CN2409138Y - 船舶主机同步随动遥控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型系船舶主机同步随动遥控装置,由指令发送器与随动传动器组成,指令发送器由面板上设有多级档位触点、正倒车合排滑环、接入电源正端滑环的固定盘与面板上设有滑动触点的转动盘构成,转动盘与指令操纵手柄的中轴相固接;随动传动器由指令随动跟踪器、直流伺服电机及其减速器构成,伺服电机的输出轴与减速器输入轴相接,减速器的输出轴与随动跟踪器及主机油门操纵杆同轴装配,优点是装置简单、工作可靠,操作维护容易。

Description

船舶主机同步随动遥控装置

本实用新型涉及一类船舶主机遥控装置，特别是船舶主机同步随动遥控装置。

目前，在采用柴油机作为推进主机的船舶上，为实现主机的遥控(在驾驶室或集中控制站)，都设有主机遥控装置。根据控制方式不同，大致可分为三种：

第一种：采用机械式链条链轮直接操纵或用软轴直接操纵，由于受到距离和转向的限制，这种装置仅用于沿海小型船舶上。

第二种：采用以单片微处理机作为核心控制器的遥控装置，该种装置技术含量高，但装置复杂、造价高，仅限于较大型的船舶上采用。

第三种：采用电位器发送指令与电位器跟踪反馈，即按电桥原理工作，或采用自整角机发送指令与自整角机跟踪反馈随动控制装置，这种控制方式，在控制电路中均采用对称平衡放大器，执行机构有电动、气动、液压等形式。这种结构装置是近年来广为采用的具有普遍代表性的主机遥控装置。它具有灵敏度及精度高、造价较低等优点，但仍还存在较多缺点：1、所使用的电子元器件，质量要求高、参数选择严、需经筛选老化处理。2、给定指令和反馈均需采用无间隙高精度小模数齿轮，这就给制造、装配、调整带来一定难度。3、由于是靠给定与跟踪反馈信号比较、即靠误差来控制，为提高随动工作的准确度和执行机构工作的快速性，往往会出现振荡现象。4、故障检查、排除较难，所以要求船上配有一定专业知识的电工人员进行维护、管理和使用。5、造价高、使用环境条件要求高。所以中小型船舶较难采用，尤其是鱼船不易采用。

本实用新型目的是：克服现有技术之不足，提供一种结构简单、工作可靠、使用维护方便的船舶主机同步随动遥控装置。

本实用新型的基本设计思想是：指令发送部分由一组随指令操纵杆的转动而实现离合的机械接触式电信号开关来实现；指令随动传动部分有一个可以完全跟踪指令发送器档位的随动跟踪器，该跟踪器应与主机油门操纵杆在电机驱动下同轴转动；指令发送应实现三方面控制：1、控制电机正、反转以达到开大、关小主机油门之目的；2、通过跟踪器可控制电机的停、转，以达到确定主机油门开送到某一位置维持船舶的行进速度；3、控制主机齿轮箱离合器的正、反车合排的转换以实现船舶的前进、后退的转换。

本实用新型是这样实现的：

船舶主机同步随动遥控装置，包括指令发送器与接收跟踪器，其特征是：由多功能指令发送器与随动传动器两部分组成，

(1)、指令发送器由面板上设有多级档位触点、正倒车合排导电滑环、接入电源正端滑环的导电固定盘与面板上在对应位置上设有滑动触点的导电转动盘构成，转动盘与指令操纵手柄的中轴相固接，该中轴上还设有加、减转速控制开关，

(2)、随动传动器由指令随动跟踪器、直流伺服电机及其减速器构成，伺服电机的输出轴与减速器输入轴相接，减速器的输出轴与随动跟踪器及主机油门操纵杆同轴装配，跟踪器由面板上布有跟踪档位触点、接入电源负端滑环的导电固定盘与面板上设有相应触点的导电转动盘构成、转动盘与减速器输出轴相固接，

