CN203921180U - 可调螺距侧向推进器的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可调螺距侧向推进器的控制系统，包括：由桨叶、桨毂、配油器组成的可调螺距的侧向推进器，其特征在于：控制系统由控制面板、侧向推进器的电机启动柜、桨叶调距机构和桨叶反馈机构组成，其中：侧向推进器的电机启动柜中设有自耦降压启动电路；桨叶调距机构包括控制手柄、比例放大器、比例阀、泄压阀及其控制装置；桨叶反馈机构为传统的角度电位计；所述的侧向推进器的电机启动柜控制按钮、桨叶调距机构中的控制手柄以及角度电位计的显示均安装在控制面板上。
Description
技术领域
本实用新型适用于可调螺距侧向推进器的控制系统。
背景技术
可调螺距推进器cpp又称调距桨（或者可调桨），是船舶领域中动力系统中不可缺少的部件之一，齐全英文拼写为control pitch propeller。是一种可以调整螺距的螺旋桨， 调距桨装置由桨叶、桨毂机构、配油器、液压及电控系统等五大系统组成。调距桨控制系统是闭环控制系统，现以目前常用的电液比例阀作为闭环系统电液接口的调距桨为研究对象作分析。根据手柄指令信号和螺距反馈信号经过参数运算输出模拟电压信号控制液压系统的比例阀，液压油经比例阀通过配油机构，将方向和油流量都受控制的高压油输入到位于螺旋桨桨毂中的伺服油缸，这样活塞在液压油的作用一下向前或向后移动，并通过转叶机构驱动桨叶，在全正车和全倒车范围内，无级调节螺距角。同时油缸的活塞运动带动配油器旁的螺距反馈机构使螺距反馈信号发生改变，当螺距发讯器输出的反馈信号与指令信号大小相等时，误差信号为零，输出控制比例阀的电压信号为零，液压系统的比例阀阀芯处于中间位置，液压系统的高压油路被切断，调距油缸的活塞停止移动，调距机构停止转动，此时的桨叶角就是指令信号所要求达到的螺距角。
为了满足船舶狭水道低速航行以及靠离码头等各种机动工况的需要，可调螺距的侧向推进器在各种类型的船舶上得到了广泛的应用。如现代大型海洋运输船舶、港内作业船舶、海洋工程船舶、海洋石油服务船的靠离平台作业，都离不开可调螺距的侧向推进器。相对而言，由于平时船舶侧推装置使用时间较短，一般采用两组开关Ka和Kb分别控制左右电磁阀的形式改变侧向推进器的螺距（如图1），这种控制方式虽然原理简单，但是在实际使用中，左右电磁阀只存在或开或关的工作状态，直接影响到侧向推进器螺距的调整精度，此外，为了防止误操作，往往需要在两组开关Ka和Kb之间设置互锁装置。如何提高船舶的可操纵性，迫切需要改变可调螺距侧向推进器的控制系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对传统的可调螺距侧向推进器的控制系统存在的设计缺陷，尤其是需要实现螺距调节的循环式控制，提供一种新的可调螺距侧向推进器的控制系统。
本实用新型的目的是这样实现的：一种可调螺距侧向推进器的控制系统，包括：由桨叶、桨毂、配油器组成的可调螺距的侧向推进器，其特征在于：控制系统由控制面板、侧向推进器的电机启动柜、桨叶调距机构和桨叶反馈机构组成，其中：侧向推进器的电机启动柜中设有自耦降压启动电路；桨叶调距机构包括控制手柄、比例放大器、比例阀、泄压阀及其控制装置；桨叶反馈机构为传统的角度电位计；所述的侧向推进器的电机启动柜控制按钮、桨叶调距机构中的控制手柄以及角度电位计的显示均安装在控制面板上。
由图4可见，桨叶调距机构中的控制装置包括比例阀的随动控制继电器，随动控制继电器的常闭接点位于泄压阀的控制支路，两个常开接点分别位于比例阀两侧的阀芯控制支路；比例放大器的工作电源为24V，X1和X2端输入的控制电流为4-20mA，当输入的控制电流为4-12mA之间时，控制比例阀左侧阀芯的开启度，当输入的控制电流为12-20mA之间时，控制比例阀右侧阀芯的开启度，当输入的控制电流为12mA时，比例阀左右侧的阀芯平衡；泄压阀位于比例阀的左右侧阀芯之间。
在本实用新型中：随动控制继电器受控于PLC模块，24V的工作电源输入至由PLC模块的L和M端口，随动控制继电器的控制信号由PLC模块的10.0端口输入，随动控制继电器与PLC模块的M和Q0.0端口连接。
本实用新型的优点在于：由于可调螺距侧向推进器的控制系统的桨叶调距机构中设置了比例放大器、比例阀，工作中可以通过控制手柄精确改变比例放大器输入端的控制电流，对比例阀进行精确控制。由于泄压阀受控于随动控制继电器，在比例阀不工作的状态下，可以通过泄压阀泄压。由于侧向推进器的电机启动柜中设有自耦降压启动电路，可以确保侧向推进器的电机平稳启动。
附图说明
图1是传统的调整桨叶螺距的控制原理示意图。
图2是本实用新型实施例的控制系统框图。
图3是用于本实用新型实施例的一种自耦降压启动电路的原理图。
图4是本实用新型的桨叶调距机构的原理图。
