CN208882095U - 一种船舶随动操舵仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船舶随动操舵仪，包括：操舵仪主仪、舵机报警箱、第一油泵起动箱、第二油泵起动箱、舵机舱操舵开关箱、反馈器和液压舵机组，所述操舵仪主仪通过导线分别与舵机报警箱、第一油泵起动箱、第二油泵起动箱、舵机舱操舵开关箱和反馈器连接，所述舵机报警箱通过导线分别与第一油泵起动箱和第二油泵起动箱连接，所述舵机舱操舵开关箱通过导线与液压舵机组中两个电磁换向阀连接，第一油泵起动箱和第二油泵起动箱通过导线分别与液压舵机组其中一个液压舵机油泵和舵机报警触点接线箱实现信号连接。本船舶随动操舵仪对操舵仪的结构进行了优化设计，使操舵仪操控性能更符合现代船舶操纵的要求。

Description

一种船舶随动操舵仪

技术领域

本实用新型涉及一种操舵仪，具体涉及一种船舶随动操舵仪。

背景技术

操舵仪是船舶航行的重要设备。它对船舶舵机进行控制，实现船舶直航或回转。它具有多种操舵模式(随动、手动、应急)，操舵人员可根据情况选择使用；可在不同的地点(例如驾驶室、舵机舱)实施操舵；它具有功能相同，电路独立的双控制系统，控制系统之间互为热备份。

随动操舵仪是船舶控制系统中不可缺少的重要设备，它可以通过航向设定使船舶行使更接近直线，避免了“蛇行”从而更节能更经济。我国在从70年代就开始自动舵的研究，并取得了一定的成就，但是现有的随动操舵仪机械结构复杂，齿轮数量多，传动系统很繁琐，传动比较大，使得整个装置的成本相对较高、重量大、误差大、可靠性也较差。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种船舶随动操舵仪，对操舵仪的结构进行了优化设计，使操舵仪操控性能更符合现代船舶操纵的要求。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种船舶随动操舵仪，包括：操舵仪主仪、舵机报警箱、第一油泵起动箱、第二油泵起动箱、舵机舱操舵开关箱、反馈器和液压舵机组，所述操舵仪主仪通过导线分别与舵机报警箱、第一油泵起动箱、第二油泵起动箱、舵机舱操舵开关箱和反馈器连接，所述舵机报警箱通过导线分别与第一油泵起动箱和第二油泵起动箱连接，所述液压舵机组包括液压油箱，所述液压油箱的左侧安装有两个并排设置的液压舵机油泵，两个并排设置的液压舵机油泵通过管道与液压油箱连接，并且每个液压舵机油泵与液压油箱连接的管道上均安装有电磁换向阀，所述液压油箱上安装有舵机报警触点接线箱，所述液压油箱的右侧安装有两个并排设置的液压舵机油缸，所述液压舵机油缸的伸缩杆分别通过连接板与舵机转轴连接，舵叶安装在舵机转轴上，所述舵机转轴通过联杆与反馈器的信号输入端连接，所述舵机舱操舵开关箱通过导线与两个电磁换向阀连接，第一油泵起动箱通过导线分别与其中一个液压舵机油泵和舵机报警触点接线箱实现信号连接，第二油泵起动箱通过导线分别与另一个液压舵机油泵和舵机报警触点接线箱实现信号连接。

优选的，所述操舵仪主仪上安装有操舵手轮，所述操作手轮的下方并排安装有第一油泵起动开关、操舵方式转换开关和第二油泵起动开关。

优选的，所述操舵仪主仪上还安装有操舵仪表指示盘，所述操舵仪表指示盘的右下角安装有操舵开关，所述操舵仪表指示盘的上方安装有操舵工作状态及报警指示板。

优选的，所述操舵仪表指示盘包括操舵指令指针、操舵指令刻度盘和舵角指示刻度盘，所述舵角指示刻度盘安装在操舵指令刻度盘上方，操舵指令指针由大头指针和小头指针一体成型，其中大头指针指向操舵指令刻度盘的刻度部分，小头指针指向舵角指示刻度盘的刻度部分。