(3)、指令发送器固定盘上的各级档位触点与指令随动跟踪器固定盘上的对应各级档位触点分别以导线接通，

(4)、正、倒车合排导电滑环分别与主机齿轮箱离合器的正、倒车合排控制电磁阀相串接至电源负端。

在上述方案中，加、减转速控制开关的转动盘与电源一端相接，固定盘上的加、减速两档触点分别与接触器SC、RC线圈相接至电源另一端。随动跟踪器的固定盘上的滑环与电源负端之间还接有一个控制继电器CR线圈，其常闭触点CR接于转速开关电路的电源供电回路上。指令发送器固定盘上的正、负档位触点按相同绝对值而一一对应以导线接通，在负档位触点分布的一侧还设有换向导电滑环，其与控制继电器CCR线圈相接至电源负端，CCR的一对常闭触点分别接于转速控制开关电路中加速触点与继电器S线圈C之间、减速触点与继电器RC线圈之间，CCR的一对常开触点分别接于加速触点与继电器RC线圈之间、减速触点与继电器SC线圈之间。随动跟踪器固定盘上，在最高档位下又增设一超速档位触点，该触点与电源正端相接，在与该触点对应的位置上另设一单独触点串接一超速保护继电器OR线圈至电源负端，OR的常闭触点串接在转速控制开关电路中加速接触器线圈SC的支路上。

实施本实用新型时，可以将随动传动器设计成由直流伺服电机、涡轮涡杆减速器与随动跟踪器相互组合成一体结构。

本实用新型优点是：装置简单，制造、安装、调试容易，工作可靠，出现故障检修容易，只要具备普通电工知识人员即可使用和维护。

附图为本实用新型实施例整机电原理结构图。

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步叙述：

图中所示各部件名细为：

STS-指令发送器、CRS-加、减转速控制开关、RBS-随动跟踪器、SC-加速接触器、RC-减速接触器、CR-定档位控制继电器、OR-超速保护继电器、CCR-换向控制继电器、SM-直流伺服电动机、CU-减速器、EG-主柴油机、CS-带离合器的主机齿轮箱、SV2-正车合排控制电磁阀、SV1-倒车合排控制电磁阀、11-指令转动导电盘、12-指令同步加、减速控制开关、13-指令发送器接入电源正端导电滑环、14-正车合排导电滑环、15-倒车合排导电滑环、16-换向导电滑环、17-跟踪转动导电盘、18-接入电源负端导电滑环、19-主机油门操纵杆。

本实用新型工作原理按图所示简述如下：

1、备车：

备车为主机遥控操纵准备状态，参看附图。第1步：接通主电路和控制电路电源，由于STS中零位触点和RBS中的零位触点用导线相联，所以控制电路接通电源后，正电位经件13、件11、STS中零位触点经导线传导至RBS中零位触点，再经件17、件18将正电位送到CR线圈正端，而CR的另一端与负电位相联，所以此时CR线圈通电吸合铁芯、其辅助常闭触点CR断开，把SM控制电路中正电位断开，SM不能工作而处静止状态，与SM同轴的RBS中件17，和EG上的件19都处在静止不动状态。第2步：起动主机、当主机起动完毕后，立即向前操纵件11至1挡位上，正电位经件13、件11送到STS中的1档位触点上，原零位触点断电，此时因SM还没送电而处于静止状态，RBS中件17也处于静止而停止在零位上，此时则CR线圈被断电、铁芯释放，则常闭触点CR闭合，正电位经CR送到CRS中的件12上，又因件12与STS中的件11同轴，所以与件11同步转动，向前也就是向加速方向转动到CRS中的加速开关触点上，又因此时CCR线圈没送电，所以，CCR常闭触点闭合；又因此时OR线圈没通电，所以其常闭触点OR闭合，正电位经过CCR和OR常闭触点送到正转控制接触器SC的电磁线圈上，又因SC另一端与负电位接通，所以SC线圈通电铁芯被吸合，带动常开主触点SC SC闭合，使SM通电正转、同轴经CU减速驱动件17向前(正转)转动，同时CU输出轴又驱动件19、开大主机油门，直至当件17跟踪转动到RBS中的1档位时，CR线圈又通电吸合，则其常闭触点CR又断开，使SC线圈断电，其常开主触点SC SC又断开，使SM断开电源而停止转动。同时RBS中件17停止转动，停止在(跟踪到)相应1档位上。随之EG上的件19也转动到相应的1档位上，此时主机便运转在怠速状态(主机最小稳定转速)，船舶仍保持静止不动，至此备车完毕。

