JP2721687B2 - 舵取機オートアイソレーシヨンシステム - Google Patents

舵取機オートアイソレーシヨンシステム

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JP2721687B2
JP2721687B2 JP63317714A JP31771488A JP2721687B2 JP 2721687 B2 JP2721687 B2 JP 2721687B2 JP 63317714 A JP63317714 A JP 63317714A JP 31771488 A JP31771488 A JP 31771488A JP 2721687 B2 JP2721687 B2 JP 2721687B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は舵取機オートアイソレーションシステムに関
する。
〔従来の技術〕
オートアイソレーションシステムを備えた舶用油圧舵
取装置においては、従来、第4図系統図に示すように、
油圧ポンプユニット01,01′は主油圧ポンプユニット02,
02′,補助ポンプ03,03′,モータ04,04′,油タンク0
5,05′などよりなり、アクチュエーターはシリンダー0
6,06′,06″,06,ラム07,07′及びチラー08よりなり、油
圧ポンプユニットとアクチュエーター間の油圧回路上に
は、トランスファーバルブ09,09′,オートアイソレー
ションバルブ010,010′が挿入され、油圧ポンプユニッ
ト,油タンク,アクチュエーター,各バルブなどはそれ
ぞれ油管011,011′,012,012′などで結ばれている。
また、補助ポンプ03,03′の吐出口から油管013,013′
がそれぞれトランスファーバルブ09,09′,オートアイ
ソレーションバルブ010,010′へ延び、それぞれのオー
トアイソレーションバルブ010,010′は油管014で結ばれ
ている。
このように油圧回路は、油圧ポンプユニット1及びこ
れに接続されているトランスファーバルブ09,油圧シリ
ンダー06,06′と、油圧ポンプユニット01′及びこれに
接続されているトランスファーバルブ09′,油圧シリン
ダー06″,06,に2系統化され、これらはオートアイソレ
ーションバルブ010,010′の開通によって、油管014を通
して連通,切離しができるようになっている。
油タンク05,05′には油面低下を検知し、低油面警報
を発すると同時に、モーター04,04′の発停及びオート
アイソレーションバルブ010,010′の開閉を行う低油面
警報用レベルスイッチ015,015′及び低々油面警報用レ
ベルスイッチ016,016′が取り付けてある。
このような油圧システムにおいて、配管系統内のいず
れかの場所に単一の故障が生じた場合、この部分から油
が漏出し、配管系の一部に低圧部分が発生すると、低圧
になった油管へは補給弁017,017′を経由して補給ポン
プ03又は03′により油タンク05又は05′から油が補給さ
れ、配管系統への油の補給に伴い油タンク内の油面は徐
々に低下し、ついには低油面警報設定レベル(レベルス
イッチ015又は015′の取付位置)に達する。
低油面の検出に伴い、通常はアイソレーションバルブ
010,010′,連通管014を通して相互に接続されているこ
の油圧系統アイソレーションバルブ010,010′を閉とす
ることで切り離され、それぞれ別個に操舵を接続するこ
とになる。
すなわち、この状態で運転を継続すると、単一故障が
生じている側の油圧系統の油タンクは油面低下が進行
し、さらに低い低油面警報すなわち、低々油面警報を発
する。このとき、油面低下が進行し、さらに低い低油面
警報すなわち、低々油面警報を発した油圧系統に単一故
障があるものとして判断し、この系統側のオートアイソ
レーションバルブを閉とし、油圧ポンプユニットを停止
することにより健全な側の油圧配管系統による運転が継
続される。
このように油タンクに取付けた低油面警報用レベルス
イッチは油面の低下を検出することにより、漏油を検知
するとともに、いずれの配管系統が故障しているのかを
判断する。
なお、船体の揺動による油面の低下を検知してアイソ
