SU1119929A1 - Электрогидравлическа рулева машина - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА, содержаща  силовой исполнительиый привод миогокамерной конструкции, силовые установки с насоса .ми переменной производительности и датчиками давлени  рабочей жидкости, соединенные гидравлическими лини ми с камерами силового исполнительного привода. а также цистерны рабочей жидкости с датчиками уровн  рабочей жидкости, пусковые блоки электродвигателей силовых установок, щиты питани , устройство разделени  гидросистемы , систему управлени  с исполнительными механизмами и датчиком обратной св зи, подключенным к румпелю, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, она снабжена св занным с румпелем блоком автоматического переключенн  и соединенным с ним дополнительным датчиком обратной св зи, при этом основной датчик обратной св зи соединен с румпелем через блок автоматического переключени , который электрически соединен с устройством разделени  гидросистемы.

Description

1C

;о

Изобретение относитс  к судостроению, в частности к электрогидравлическим рулевым машинам.

Известна электрогидравлическа  рулева  машина, содержаш.а  силовой исполнительный привод многокамерной конструкции , силовые установки с насосами переменной производительности и датчиками давлени  рабочей жидкости, соединенные гидравлическими лини ми с камерами силового исполнительного привода, а также цистерны рабочей жидкости с датчиками уровн  рабочей жидкости, пусковые блоки электродвигателей силовых установок, ш,иты питани , устройство разделени  гидросистемы и систему управлени  с исполнительными механизмами и датчиком обратной св зи, подключенным к румпелю 1.

Недостатком известной рулевой машины  вл етс  пониженна  надежность, обусловленна  отсутствием устройства, исключающего частое срабатывание предохранительных клапанов силовых установок и силового исполнительного привода и возможные при этом случаи пикового заброса давлени  при работе на разделенной гидросистеме в режиме «след щего и «простого видов управлений.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности рулевой машины.

Указанна  цель достигаетс  тем, что электрогидравлическа  рулева  машина, содержаща  силовой исполнительный привод многокамерной конструкции, силовые установки с насосами переменной производительности и датчиками давлени  рабочей жидкости, соединенные гидравлическими лини ми с камерами силового исполнительного привода, а также цистерны рабочей жидкости с датчиками уровн  рабочей жидкости , пусковые блоки электродвигателей силовых установок, щиты питани , устройство разделени  гидросистемы, систему управлени  с исполнительными механизмами и датчиком обратной св зи, подключенным к румпелю, снабжена св занным с румпелем блоком автоматического переключени  и соединенным с ним дополнительным датчиком обратной св зи, при этом основной датчик обратной св зи соединен с румпелем через блок автоматического переключени , который электрически соединен с устройством разделени  гидросистемы.

На чертеже показана принципиальна  схема электрогидравлической рулевой машины .

Электрогидравлическа  рулева  машина содержит силовой исполнительный привод 1, гидравлически соединенный с силовыми установками 2 и 3 через блоки запорно-предохранительных клапанов 4 и 5,при этом силовые установки соединены с цистернами 6

и 7, в которые помещены датчики 8 и 9 аварийного уровн  и датчики 10 и И предельного уровн  рабочей жидкости, электромагнитные клапаны 12 н 13,

гидравлически соединенные с клапанами 14 и 15 кольцевани  и силовыми установками и электрически соединенные с устройством разделени  гидросистемы 16 соединены с пусковыми блоками 17 и 18 электродвигателей силовых установок, системой 19 управлени , блоком 20 переключени , щитами 21 н 22 питани .

Силовой исполнительный привод состоит из четырех цилиндровых камер 23-26, в которых размещены плунжеры 27 и 28,

соединенные через шарниры 29 н 30 с румпелем 31, а также датчиков обратной св зи: основного 32 и дополнительного 33, соединенных с румпелем через блок 20 переключени .

Силовые установки 2 и 3 имеют собственные гидравлические контуры, которые состо т из насосов 34 и 35 переменной производительности , кинематически соединенных с электродвигател ми 36 и 37, а также

со вспомогательыми насосами 38 и 39 управлени  и подпитки. Насосы переменной производительности соединены с исполнительными механизмами 40 и 41 системы управлени  через задатчики 42 и 43 перемещени  люлек насосов.