优选的，所述第一油泵起动箱和第二油泵起动箱上均安装有舵机起动开关。

优选的，所述舵机舱操舵开关箱上安装有操舵地点选择开关和舵机舱操舵开关。

本实用新型提供的一种船舶随动操舵仪的有益效果在于：本船舶随动操舵仪简化了控制结构，通过操舵仪主仪控制第一油泵起动箱和第二油泵起动箱进而可以独立控制两台液压舵机油泵的工作，并通过操舵仪主仪对液压舵机油泵上电磁换向阀的控制可以实现对液压舵机油缸运动控制，从而推动舵叶的转动，以控制船舶航行方向，两台液压舵机油泵可通过第一油泵起动箱和第二油泵起动箱组合控制，可以工作在单机运行、双机运行、双机互为备用运行三种工况，使操舵仪操控性能更符合现代船舶操纵的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接示意图。

图2为本实用新型中操舵仪主仪的前视图。

图3为本实用新型中操舵仪主仪的侧视图。

图4为本实用新型中操舵仪主仪的俯视图。

图5为本实用新型中第一油泵起动箱的前视图。

图6为本实用新型中舵机舱操舵开关箱的前视图。

图7为本实用新型的随动控制原理图。

图中：1、操舵仪主仪；2、舵机报警箱；3、第一油泵起动箱；4、第二油泵起动箱；5、舵机舱操舵开关箱；6、反馈器；7、液压舵机组；8、舵机报警触点接线箱；9、电磁换向阀；10、液压舵机油泵；11、液压油箱；12、液压舵机油缸；13、舵机转轴；14、舵叶；15、联杆；16、第一油泵起动开关；17、操舵方式转换开关；18、第二油泵起动开关；19、操舵开关；20、操舵手轮；21、操舵指令指针；22、操舵指令刻度盘；23、舵角指示刻度盘；24、操舵工作状态及报警指示板；25、手轮发送自整角机；26、手轮接收自整角机；27、操纵机构自整角机；28、反馈器自整角机；29、舵角发送自整角机；30、舵角指示接收自整角机；31、相敏整流器；32、触发放大器；33、固态继电器；34、操舵地点选择开关；35、舵机舱操舵开关；36、舵机起动开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种船舶随动操舵仪。

参照图1至图7所示，一种船舶随动操舵仪，包括：操舵仪主仪1、舵机报警箱2、第一油泵起动箱3、第二油泵起动箱4、舵机舱操舵开关箱5、反馈器6和液压舵机组7，所述操舵仪主仪1通过导线分别与舵机报警箱2、第一油泵起动箱3、第二油泵起动箱4、舵机舱操舵开关箱5和反馈器6实现信号连接，所述舵机报警箱2通过导线分别与第一油泵起动箱3和第二油泵起动箱4实现信号连接，所述操舵仪主仪1上安装有操舵手轮20，所述操作手轮20的下方并排安装有第一油泵起动开关16、操舵方式转换开关17和第二油泵起动开关18，操作手轮20的上方安装有操舵仪表指示盘，所述操舵仪表指示盘的右下角安装有操舵开关10，所述操舵仪表指示盘的上方安装有操舵工作状态及报警指示板24，所述操舵仪表指示盘包括操舵指令指针21、操舵指令刻度盘22和舵角指示刻度盘23，所述舵角指示刻度盘23安装在操舵指令刻度盘22上方，操舵指令指针21由大头指针和小头指针一体成型，其中大头指针指向操舵指令刻度盘22的刻度部分，小头指针指向舵角指示刻度盘23的刻度部分；所述第一油泵起动箱3和第二油泵起动箱4上均安装有舵机起动开关36，所述舵机舱操舵开关箱5上安装有操舵地点选择开关34和舵机舱操舵开关35；所述液压舵机组7包括液压油箱11，所述液压油箱11的左侧安装有两个并排设置的液压舵机油泵10，两个并排设置的液压舵机油泵10通过管道与液压油箱11连接，并且每个液压舵机油泵10与液压油箱11连接的管道上均安装有电磁换向阀9，所述液压油箱11上安装有舵机报警触点接线箱8，所述液压油箱11的右侧安装有两个并排设置的液压舵机油缸12，所述液压舵机油缸12的伸缩杆分别通过连接板与舵机转轴13连接，舵叶14安装在舵机转轴13上，所述舵机转轴13通过联杆15与反馈器的信号输入端连接，所述舵机舱操舵开关箱5通过导线与两个电磁换向阀9连接，第一油泵起动箱3通过导线分别与其中一个液压舵机油泵10和舵机报警触点接线箱8实现信号连接，第二油泵起动箱3通过导线分别与另一个液压舵机油泵10和舵机报警触点接线箱8实现信号连接。

