RU183033U1 - Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine - Google Patents

Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine Download PDF

Info

Publication number
RU183033U1
RU183033U1 RU2018109831U RU2018109831U RU183033U1 RU 183033 U1 RU183033 U1 RU 183033U1 RU 2018109831 U RU2018109831 U RU 2018109831U RU 2018109831 U RU2018109831 U RU 2018109831U RU 183033 U1 RU183033 U1 RU 183033U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
pump
valve
valves
actuator
Prior art date
Application number
RU2018109831U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Юрьевич Ситников
Юрий Александрович Лебедев
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2018109831U priority Critical patent/RU183033U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU183033U1 publication Critical patent/RU183033U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/08Steering gear
    • B63H25/14Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/26Steering engines
    • B63H25/28Steering engines of fluid type
    • B63H25/30Steering engines of fluid type hydraulic

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к гидравлическим системам судовых электрогидравлических рулевых машин. Согласно полезной модели гидравлическая система содержит насосную станцию, состоящую из двух насосных агрегатов, каждый из которых содержит гидравлический бак, насос регулируемой подачи, фильтр, предохранительный клапан и гидрораспределитель, смонтированные на единой раме. Насосные агрегаты гидравлически через блоки клапанов соединены с силовым приводом рулевой машины. Система снабжена ручной насосной станцией, состоящей из двух ручных насосов, предохранительного клапана, ручного распределителя и запорных клапанов, через которые ручная насосная станция гидравлически связана с силовым приводом. Также система снабжена блоком заполнения, содержащим гидравлическую цистерну, гидромотор с электродвигателем, предохранительный клапан и запорные клапаны, через которые блок заполнения гидравлически связан с внутренними полостями силового привода и баками насосных агрегатов. Полезная модель позволяет улучшить управляемость и обеспечить повышение надежности рулевой машины. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the hydraulic systems of marine electro-hydraulic steering machines. According to a utility model, the hydraulic system comprises a pumping station consisting of two pumping units, each of which contains a hydraulic tank, a variable displacement pump, a filter, a safety valve and a control valve mounted on a single frame. Pumping units are hydraulically connected via valve blocks to the power steering gear. The system is equipped with a manual pump station, consisting of two manual pumps, a safety valve, a manual distributor and shut-off valves, through which the manual pump station is hydraulically connected to the power drive. The system is also equipped with a filling unit containing a hydraulic tank, a hydraulic motor with an electric motor, a safety valve and shut-off valves through which the filling unit is hydraulically connected to the internal cavities of the power drive and the tanks of the pump units. The utility model allows to improve controllability and provide increased reliability of the steering machine. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к гидравлическим системам судовых электрогидравлических рулевых машин.The utility model relates to the hydraulic systems of marine electro-hydraulic steering machines.

Известна гидравлическая система роторной рулевой машины (19) CN 201179975Y (45) 2009.01.14 «Direct driving type helm gear», содержащая размещенные на корпусе силового привода насосные агрегаты, через блоки клапанов гидравлически связанные с рабочими полостями силового привода. При этом блоки клапанов содержат фильтры, клапаны подпитки, гидравлические замки и предохранительные клапаны.The hydraulic system of the rotary steering machine is known (19) CN 201179975Y (45) 2009.01.14 "Direct driving type helm gear", containing pumping units located on the power drive housing, through valve blocks hydraulically connected to the working cavities of the power drive. Moreover, the valve blocks contain filters, make-up valves, hydraulic locks and safety valves.

Недостатком известной системы является то, что рулевая машина с известной гидравлической системой теряет работоспособность при наличии внешних и внутренних утечек гидравлической жидкости, а также при потере электрического питания.A disadvantage of the known system is that a steering machine with a known hydraulic system loses its function in the presence of external and internal hydraulic fluid leaks, as well as in the event of loss of electrical power.