2、向前(船舶前进加速或减速)操纵

将STS中的件11向前操纵到STS中的2档位上，如上述相同，此时RBS中件17停留在1档位上，则CR线圈又断电了，其辅助常闭触点CR又闭合了，SC线圈又通电吸合，其常开主触点SC、SC又闭合了。把SM接通电源、SM又继续向正转方向(加速)转动，同时又驱动件17和件19向正转方向转动，当件17转动到RBS中档位触点2时，CR线圈又被通电将其常闭触点CR断开，SC线圈断电，其常开主触点SC SC断开，则SM断电停止转动，由于SM停止转动，则件19也停止转动，即油门停止开大，此时主机便运转在第2档位上。另外当STS中件11转至第2档位时件11又同时把正电位送到件14上，经导线又把正电位送到CS上的SV2上，SV2的另一端与负电位相联，此时SV2线圈通电，吸合SV2铁芯，开通了离合器正车合排气压回路，离合器正车(前进)合排，EG经CS驱动螺旋桨正转，螺旋桨便推动船舶前进，此时船舶进入了前进1的船速航行。同理，当STS中件11再向前转动到3或4或5档位上时，主机油门就随之跟踪到相应3或4或5档位上，又因此过程中，件11同件14始终保持接通，则SC2也始终保持通电，这就保证了离合器继续处于正车合排状态，这样就保证了船舶航行在相应的前进2或3或4的航速上。另外如果从前进4航速减到前进3或2或1航速上时，将件11向后转动到前进3或2或1航速档位上，则与件11同轴的件12也同步向后转动到减速控制开关触点上，这样减速控制接触器RC线圈通电动作，其常开主触点RC RC闭合，接通了SM电枢电源(此时SM电枢电源反向)、SM开始反转。经传动使件19向减小油门方向转动，直至跟踪到与指令相对应的档位上后而停止。

3、向后(船舶后退加速或减速)操纵

将件STS中件11从前进1档位过零位向后转动到STS中的-1档位上(需注意的是过零位时不要停止)，当件11操至过零和-1档位之间时，件11首先接通了件16，正电位就经件16送到换向继电器CCR线圈上，CCR线圈另一端与负电位相接，所以此时CCR线圈通电动作，其辅助常闭触点CCR CCR断开，同时辅助CCR CCR常开触点闭合，把加、减速控制接触器的控制电路换向，又因STS中1档位和-1档位用导线联接，所以件11从档位1后操转动到-1过程中，只是把SC和RC控制电路与前进比较实施了换向控制，其它状态(如1挡位时比较)未改变，所以此时主机EG仍保留在怠速状态下运转，此时船舶停止不动。当把件11再向后操转到-2挡位上时，因-2挡位触点与2挡位触点有导线联接，此时SC和RC控制电路已经换向了，虽然CRS中件12与件11同步转到减速控制触点-2上，此时，经过CCR辅助触点换接，仍然是SC线圈通电而动作，其常开主触点闭合，SM还是正转，经传动使件19开大油门，EG加速，但此时件11已与件15接通，于是正电位通过件15与SV1接通，使之吸合，这样便开通了离合器倒车合排气压回路，离合倒车合排，EG驱动螺旋桨反转。船舶后退航速增加。件17的跟踪过程与前进工作过程相同，所以当件1转至到-3或-4或-5档位上时，主机EG也随之加速到-3或-4或-5档位上时，此过程中因件11始终与件15接通，所以离合器倒车合排电磁阀SV1通电而吸合铁芯，开启了离合器倒车油压回路，使离合器进入了倒车合排状态，船舶后退并航行在相应船速上。

