CN106809368A - 一种船用液压舵机控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种船用液压舵机控制系统，主要由液压泵、控制阀、辅助组件组成。该系统采用开式回路，结构简单，管理方便；同时，由于采用了回油节流调速回路，当风浪或水流对舵叶的冲击所产生的转矩与转舵方向相同(即舵机承受负载)时，节流阀能较好地控制转舵速度，因而舵机工作比较平稳。
Description
技术领域
本发明涉及一种船用液压舵机控制系统，适用于机械领域。
背景技术
舵机的控制系统可以分为机械式、电气式、液压式等几种，液压控制系统具有体积小、质量轩、占用空间小、速度调节方便、易于实现自动化和自动过载保护、零件润滑条件好、使用寿命长等优点。液压系统的控制方式，通常根据船舶大小、动力系统配置和船舶用途来设计。
发明内容
本发明提出了一种船用液压舵机控制系统，采用开式回路，结构简单，管理方便；同时，由于采用了回油节流调速回路，当风浪或水流对舵叶的冲击所产生的转矩与转舵方向相同(即舵机承受负载)时，节流阀能较好地控制转舵速度，因而舵机工作比较平稳。
本发明所采用的技术方案是：所述舵机液压控制系统主要由液压泵、控制阀、辅助组件组成。由于采用开式回路，结构简单，管理方便；同时，由于采用了回油节流调速回路，当风浪或水流对舵叶的冲击所产生的转矩与转舵方向相同(即舵机承受负载)时，节流阀能较好地控制转舵速度，因而舵机工作比较平稳。
所述液压控制系统可以采用两台CB型齿轮油泵，供给液压系统压力油，额定工作压力为2.5MPa。一台为常用泵，在正常航行时使用；另一台为备用泵。
所述液压控制系统的压力控制阀有溢流阀6和安全阀7，用来控制系统的压力，以保证各元件安全工作。方向控制阀有单向阀4和手动三位四通换向阀11，用来控制油液流动方向。流量控制采用节流阀8，与其他元件一起，组成回油节流调速回路，用来调节转舵机构的运动速度。
所述液压控制系统采用的辅助元件有油箱1、过滤器2,蓄能器10和缓冲器9等。蓄能器10容积较大，上部充人一定压力的压缩空气。它的主要作用是贮存能量，以满足断续工作的转舵机构在短时间内需要大量供油的要求，适当减小了油泵的流量规格；另外，它也可以对油泵排出的油液起一定的缓冲作用。缓冲器9容积较小，它起一定的缓冲作用，在系统油路突然断开时，减小系统中的液压冲击。
所述舵机工作时，起动任一台油泵均可。油泵经过滤器2从油箱1吸油，经单向阀排人蓄能器10。当换向阀11处于中间位置时，其上的油口P, A, B, O互不相通，转舵机构左、右油缸中的油液处于锁闭状态，舵稳定在既定的舵角上。由于系统不用油，蓄能器内的油压逐渐升高。当此压力升高到系统额定工作压力2.5 MPa(由溢流阀6调定)时，溢流阀6开启溢油，油泵排出的油全部经该阀溢流回油箱，系统压力不再升高。当系统压力下降时，溢流阀关闭，停止溢油，油泵又恢复向蓄能器及系统供油。当向左扳动操作手轮时，手动换向阀11的阀芯移到左端位置，使油口P与B, A与0分别相通，蓄能器内的压力油就经手动换向阀进人转舵机构的右油缸，而左油缸的油液则经手动换向阀及节流阀流回油箱，转舵机构即带动舵叶向左舷偏转。当向右扳动操舵手轮时，手动换向阀11的阀芯移到右端位置，使油口P与A, B与0分别相通，压力油经手动换向阀进人转舵机构的左油缸，右油缸的油液经换向阀及节流阀流回油箱，转舵机构即带动舵叶向右舷偏转。当舵转至要求的舵角时，操舵手轮回中，换向阀阀芯即回到中间位置，油口P, A, B, O互不相通，切断了油路，舵稳定在要求的舵角上。
由于节流阀8串联在转舵机构回油路中，所以只要改变节流阀8的开度，即可调节通过转舵机构的流量，从而调节转舵速度。节流阀开度增大时，转舵速度提高；反之，转舵速度降低。由于蓄能器可以在短时间内向转舵机构提供大量压力油，故提高了转舵速度，缩短了转舵时间，满足了转舵的需要。同时，在油泵发生故障停止供油时，蓄能器仍可输出部分油液，短时间内维持舵机正常运行。蓄能器作为应急能源，一般要求供油量能满足全负荷，以便有足够的时间采取应变措施，当溢流阀6失灵，蓄能器内的油压升高至2.5MPa时，安全阀7就开启，油泵排人蓄能器的油液经安全阀流回油箱，从而防止系统中的油压继续升高，起到安全保护作用。
本发明的有益效果是：采用开式回路，结构简单，管理方便；同时，由于采用了回油节流调速回路，当风浪或水流对舵叶的冲击所产生的转矩与转舵方向相同(即舵机承受负载)时，节流阀能较好地控制转舵速度，因而舵机工作比较平稳。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压系统原理。
图2是本发明的命令节点链。
图中：1.油箱；2.过滤器；3.泵；4.单向阀；5.油缸；6.溢流阀；7.安全阀；8.节流阀；9.缓冲器；10.蓄能器；11.手动三位四通换向阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，舵机液压控制系统主要由液压泵、控制阀、辅助组件组成。由于采用开式回路，结构简单，管理方便；同时，由于采用了回油节流调速回路，当风浪或水流对舵叶的冲击所产生的转矩与转舵方向相同(即舵机承受负载)时，节流阀能较好地控制转舵速度，因而舵机工作比较平稳。
液压控制系统可以采用两台CB型齿轮油泵，供给液压系统压力油，额定工作压力为2.5MPa。一台为常用泵，在正常航行时使用；另一台为备用泵。