レーションが誤作動を起こさないように、連続して一定
時間以上油面が低下した場合にのみ低油面の信号が出る
ように制御シーケンス内にタイマー回路が組み込んであ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、アイソレーションバルブを閉にして切
離し、油圧系統をそれぞれ別個にそれぞれのシリンダー
を介して操舵する場合、2個の油圧ポンプユニットの噴
出圧力をマッチングさせる必要がある。もし、マッチン
グしていないと、チラーに対して2つの異なった噴出圧
力による力が加わることになり、アンバランスが生じ、
舵軸に悪影響を及ぼすという不具合がある。
また、故障,損傷による配管系からの油漏出は故障,
損傷の程度に応じて大きく変わり、従って、スイッチ作
動位置まで油面が低下するのに必要な時間は長短の開き
が大きく、その間は配管系統内の油圧力を高圧に維持で
きず、従って負荷に抵抗できる程の反力を出力できない
から舵角を所定の角度に維持できない場合が生ずる。
所定の角度に維持できない状態は、できる限り早く検
出することが重要であるが、漏出の程度が小さく、低油
面検出又は低々油面検出までの時間が長時間に及ぶ場合
は、舶用舵取装置にあっては船体の進路の制御が十分で
ない状態が続く。本発明は、このような事情に鑑みて提
案されたもので、確実に異常な油圧系統を判定し、切換
えを行って運転を維持することのできる舵取機オートア
イソレーションシステムを提供することを目的とする。
さらには、オイルタンクの油面の低下の検出には頼ら
ずに、油圧系統異常の検出及び故障側系統の切離しを早
期に行い、危険を未然に防止できる安全第1の舵取機オ
ートアイソレーションシステムを提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために第1の発明は、舵軸に嵌着されたチラー
と、上記チラーを回動する複数の油圧シリンダーと、上
記複数の油圧シリンダーに油圧を給排する並列油圧駆動
回路と、上記並列油圧駆動回路を複数のアイソレーショ
ンバルブを介して接続するインターコネクションライン
とよりなる舵取装置において、一方のアイソレーション
バルブを閉鎖したときに油圧系統の異常の有無を判定す
る異常判定回路と、上記異常判定回路から異常が検出さ
れたときには一方の油圧駆動回路を切り離すとともに他
方の油圧駆動回路を運転し、上記異常判定回路から異常
が検出されないときには他方の油圧駆動回路を切り離す
とともに一方の油圧駆動回路を運転する運転継続手段と
を具えたことを特徴とする。
第2の発明は、舵軸に嵌着されたチラーと、上記チラ
ーを回動する複数の油圧シリンダーと、上記複数の油圧
シリンダーに油圧を給排する並列油圧駆動回路と、上記
並列油圧駆動回路を複数のアイソレーションバルブを介
して接続するインターコネクションラインとよりなる舵
取装置において、舵軸に付設されそのトルクの変化を検
出する歪ゲージと、歪ゲージの出力が設定時間以上設定
値以下となったときに油圧系統の異常を判定し、その後
一方のアイソレーションバルブを閉鎖したときに油圧系
統の異常の有無を判定する異常判定回路と、上記以上判
定回路から異常が検出されたときには一方の油圧駆動回
路を切り離すとともに他方の油圧駆動回路を運転し、上
記異常判定回路から異常が検出されないときには他方の
油圧駆動回路を切り離すとともに一方の油圧駆動回路を
運転する運転継続手段とを具えたことを特徴とする。
第3の発明は、舵軸に嵌着されたチラーと、上記チラ
ーを回動する油圧シリンダーと、上記油圧シリンダーに
油圧を給排する油圧駆動回路と、舵軸に付設されそのト
ルクの変化を検出する歪ゲージと、上記歪ゲージの出力
が設定時間以上設定値以下となったときに油圧系統の異
常を判定する異常判定回路とを具えたことを特徴とす
る。
〔作用〕
このような構成によれば、まず、舵軸のトルクの検出
により油圧駆動回路の異常の発生が検知され、次に、一
方のアイソレーションバルブの開閉により一方の駆動油
圧回路のみによる操舵を行い、その際の判定回路の出力
に基づいて損傷した駆動油圧回路が自動的に判明し、ア
イソレーションバルブの連動的開閉により、損傷した駆