4、传动齿轮箱中离合器工作过程：当件11处在零位1和-1档位上时，因离合器正或倒车电磁阀SV1、SV2不通电，所以此时离合器处于脱排状态，船舶静止不动。当件11操转到2或3或4或5挡位时，件11经件14把正电位送到SV2上，SV2另一端接负电位，所以SV2始终保持通电，也就保持了离合器正车合排，此区间也就是船舶前进区间。反之当件11操转到-2或-3或-或-5挡位上，同理离合器倒车合排电磁SV1始终通电，也就保证了离合器此区间始终倒车合排，此区间也就是船舶后退区间。

5、超速保护

图中设有超速保护继电器OR，当控制电路出现故障处于失控状态时，SM就可能一直在运转，使主机EG油门一直增大而加速。当达到设定的超速转速时，RBS中件17转动到触点6和7上，使触点6和7相联，则OR线圈通电动作，其辅助常闭控制触点OR断开而断开SC控制电路、SC线圈断电、主触点SCSC断开使SM断电而停转。主机EG油门增大过程也随之停止，此时EG运转在设定超速转速下，报警电路开始发出声光报警信号，此时操作人员应立即实施减速操纵，把EG转速降到安全正常转速上，然后进行电路检查、排除故障，恢复装置的正常工作。

Claims (6)

1、船舶主机同步随动遥控装置，包括指令发送器与接收跟踪器，其特征是：由多功能指令发送器与随动传动器两部分组成，

(1)、指令发送器由面板上设有多级档位触点、正倒车合排导电滑环、接入电源正端滑环的导电固定盘与面板上在对应位置上设有滑动触点的导电转动盘构成，转动盘与指令操纵手柄的中轴相固接，该中轴上还设有加、减转速控制开关，

(2)、随动传动器由指令随动跟踪器、直流伺服电机及其减速器构成，伺服电机的输出轴与减速器输入轴相接，减速器的输出轴与随动跟踪器及主机油门操纵杆同轴装配，跟踪器由面板上布有跟踪档位触点、接入电源负端滑环的导电固定盘与面板上设有相应触点的导电转动盘构成、转动盘与减速器输出轴相固接，

(3)、指令发送器固定盘上的各级档位触点与指令随动跟踪器固定盘上的对应各级档位触点分别以导线接通，

(4)、正、倒车合排导电滑环分别与主机齿轮箱离合器的正、倒车合排控制电磁阀串接至电源负端。

2、根据权利要求1所述的遥控装置，其特征是：加、减转速控制开关的转动盘与电源一端相接，固定盘上的加、减速两档触点分别与接触器SC、RC线圈相串接至电源另一端。

3、根据权利要求2所述的遥控装置，其特征是：随动跟踪器的固定盘上的滑环与电源负端之间还接有一个控制继电器CR线圈，其常闭触点CR接于转速开关电路的电源供电回路上。

4、根据权利要求2所述的遥控装置，其特征是：指令发送器固定盘上的正、负档位触点按相同绝对值而一一对应以导线接通，在负档位触点分布的一侧还设有换向导电滑环，其与控制继电器CCR线圈串接至电源负端，CCR的一对常闭触点分别接于转速控制开关电路中加速触点与继电器SC线圈之间、减速触点与继电器RC线圈之间，CCR的一对常开触点分别接于加速触点与继电器RC线圈之间、减速触点与继电器SC线圈之间。

5、根据权利要求2所述的遥控装置，其特征是：随动跟踪器固定盘上，在最高档位下又增设一超速档位触点，该触点与电源正端相接，在与该触点对应的位置上另设一单独触点串接一超速保护继电器OR线圈至电源负端，OR的常闭触点串接在转速控制开关电路中加速接触器线圈SC的支路上。

6、根据权利要求1所述的遥控装置，其特征是：随动传动器是由直流伺服电机、涡轮涡杆减速器与随动跟踪器相互组合成一体结构。