液压控制系统的压力控制阀有溢流阀6和安全阀7，用来控制系统的压力，以保证各元件安全工作。方向控制阀有单向阀4和手动三位四通换向阀11，用来控制油液流动方向。流量控制采用节流阀8，与其他元件一起，组成回油节流调速回路，用来调节转舵机构的运动速度。
液压控制系统采用的辅助元件有油箱1、过滤器2,蓄能器10和缓冲器9等。蓄能器10容积较大，上部充人一定压力的压缩空气。它的主要作用是贮存能量，以满足断续工作的转舵机构在短时间内需要大量供油的要求，适当减小了油泵的流量规格；另外，它也可以对油泵排出的油液起一定的缓冲作用。缓冲器9容积较小，它起一定的缓冲作用，在系统油路突然断开时，减小系统中的液压冲击。
如图2，舵机工作时，起动任一台油泵均可。油泵经过滤器2从油箱1吸油，经单向阀排人蓄能器10。当换向阀11处于中间位置时，其上的油口P, A, B, O互不相通，转舵机构左、右油缸中的油液处于锁闭状态，舵稳定在既定的舵角上。由于系统不用油，蓄能器内的油压逐渐升高。当此压力升高到系统额定工作压力2.5 MPa(由溢流阀6调定)时，溢流阀6开启溢油，油泵排出的油全部经该阀溢流回油箱，系统压力不再升高。当系统压力下降时，溢流阀关闭，停止溢油，油泵又恢复向蓄能器及系统供油。当向左扳动操作手轮时，手动换向阀11的阀芯移到左端位置，使油口P与B， A与0分别相通，蓄能器内的压力油就经手动换向阀进人转舵机构的右油缸，而左油缸的油液则经手动换向阀及节流阀流回油箱，转舵机构即带动舵叶向左舷偏转。当向右扳动操舵手轮时，手动换向阀11的阀芯移到右端位置，使油口P与A, B与0分别相通，压力油经手动换向阀进人转舵机构的左油缸，右油缸的油液经换向阀及节流阀流回油箱，转舵机构即带动舵叶向右舷偏转。当舵转至要求的舵角时，操舵手轮回中，换向阀阀芯即回到中间位置，油口P, A, B, O互不相通，切断了油路，舵稳定在要求的舵角上。
由于节流阀8串联在转舵机构回油路中，所以只要改变节流阀8的开度，即可调节通过转舵机构的流量，从而调节转舵速度。节流阀开度增大时，转舵速度提高；反之，转舵速度降低。由于蓄能器可以在短时间内向转舵机构提供大量压力油，故提高了转舵速度，缩短了转舵时间，满足了转舵的需要。同时，在油泵发生故障停止供油时，蓄能器仍可输出部分油液，短时间内维持舵机正常运行。蓄能器作为应急能源，一般要求供油量能满足全负荷，以便有足够的时间采取应变措施，当溢流阀6失灵，蓄能器内的油压升高至2.5MPa时，安全阀7就开启，油泵排人蓄能器的油液经安全阀流回油箱，从而防止系统中的油压继续升高，起到安全保护作用。
Claims (6)
1.一种船用液压舵机控制系统，其特征是：所述舵机液压控制系统主要由液压泵、控制阀、辅助组件组成。
2.根据权利要求1所述的一种船用液压舵机控制系统，其特征是：所述舵机液压控制系统由于采用开式回路，结构简单，管理方便；同时，由于采用了回油节流调速回路，当风浪或水流对舵叶的冲击所产生的转矩与转舵方向相同(即舵机承受负载)时，节流阀能较好地控制转舵速度，因而舵机工作比较平稳。
3.根据权利要求1所述的一种船用液压舵机控制系统，其特征是：所述液压控制系统可以采用两台CB型齿轮油泵，供给液压系统压力油，额定工作压力为2.5Mpa，一台为常用泵，在正常航行时使用；另一台为备用泵。
4.根据权利要求1所述的一种船用液压舵机控制系统，其特征是：所述液压控制系统的压力控制阀有溢流阀6和安全阀7，用来控制系统的压力，以保证各元件安全工作。
5.根据权利要求1所述的一种船用液压舵机控制系统，其特征是：所述方向控制阀有单向阀4和手动三位四通换向阀11，用来控制油液流动方向；流量控制采用节流阀8，与其他元件一起，组成回油节流调速回路，用来调节转舵机构的运动速度。
6.根据权利要求1所述的一种船用液压舵机控制系统，其特征是：所述液压控制系统采用的辅助元件有油箱1、过滤器2,蓄能器10和缓冲器9等。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201510865382.9A CN106809368A (zh) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 一种船用液压舵机控制系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109484605A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-19 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种高效船舶操舵方法 |
| CN110785347A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-02-11 | 川崎重工业株式会社 | 操舵控制系统 |
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2015
- 2015-12-01 CN CN201510865382.9A patent/CN106809368A/zh active Pending
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