В гидравлической линин подпитки вспомогательных насосов установлены датчики 44 и 45 давлени , электрически соединенные с устройством разделени  гидросистемы. Гидравлический выход от насосов переменной производительности силовых установок осуществл етс  через отсечные клапаны 46-49, полости управлени  которых соединены гидравлическими лини ми 50 и 51 соответственно со вспомогательными насосами 38 и 39. Между гидравлическими лини ми силовых установок установлены предохранительные клапаны 52-55. Силовые установки соединены с блоками запорно-, предохранительных клапанов гидравлическими лини ми 56-59, а сами блоки соединены с камерами силового исполнительного

привода гидравлическими лини ми 60-63, а между собой гидравлическими лини ми 64-69.

Вспомогательные насосы 38 и 39 соединены с электромагнитными клапанами 12 и 13 гидравлическими лини ми 70 и 71, при этом электромагнитные клапаны соединены с клапанами кольцевыми гидравлическими лини ми 72 и 73.

Электрогндравлическа  рулева  машина работает следующим образом.

При запуске, например, силовой установки 2 через пусковой блок 18 от щита 22 питани  запускаетс  электродвигатель 36

и получают питание датчики 8 и 9 уровн , система 19 управлени , устройство разделени  гидросистемы 16 и датчик 44 давлени .

Силовой исполнительный привод 1 находитс  в среднем положении (в диаметральной плоскости судна), силова  установка 2 включена и работает на холостом режиме, при этом давлением от насоса 38 управлени  и подпитки по гидравлической линии 50 открыты отсечные клапаны 46 и 47.

При задании угла перекладки рул  от системы 19 управлени , например, на левый борт (по часовой стрелке) исполнительный механизм 40 воздействует на задатчик 42 перемещени  люльки насоса 34, последн  , отклон  сь, обеспечивает подачу рабочей жидкости от насоса 34 через отсечной клапан 47 по гидравлическим лини м 57, 61, 64, 65, 66 и 63 через блоки запорно-предохранительных клапанов 4 и 5 и клапаны 14 и 15 кольцевани  в цилиндровые камеры 24 и 26. Из цилиндрических камер 23 и 25 рабоча  жидкость вытесн етс  по гидравлическим лини м 56, 60, 62, 67, 68 и 69 через блоки запорно-предохранительных клапанов 4 и 5 и клапаны 14 и 15 кольцевани  14, 15.

Давление рабочей жидкости воздействует на плунжеры 27 и 28, которые перемеща сь через шарниры 29 и 30 передаютусилие на румпель 31, заставл   его поворачиватьс  через шарниры 29 и 30, передают усилие на румпель 31, заставл   его поворачиватьс  по часовой стрелке, а вместе с ним и руль (не показан). При этом угол поворота рул  фиксируетс  основным датчиком 32 обратной св зи, соединенным с румпелем через блок 20 переключени  и имеющим концевой электрический ограничитель, исключающий перекладку рул  на угол свыше допустимой величины.

При задании угла перекладки на правый борт (против часовой стрелки) система 19 управлени  воздействует на исполнительный механизм 40, который через задатчик 42 перемещает люльку насоса 34 в другое положение , при этом нагнетательной становитс  гидравлическа  лини  56, а всасывающей гидравлическа  лини  57 силовой установки 2, под давлением оказываютс  рабочие камеры 23 и 25, а камеры 24 и 26 соедин ютс  со всасывающими гидравлической линией 57. Руль перекладываетс  против часовой стрелки.

Работа силового исполнительного привода от силовой установки 3 аналогична работе от силовой установки 2.

В случае какого-либо повреждени  гидравлических линий или камер силового исполнительного привода, гидравлический привод автоматически раздел етс  на две двухкамерные гидравлические системы.