参照图1至图7所示，本船舶随动操舵仪的工作原理如下：

1、液压舵机的控制

两路三相50Hz380V电源接至安装在舵机舱的第一油泵起动箱3及第二油泵起动箱4，液压舵机可以在驾驶室的操舵仪主仪1实现对舵机舱的第一油泵起动箱3及第二油泵起动箱4控制,通过安装在舵机舱操舵开关箱5内操舵地点选择开关34来选择由驾驶室还是舵机舱控制；当选择在舵机舱控制时,操舵地点选择开关34指向"1号"或"2号"位置,将起动箱上的舵机舵起动开关36起动或停止液压舵机油泵10。当选择在驾驶室控制时,用操舵仪主仪1上第一油泵起动开关16或第二油泵起动开关18控制液压舵机油泵10起动或停止。

通过操舵仪主仪1控制第一油泵起动箱3和第二油泵起动箱4进而可以独立控制两台液压舵机油泵10的工作，并通过操舵仪主仪1对液压舵机油泵10上电磁换向阀9的控制可以实现对液压舵机油缸12运动控制，从而推动舵叶14的转动，以控制船舶航行方向，两台液压舵机油泵10可通过第一油泵起动箱3和第二油泵起动箱4组合控制，可以工作在单机运行、双机运行、双机互为备用运行三种工况，使操舵仪操控性能更符合现代船舶操纵的要求。

2、自整角机控制

参照图7所示，图7为本实用新型的随动控制原理图，随动控制的自整角机由操纵机构发送自整角机27和反馈器接收自整角机28组成。

自整角发送机27安装在驾驶室的操舵仪主仪1的操纵机构内，操舵手轮通过减速齿轮带动手轮发送自整角机25转动，通过电气连接带动操纵机构上的手轮接收自整角机26带动操纵机构自整角机27转动，其自整角机转轴上的操舵指令指针21指示操舵指令角度。接收自整角机28则安装在舵机舱反馈器6内用齿轮通过连杆与舵机上的联杆15与舵机轴13联接,由此通过操舵台内的电气元件组成闭环系统。

自整角机的作用是对手轮的操舵角度和舵叶14的偏舵角度进行检测。如果二者有角差则自整角机输出相应极性的交流讯号,此交流讯号经过相敏整流器31和触发放大器后32经固态继电器33控制舵机电磁换向阀9使舵角转动,直到舵叶14的角度和操舵指令指示角度一致后自整角机不输出讯号,舵机轴停止转动。

3、随动操舵控制

由相敏整流器放大器31、触发放大器32、固态继电器33组成输出电路。

当操舵手轮20向一边操舵时,通过手轮发送自整角机25和手轮接收自整角机26的电信号连接，带动操纵自整角机27转动后,使反馈器自整角机28的绕组有讯号输出到相敏整流器31输入端,经相敏整流器放大后,在负载电阻上输出一个方向的直流电压,驱动该路固态继电器工作，在手轮向另一边操舵时,就输出极性相反的直流电压。

相敏整流器有输出电压时,当触发电路输入为正讯号时,其电压大于基准电压时,右舵控制端输出为低电平,使右舵固态继电器导通,接通右舵电磁换向阀使舵向右方向转动，完成右舵操作。

相敏整流器输出相反电压时,触发电路输入为正讯号时,同理,左舵控制端输出为低电平,使左舵固态继电器导通,接通左舵电磁换向阀使舵向左方向转动，实现左舵的操作。

4、舵角指示

舵角指示由自整角机组成的角位置远距离指针指示系统组成,装在反馈器6的舵角发送自整角机29,和装在操舵仪主仪1上的舵角指示接收机30各绕组作同步联接,当处在协调位置时两机三相绕组各端点之间感应电压相等,绕组没有电流流通,系统处在平衡状态。当舵叶14转动带动了舵角发送自整角机29转动,两自整角机三相绕组各端子间电压将不相等使绕组间产生电流,激磁磁通与此电流相互作用将产生一转矩令自整角机30转子追随自整角机29转子转动,通过装在自整角机30上的刻度盘就可指示出转舵角度。

