợc trang bị phục vụ mục khởi động máy chính và các động cơ
Diesel lai máy phát, cấp khí nén cho các mạch điều khiển từ xa bằng khí nén và các
mục đích khác.
Tàu đợc trang bị 2 máy nén loại 2TF54, đợc làm mát bằng nớc, nén 2 cấp, các
xilanh đều đặt thẳng đứng. Mỗi máy có năng suất nén 130 m
3

Để đảm bảo điều kiện làm việc tốt nhất cho con ngời trong công việc khai thác,
sử dụng các trang thiết bị máy móc, động cơ Diesel nói riêng và các thiết bị máy
móc nói chung yêu cầu phải có thể dễ dàng điều khiển, vận hành. Trong khai thác hệ
động lực Diesel tàu thủy, điều kiện làm việc buồng máy rộng lớn, tiếng ồn lớn, động
cơ Diesel yêu cầu khả năng có thể điều khiển trực tiếp tại động cơ lẫn điều khiển từ
xa trong buồng điều khiển. Nhờ hệ thống điều khiển và chỉ báo từ xa, ngời vận hành
có thể bao quát tổng thể tình trạng của hệ động lực. Tất cả các thao tác điều khiển,
điều chỉnh tốc độ, chiều quay, các thông số khai thác động cơ đều có thể thực hiện
một cách dễ dàng từ buồng điều khiển. Nhờ đó, công việc vận hành máy trở nên dễ
dàng hơn đối với sĩ quan và thợ máy.
Có nhiều phơng pháp điều khiển từ xa các trang thiết bị máy móc. Có thể là dùng
phơng pháp cơ khí thông thờng (các cơ cấu bánh răng, bánh xích), điện, thủy lực, khí
nén , hoặc là kết hợp nhiều ph ơng pháp để đạt hiệu quả tối u. Hệ thống điều khiển
từ xa trên tàu thủy thờng là thủy lực, khí nén, điện hoặc kết hợp nhiều ph ơng pháp.
Hệ thống điều khiển từ xa là hệ thống cho phép ngời khai thác điều khiển sự hoạt
động của động cơ từ một vị trí cách xa động cơ thông qua một số cơ cấu thực hiên
các chức năng nh khởi động, đảo chiều, thay đổi tốc độ Trong quá trình điều
khiển, cơ cấu điều khiển đợc đặt ở chức năng điều khiển nào thì chỉ có chức năng đó
đợc thực hiện. Đó là điều khiển từ xa theo các lệnh đơn. Với hệ thống điều khiển từ
xa nh vậy, ngời khai thác sẽ phải thực hiện một cách tuần tự các cơ cấu để điều khiển
động cơ. Chẳng hạn động cơ đang làm việc ở chế độ nửa máy theo chiều tiến (Half
ahead), theo yêu cầu của buồng lái chuyển động cơ sang chế độ nửa máy theo chiều
lùi, ngời vận hành phải thực hiện các bớc sau:
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
17
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
- Đa tay điều khiển nhiên liệu về vị trí 0 (cắt nhiên liệu) để dừng động cơ.
- Chờ cho vòng quay của động cơ giảm xuống (quan sát đồng hồ chỉ báo). Đa

hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
Yêu cầu của hệ thống điều khiển từ xa là phải làm việc tin cậy, ổn định và có thể
chuyển sang điều khiển trực tiếp bằng tay trên động cơ khi phần điều khiển từ xa bị
trục trặc.
1.2. Hệ thống điều khiển từ xa máy chính tàu Sông Đuống.
Sau đây, chúng ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể một hệ thống điều khiển từ xa đợc trang
bị trên tàu Sông Đuống. Đây là hệ thống điều khiển từ xa kết hợp khí nén, thủy lực
và điện. Hệ thống điều khiển từ xa tàu Sông Đuống thực hiện các chức năng sau:
- Khởi động, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ động cơ và ngừng máy ở chế độ điều
khiển từ xa.
- Khởi động, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ động cơ và ngừng máy ở chế độ sự cố.
- Bảo vệ an toàn cho động cơ trong quá trình khởi động, đảo chiều và khi có sự
cố xảy ra với hệ thống làm mát, bôi trơn.
Tất cả các chức năng trên đều có thể đợc kiểm tra.
1.2.1. Sơ đồ hệ thống.
Hệ thống bao gồm các phần chính thực hiện các chức năng nh sau:
a, Phần điều khiển động cơ: mục đích để thực hiện các thao tác điều khiển máy
chính. Phần này bao gồm các nhóm:
- nguồn cung cấp khí nén
- Nhóm thay đổi tốc độ
- Hệ thống khởi động
- các thiết bị an toàn
- điều khiển và đảo chiều
Trong trờng hợp 1 số sự cố hệ thống điều khiển khí nén không hoạt động, có
các thiết bị cho phép động cơ hoạt động sự cố bằng cách điều khiển trực tiếp bằng
tay. Trờng hợp phải cắt bỏ bộ điều tốc mà không cho phép dừng động cơ, có các thiết
bị cho phép động cơ khởi động và hoạt động trong điều kiện khẩn cấp và điều khiển
tốc độ động cơ bằng tay.
b, Phần thiết bị chỉ báo