動油圧回路は切り離されて不作動となり、その後操舵は
健全な駆動油圧回路のみによって行われることとなる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を図面について説明すると、第1図
はその系統図、第2図は第1図の装置が故障のため操舵
制御不能になった場合の検出回路のフローチャート、第
3図は第1図において故障駆動システムを切離し、健全
駆動システムによる制御能力回復までの作用を示すフロ
ーチャートである。
まず、第1図において、舵軸1には、舵板2で水流に
より発生する力と、舵取装置3により発生する反力とに
よりねじりトルクが発生し、舵軸表面上にひずみが生ず
る。このひずみは舵軸表面に取り付けた歪ゲージ4によ
り検出され、増幅器及び変換器5によりトルク値として
検出される。
いま、このような舵取装置3の油圧系統に損傷が生じ
た場合、舵取装置は舵板負荷に対して、反力を出すこと
ができず、舵軸にはねじり応力は発生しない。従って、
舵軸上の歪ゲージにはひずみ値は検出されないか、又は
きわめて小さい値しか表れない(舵取装置自身の摩擦等
により若干の反力が発生するのみ)。検出したトルク値
を比較器6により設定トルク値と比較し、検出トルク値
が設定値よりも小さい場合、接点信号7をオートアイソ
レーション制御盤8へ伝える。
ここで、舵角を変更している最中すなわち転舵中は、
舵取装置は舵板の動きに追従するのみで、特に反力を必
要とせず舵板が勝手に動く状態もあり得る。この場合、
転舵に要する時間の間は油圧系統に異常がなくても、計
測される舵軸内のねじり応力が低いレベルになり得る。
そこで、設定レベル以下のトルクが検出された場合、比
較器6により接点信号7がオートアイソレーション制御
盤8に伝えられ、制御回路の中では、接点信号7が規定
時間以上連続する場合に限り「異常」と判定する。
以上述べた異常判定作用を図示すると、第2図のよう
になる。
次に、このようにして、通常の運転時に「制御不能
(異常)」が検出された場合は、第3図に示すように、
まず、一旦、油圧駆動システムを両系統とも運転状態と
する。すなわち、それまで片側駆動システムのみ運転中
であった場合は、残りの停止中の駆動システムを駆動
し、両駆動システムによる並列運転とする。またすでに
両駆動システム共運転中である場合は、特別に並列運転
移行するための操作は行わず、アイソレーションバルブ
の開閉操作に移る。
この時点でいずれの駆動システムに故障(異常)が発
生しているかはまだ不明である。そこで、まず、No.1ア
イソレーションバルブ11を閉とし、No.1油圧ポンプ12,
油圧シリンダー13,14の組み合わせによる運転が行われ
る。そうすると、No.1アイソレーションバルブ11を閉と
したことにより、No.2油圧ポンプ12′の両吐出口間なら
びに両油圧シリンダー13′,14′間はバイパス状態とな
る。
仮に、損傷(異常)がNo.1駆動システム側にあるとす
れば、上記の状態で運転を続けても、舵取装置は負荷に
対して反力を出すことができないから、従って制御不能
(操舵不能/異常)が検出される。この時点で始めて損
傷がNo.1駆動システム側にあることが機械的,電気的に
認識され、以後後期する要領で制御回路によりNo.1駆動
システムの切離し及び健全なNo.2駆動システムによる運
転継続が以下の手順で行われる。
すなわち、No.1アイソレーションバルブ11を閉じた状
態で制御不能が検出されると、No.1アイソレーションバ
ルブ11を再度開き、そのうえでNo.1駆動システムのモー
ター10を停止する。また、No.2アイソレーションバルブ
11′を閉とし、No.2油圧ポンプ12′,油圧シリンダー1
3′,14′を使用して操舵能力が回復される。一方、相互
間の作動油の移動がある油圧シリンダー13と14の間は、
No.2オートアイソレーションバルブ11が閉となることに
よりバイパス状態となる。以上でNo.2駆動システムによ
り運転が維持される。
また、損傷がNo.2駆動システム側にある場合、両駆動
システムの並列運転及びNo.1アイソレーションバルブ11
を閉とすることにより、健全なNo.1駆動システムで運転