При работе силовой установки 2 и по вреждении одной из гидравлический линий 56-69 или одной из камер 23-26 происхо дит понижение уровн  в цистерне 6 и возможно падение давлени  на датчике 44 давлени , установленном в гидравлической линии подпитки силовой установки 2. При срабатывании датчика уровн  или датчика 44 давлени  поступает соответствующий сигнал в устройство разделени  гидросистемы 16, которое подает команду на включение электромагнитного клапана 12, который , перемеща сь, соедин ет через гидравлические линии 70 и 72 полость управлени  клапана 14 с насосом 38 управлени  и под5 питки. Клапан 14 кольцевани  срабатывает , кольцу  камеры 23 и 24, при этом одновременно включаетс  в работу силова  установка 3, котора  начинает работать на закольцованные камеры. Цилиндровые камеры 25 и 26 остаютс  в работе. Одновре0 менно с включением электромагнитного

клапана от устройства разделени  гидросистемы 16 включаютс  блок 20 переключени , обеспечивающий переключение датчиков обратной св зи: отключение из рабо5 ты основного датчика (отсоединение его от румпел ) и подключение в работу дополнительного датчика (соединение его с румпелем ). Подключение осуществл етс  в диапазоне углов перекладки рул , на который настроен дополнительный датчик обратной

0 св зи с целью исключени  поломки его конечных выключателей, ограничивающих угол перекладки рул  в соответствии с допустимой величиной давлени  в рабочих камерах при работе на разделенной гидросистеме .

Задание от системы управлени  с ходового мостика большего угла перекладки, чем величина, на которую настроен конечный выключатель датчика обратной св зи

0 (дополнительного), окажетс  невозможным, что исключает необходимость работы предохранительных клапанов 52, 53 и силовой установки 2, а также предохранительных клапанов блоков 4 и 5.,.

Поиск неисправности в гидросистеме про5 должаетс  в следующем пор дке. Если уровень рабочей жидкости в цистерне 6 будет продолжать понижатьс  или же давление, регистрируемое датчиком давлени  44 не восстановитс , то следовательно потер .

0 негерметичности произошла в гидросистеме привода, котора  осталась незакольцованной и при отсутствии давлени  на датчике 44 силовой установки 2 и наличии давлени  на датчике давлени  45 вновь включенной силовой установки 3 или же понижении уров5 н  в цистерне ё до датчика предельного уровн  10; подаетс  команда на отключение силовой установки 2 и электромагнитного клапана 12, отключение которого обеспечивает через устройство разделени  гидросистемы 16 включение электромагнитного клапана 13, при этом блок 20 переключени  обеспечивает работу дополнительного датчика обратной св зи 33.

Если негерметичность осталась со стороны закольцованной части гидропривода, то в этом случае либо не будет давлени  на датчике давлени  45, а на датчике давлени  44 оно восстановитс , либо уровень рабочей жндкостн в цистерне 7 начнет понижатьс ; По сигналу с датчика 45 давлеии  или датчика предельного уровн  11 силова  установка 3 отключитс , в работе останетс  клапан 14 кольцеванн , электромагнитный клапан 12 и блок 20 переключен ниЯ с дополнительным датчиком 33 обратной св зи.

Обиаружение и изол ци  поврежденного участка гидравлического привода рул 

Г7-гт- п-7

при начальном управлении от силовой установки 3 осуществл етс  аналогично. Разделение гидросистемы может быть осуществлено не только при аварийном состо нии гидросистемы, но и при определенном диапазоне углов, что улучщает эксплуатационные характеристики судна.

Изобретение обеспечивает ограничение угла перекладки рул  как при аварийном так и при нормальном состо нии гидросистемы рулевой машины при разделении гидросистемы на две отдельные части одна из которых закольцована.

J5 Технико-экономический эффект заключаетс  в повышении надежности рулевой машины. Величина повышени  надежности

расчетам составл по предварительным ет 1,5-2°/о.

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА, содержащая силовой исполнительный привод многокамерной конструкции, силовые установки с насосами переменной производительности и датчиками давления рабочей жидкости, соединенные гидравлическими линиями с камерами силового исполнительного привода, а также цистерны рабочей жидкости с датчиками уровня рабочей жидкости, пусковые блоки электродвигателей силовых установок, щиты питания, устройство разделения гидросистемы, систему управления с исполнительными механизмами и датчиком обратной связи, подключенным к румпелю, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена связанным с румпелем блоком автоматического переключения и соединенным с ним дополнительным датчиком обратной связи, при этом основной датчик обратной связи соединен с румпелем через блок автоматического переключения, который электрически соединен с устройством разделения гидросистемы.