1.03 cảm biến tốc độ có bộ đém vòng quay
1.05 trục truyền động thẳng đứng
1.06 thanh giới hạn mức nhiên liuêụ nhỏ nhất
1.07 chốt giới hạn mức nhiên liệu cực đại
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
20
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
1.11 thanh ngắt nhiên liệu
1.23 tay điêù khiển nhiên liệu khi động cơ hoạt độngệ cố không
dùng bộ điêù tốc
1.24 bộ điều tôc Woodward PGA 58
1.25 tay điều chỉnh tốc độ dông cơ khi hệ thống điêu khiển từ xa
sự cố
1.26 Lò xo
1.27 Thanh truyền
Phần hệ thống khởi động.
2.01 Van trựot trên đĩa chia gió
2.02 Cam trên đĩa chia gió
2.03 Van khởi động chính
2.04 Van một chiều
2.05 Đông hồ ấp suất
2.06 Van xả
2.07 Van pilot điều khiển van khởi động chính
2.08 Van xả của van khởi động
2.09 Van trên máy via
2.10 Tay quay trên van khởi động chính
2.13 Van khởi động trên các xilanh
2.18 Tay điều khiển sự cố(Khi hệ thống điều khiển từ xa hỏng)

2.30 Nút chạy sự cố và reset khi máy dừng do thiếu áp luẹc dầu
2.32 Cảm biến tốc độ cho bộ ngắt máy khi quá tốc
Buồng máy.
6.01 Chai gió
6.02 Đồng hồ àp lực
6.03 Bôm dầu bôi trơn(3-4 bar và 16 bar)
6.04 Van điều chỉnh áp lực dầu bôi trơn
6.05 Đồng hồ áp lực (trên động cơ)
6.07 Phin loc dầu
6.08 Sinh hàn dầu
6.09 Van một chiều
6.10 Van môt chiều (trên động cơ)
Hệ thống điều khiển bằng khí nén.
8.01 Phần giảm áp va lọc khí nén điều khiển
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
22
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
8.02 Van ba vị trí
8.03 Cụm van khởi động
8.04 Cụm van nhiên liệu
8.05 Thiết bị ngắt động cơ bằng điện
8.06 Cụm van giới hạn nhiên liệu khi áp lực quét thấp
8.07 Cụm van khóa liên động bảo vệ đảo chiều (trờng hợp sự cố
không có khí điều khiển)
8.08 Van bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp
8.10 Tay điều chỉnh nhiên liệu
8.15 Nút khởi động
8.16 Nut dừng sự cố

nguồn khí nén từ các chai gió chính áp lực 30 bar, thông qua các van giảm áp(hình
2.1a), áp lực khí điều khiển giảm xuống còn 7 bar. Trên trạm giảm áp, có tay điều
khiển việc cung cấp khí nén cho hệ thống điều khiển. Khi sửa chữa, kiểm tra, các tay
điều khiển này có thể cắt nguồn khí điều khiển vào hệ thống và xả hết khí trong hệ
thống ra ngoài. Để đảm bảo việc cung cấp khí điều khiển ổn định và tin cậy, hệ
thống còn có các chai gió điều khiển nhỏ khác.
Hình2.1a. Van giảm áp.
1. Van nạp gió; 2. Vòng làm kín; 3. Tấm có lỗ; 4. Đồng hồ áp lực; 5. Vòng hãm;
6. O ring; 7. Vòng van; 8. Vòng hãm; 8a. Lới; 9. Chốt có ren; 10,11. O rings; 12. Lò
xo áp lực; 13. Van; 14. Lò xo nén; 15. Vòng; 16. Tấm có lỗ; 17. Vít chốt; 18. Vòng
làm kín; 21. Van; 22. Vòng van; 23. Vòng chặn; 24. Lò xo hình côn; 26. Chốt có ren;
27. Van xả; 28. Vít điều chỉnh; 29. Ê cu 6 cạnh; 30. Lò xo nén; 31. Long đen lò xo;
32. Van bi; 35. Vòng lò xo; 38. Nút vít; 39. Vít điều chỉnh áp lực; 40. Lò xo nén; 41.
Piston; 42. Van; 43. Tấm có lỗ; 44. Vòng làm kín; 45. Nắp; 47. Bi; 48. Lò xo nén;
50. Cán; 51. Tấm dẫn hớng; 53. Phin lọc; 54. Cần chuyển vị trí; 55. Bi; 56. Vòng
chặn; 57. Nút vít.
Trờng đại học hàng hải việt nam - Khoa máy
24
LVTN
hệ thống khởi động đảo chiều
Trang:
b, Các thiết bị đặt tốc độ
Máy chính tàu Sông Đuống trang bị bộ điều tốc thủy lực Wooward PGA 58. Bộ
điều tốc đợc điều khiển bằng áp lực khí nén thông qua tay đặt tốc độ trong buồng
điều khiển máy. Trên bộ điều tốc còn trang bị các thiết bị cảm biến cho hệ thống chỉ
báo nh chỉ báo tải, vòng quay động cơ Khi bộ điều tốc bị sự cố, có thể đ ợc ngắt ra
khỏi hệ thống và tốc độ động sẽ đợc diều khiển bằng tay 1.23.
c, Các thiết bị khởi động bằng khí nén.
Phần thiết bị khởi động động cơ bao gồm các van khởi động trên các xilanh, các
van khởi động chính, đĩa chia gió, van điều khiển khởi động. Nhiệm vụ của các thiết