を行うことになり、「制御不能」は検知されない。従っ
て、この状態が継続することをもってNo.2駆動システム
に損傷ありと判断し、No.2油圧ポンプ用モータ10′を停
止し、No.1駆動システムで運転を継続する。
〔発明の効果〕
このような装置によれば、確実に異常な油圧系統を判
定し、切り換えを行って運転を維持することができる。
さらに、駆動装置の損傷(故障)を短時間のうちに検出
し、制御能力を早い時期に回復することで、特に船舶の
航行の安全を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図、第2図は
第1図の装置が故障のため操舵制御不能になった場合の
検出回路のフローチャート、第3図は第1図において故
障駆動システムを切離し、健全駆動システムによる制御
能力回復までの作用を示すフローチャートである。 第4図は公知の舶用油圧舵取装置を示す全体系統図であ
る。 1……舵軸、2……舵板、3……舵取装置、4……歪ゲ
ージ、5……増幅器及び変換器、6……比較器、7……
接点信号、8……オートアイソレーション制御盤、9…
…配線、10……No.1モーター、10′……No.2モーター、
11……No.1アイソレーションバルブ、11′……No.2アイ
ソレーションバルブ、12……No.1油圧ポンプ、12′……
No.2油圧ポンプ、13,13′……油圧シリンダー、14,14′
……油圧シリンダー

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】舵軸に嵌着されたチラーと、上記チラーを
    回動する複数の油圧シリンダーと、上記複数の油圧シリ
    ンダーに油圧を給排する並列油圧駆動回路と、上記並列
    油圧駆動回路を複数のアイソレーションバルブを介して
    接続するインターコネクションラインとよりなる舵取装
    置において、一方のアイソレーションバルブを閉鎖した
    ときに油圧系統の異常の有無を判定する異常判定回路
    と、上記異常判定回路から異常が検出されたときには一
    方の油圧駆動回路を切り離すとともに他方の油圧駆動回
    路を運転し、上記異常判定回路から異常が検出されない
    ときには他方の油圧駆動回路を切り離すとともに一方の
    油圧駆動回路を運転する運転継続手段とを具えたことを
    特徴とする舵取装置。
  2. 【請求項2】舵軸に嵌着されたチラーと、上記チラーを
    回動する複数の油圧シリンダーと、上記複数の油圧シリ
    ンダーに油圧を給排する並列油圧駆動回路と、上記並列
    油圧駆動回路を複数のアイソレーションバルブを介して
    接続するインターコネクションラインとよりなる舵取装
    置において、舵軸に付設されそのトルクの変化を検出す
    る歪ゲージと、歪ゲージの出力が設定時間以上設定値以
    下となったときに油圧系統の異常を判定し、その後一方
    のアイソレーションバルブを閉鎖したときに油圧系統の
    異常の有無を判定する異常判定回路と、上記以上判定回
    路から異常が検出されたときには一方の油圧駆動回路を
    切り離すとともに他方の油圧駆動回路を運転し、上記異
    常判定回路から異常が検出されないときには他方の油圧
    駆動回路を切り離すとともに一方の油圧駆動回路を運転
    する運転継続手段とを具えたことを特徴とする舵取装
    置。
  3. 【請求項3】舵軸に嵌着されたチラーと、上記チラーを
    回動する油圧シリンダーと、上記油圧シリンダーに油圧
    を給排する油圧駆動回路と、舵軸に付設されそのトルク
    の変化を検出する歪ゲージと、上記歪ゲージの出力が設
    定時間以上設定値以下となったときに油圧系統の異常を
    判定する異常判定回路とを具えたことを特徴とする舵取
    装置。
JP63317714A 1988-12-16 1988-12-16 舵取機オートアイソレーシヨンシステム Expired - Lifetime JP2721687B2 (ja)

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