图5是本实用新型涉及的一种随动控制继电器的电原理图。
具体实施方式
附图2-5非限制性地公开了本实用新型的结构示意图，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
可调螺距侧向推进器的控制系统，包括：由桨叶、桨毂、配油器组成的可调螺距的侧向推进器，由图2可见，侧向推进器受控于电机，电机受控于电机启动柜，其控制系统是：控制系统由控制面板、侧向推进器的电机启动柜、桨叶调距机构和桨叶反馈机构组成，其中：侧向推进器的电机启动柜中设有自耦降压启动电路。具体实施时，桨叶调距机构包括控制手柄、比例放大器、比例阀、泄压阀及其控制装置；桨叶反馈机构为传统的角度电位计；所述的侧向推进器的电机启动柜控制按钮、桨叶调距机构中的控制手柄以及角度电位计的显示均安装在控制面板上。
图3公开了一种侧向推进器的电机的自耦降压启动电路，在图3中，M为侧向推进器的电机，QF为总闸，KM1、KM2、KM3为自耦变压所使用的接触器，KT为时间继电器。SB1为停止按钮，SB2为启动按钮；操作时，合上总闸QF，按下SB2启动按钮，在KM1继电器的作用下，接触器KM1接触器闭合，同时KM2接触器在KM2继电器的作用下也闭合，为电机M提供降压启动电源；由于KM2继电器电路并联了一个时间继电器KT，经时间继电器KT延时后，KA继电器被接通，使KM3继电器接通，KM3接触器闭合，并使KM1和KM2继电器依次失电，KM1和KM2接触器断开，完成自耦变压启动过程，KT延时时间一般设置为8~12S。需要停机时，只要按停止按钮SB1，就可以切断KM3继电器，使KM3接触器断开，电机M停止工作。
由图4可见，桨叶调距机构中的控制装置包括比例阀的随动控制继电器，随动控制继电器的常闭接点位于泄压阀的控制支路，两个常开接点分别位于比例阀两侧的阀芯控制支路；比例放大器的工作电源为24V，输入的控制电流为4-20mA，当控制电流为4-12mA之间时，控制比例阀左侧阀芯的开启度，当控制电流为12-20mA之间时，控制比例阀右侧阀芯的开启度，当控制电流为12mA时，比例阀左右侧的阀芯平衡；泄压阀位于比例阀的左右侧阀芯之间。在本实施例中，比例放大器的型号为VT-AB-D24-A2-V.
由图5可见，随动控制继电器K1受控于PLC模块，24V的工作电源S输入至PLC模块的L和M端口，随动控制继电器K1的控制信号由PLC模块的10.0端口输入，随动控制继电器K1与PLC模块的M和Q0.0端口连接。随动控制继电器K1的常闭触点位于泄压阀的继电器工作支路上，两个常开触点分别位于比例阀两侧阀芯工作支路上（参见图4）。在本实施例中，PLC模块的型号为TM258LFDC24DT。
Claims (3)
1.一种可调螺距侧向推进器的控制系统，包括：由桨叶、桨毂、配油器组成的可调螺距的侧向推进器，其特征在于：控制系统由控制面板、侧向推进器的电机启动柜、桨叶调距机构和桨叶反馈机构组成，其中：侧向推进器的电机启动柜中设有自耦降压启动电路；桨叶调距机构包括控制手柄、比例放大器、比例阀、泄压阀及其控制装置；桨叶反馈机构为传统的角度电位计；所述的侧向推进器的电机启动柜控制按钮、桨叶调距机构中的控制手柄以及角度电位计的显示均安装在控制面板上。
2.根据权利要求1所述的可调螺距侧向推进器的控制系统，其特征在于：桨叶调距机构中的控制装置包括比例阀的随动控制继电器，随动控制继电器的常闭接点位于泄压阀的控制支路，两个常开接点分别位于比例阀两侧的阀芯控制支路；比例放大器的工作电源为24V，输入的控制电流为4-20mA，当控制电流为4-12mA之间时，控制比例阀左侧阀芯的开启度，当控制电流为12-20mA之间时，控制比例阀右侧阀芯的开启度，当控制电流为12mA时，比例阀左右侧的阀芯平衡；泄压阀位于比例阀的左右侧阀芯之间。
3.根据权利要求2所述的可调螺距侧向推进器的控制系统，其特征在于：随动控制继电器受控于PLC模块，24V的工作电源输入至PLC模块的L和M端口，随动控制继电器的控制信号由PLC模块的10.0端口输入，随动控制继电器与PLC模块的M和Q0.0端口连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN107367980A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-21 | 镇江赛尔尼柯自动化有限公司 | 嵌入式分布型可调螺距螺旋桨的螺距控制系统及控制方法 |
| CN111498078A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶侧推自动化控制系统及控制方法 |
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