5、操纵和报警

随动操舵仪主仪1安装于驾驶室的驾控台上，是随动操舵仪的核心部件，负责操舵管理、舵机启动和报警，具有舵机机组工况(单机运行/双机运行/双机互为备用)选择，操舵模式(随动/手动/应急)选择，随动操舵、手动操舵等功能，通过主仪上的状态指示板24可显示操舵仪的各种工作状态。

在驾驶室操纵模式下，操舵仪主仪上的操舵方式开关17置于"随动"位置时,此时接通随动操舵控制电路的输入和输出回路，操纵操舵手轮，经随动控制电路输出至固态继电器使左右舵电液阀工作而转舵。

操舵方式开关17置于"手动"位置时,操纵手动操舵开关19，其开关直接控制电液阀达到操舵的目的。

操舵方式开关17置于"应急"位置时,可通过应急电源经手动操舵开关19送到电液阀实现操舵。

将舵机舱操舵开关箱5上的操舵地点选择开关34置于"1号"或"2号"时,用起动箱上的舵机舵起动开关36起动油泵电动机11，扳动舵机舱操舵开关箱5的操舵开关35可在舵机舱操舵。

上述所有操作均可在主仪状态指示板24上显示当前工作状态。

舵机的报警信号包括动力失电(液压舵机的三相电源故障〕、断相(三相供电系统相序缺失)、过载(液压系统油泵电动机过载〉、液位低(液压系统油箱油少)、滤器阻塞(滤油器压力差高于设定值)、油温高(液压油温度高于设定值)、低油压(油压低于设定值)、液压阻(液压系统液压油管阻塞)等，上述报警项目均可在主仪报警指示板24和舵机报警箱2上显示及发出呜音报警并可消音。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，气路、电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种船舶随动操舵仪，其特征在于包括：操舵仪主仪、舵机报警箱、第一油泵起动箱、第二油泵起动箱、舵机舱操舵开关箱、反馈器和液压舵机组，所述操舵仪主仪通过导线分别与舵机报警箱、第一油泵起动箱、第二油泵起动箱、舵机舱操舵开关箱和反馈器连接，所述舵机报警箱通过导线分别与第一油泵起动箱和第二油泵起动箱连接，所述液压舵机组包括液压油箱，所述液压油箱的左侧安装有两个并排设置的液压舵机油泵，两个并排设置的液压舵机油泵通过管道与液压油箱连接，并且每个液压舵机油泵与液压油箱连接的管道上均安装有电磁换向阀，所述液压油箱上安装有舵机报警触点接线箱，所述液压油箱的右侧安装有两个并排设置的液压舵机油缸，所述液压舵机油缸的伸缩杆分别通过连接板与舵机转轴连接，舵叶安装在舵机转轴上，所述舵机转轴通过联杆与反馈器的信号输入端连接，所述舵机舱操舵开关箱通过导线与两个电磁换向阀连接，第一油泵起动箱通过导线分别与其中一个液压舵机油泵和舵机报警触点接线箱实现信号连接，第二油泵起动箱通过导线分别与另一个液压舵机油泵和舵机报警触点接线箱实现信号连接。

2.如权利要求1所述的船舶随动操舵仪，其特征在于：所述操舵仪主仪上安装有操舵手轮，所述操作手轮的下方并排安装有第一油泵起动开关、操舵方式转换开关和第二油泵起动开关。

3.如权利要求2所述的船舶随动操舵仪，其特征在于：所述操舵仪主仪上还安装有操舵仪表指示盘，所述操舵仪表指示盘的右下角安装有操舵开关，所述操舵仪表指示盘的上方安装有操舵工作状态及报警指示板。

4.如权利要求3所述的船舶随动操舵仪，其特征在于：所述操舵仪表指示盘包括操舵指令指针、操舵指令刻度盘和舵角指示刻度盘，所述舵角指示刻度盘安装在操舵指令刻度盘上方，操舵指令指针由大头指针和小头指针一体成型，其中大头指针指向操舵指令刻度盘的刻度部分，小头指针指向舵角指示刻度盘的刻度部分。

5.如权利要求1所述的船舶随动操舵仪，其特征在于：所述第一油泵起动箱和第二油泵起动箱上均安装有舵机起动开关。

6.如权利要求1所述的船舶随动操舵仪，其特征在于：所述舵机舱操舵开关箱上安装有操舵地点选择开关和舵机舱操舵开关。