Известна рулевая машина с устройством аварийного рулевого управления (19) 1184362117 (А), (45) 1982.12.07 «Marine steering gear with emergency steering means», реализованным с помощью судового рулевого механизма, оснащенного средством аварийного рулевого управления, которое содержит клапан аварийного направленного управления, способный пополнять гидравлическую текучую среду или масло во множество камер давления привода через обратные клапаны и запорные клапаны, а также предохранительный клапан, предназначенный для установки требуемого давления нагнетания и размещения в гидравлических магистралях для подачи рабочей жидкости через распределительный клапан, обратные клапаны и запорные клапаны с целью принудительного уменьшения объема воздуха в камерах давления и, тем самым, удержания пера руля по существу в состоянии гидравлической фиксации.Known steering machine with emergency steering device (19) 1184362117 (A), (45) 1982.12.07 "Marine steering gear with emergency steering means", implemented using a ship steering gear equipped with emergency steering means, which contains an emergency directional valve controls capable of replenishing hydraulic fluid or oil into a plurality of actuator pressure chambers through check valves and shutoff valves, as well as a safety valve designed to set the desired discharge pressure and placement in hydraulic lines for supplying a working fluid through a control valve, non-return valves and shut-off valves in order to forcefully reduce the air volume in the pressure chambers and, thereby, keep the rudder feather in a substantially hydraulic lock state.

Недостатком известной системы является то, что в случае применения известного механизма аварийного управления для роторной рулевой машины не обеспечивается надежная фиксация пера руля при наличии внутренних протечек в одной из камер силового привода, а также при потере электрического питания.A disadvantage of the known system is that in the case of the application of the known emergency control mechanism for the rotary steering machine, reliable fixation of the rudder feather is not provided in the presence of internal leaks in one of the power drive chambers, as well as in case of loss of electrical power.

Наиболее близкой по совокупности признаков гидравлической системой к заявленной и принятой за прототип является гидравлическая система электрогидравлической рулевой машины (19) SU 284145 (А1), (45) 1999.07.27 «Электрогидравлическая рулевая машина», содержащая силовой исполнительный механизм с накрест расположенными цилиндровыми камерами, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообщенный с двумя насосными агрегатами, двумя дополнительными баками с реле уровня жидкости, двумя цистернами резерва жидкости и системой заполнения-осушения машины, причем каждый насосный агрегат включает в себя насос регулируемой подачи, вспомогательный насос управления и подпитки, электродвигатель с аппаратурой управления, реле контроля температуры и охладитель рабочей жидкости, при этом охладители рабочей жидкости сообщены с электроприводным насосом, имеющим пусковой аппарат с контактором, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности и улучшения условий обслуживания она снабжена двумя коробками запорно-проходных клапанов, каждая из которых установлена на гидравлических линиях, соединяющих насосный агрегат с силовым исполнительным механизмом, и включает в себя четыре основных и три вспомогательных запорно-проходных клапана, имеющих входы и выходы, при этом входы одной пары основных запорно-проходных клапанов соединены с гидравлическими линиями насосного агрегата, а другой пары - с входами соответствующей пары основных запорно-проходных клапанов второй клапанной коробки, входы двух вспомогательных запорно-проходных клапанов соединены с системой заполнения-осушения, а вход и выход одного вспомогательного запорно-проходного клапана и выходы всех остальных запорно-проходных клапанов соединены с цилиндровыми камерами силового исполнительного механизма.The closest hydraulic system to the declared and adopted as a prototype is the hydraulic system of the electro-hydraulic steering machine (19) SU 284145 (A1), (45) 1999.07.27 "Electro-hydraulic steering machine", containing a power actuator with cross-mounted cylinder chambers, kinematically connected with the rudder balloon and hydraulically connected with two pump units, two additional tanks with a liquid level switch, two liquid reserve tanks and a filling system machine, and each pump unit includes a variable displacement pump, an auxiliary control and feed pump, an electric motor with control equipment, a temperature control relay and a working fluid cooler, while the working fluid coolers are in communication with an electric drive pump having a starting apparatus with a contactor, characterized the fact that in order to increase reliability and improve service conditions, it is equipped with two boxes of check-and-pass valves, each of which is mounted on hydraulic lines connecting the pump unit with the power actuator, and includes four main and three auxiliary shut-off valves with inputs and outputs, while the inputs of one pair of main shut-off valves are connected to the hydraulic lines of the pump unit, and the other pair with the inputs of the corresponding pair of main check-pass valves of the second valve box, the inputs of two auxiliary check-pass valves are connected to the filling-drainage system, and the input and output of one auxiliary th shut-off valve and the outputs of all other shut-off valves are connected to the cylinder chambers of the power actuator.

Недостатками известной гидравлической системы являются:The disadvantages of the known hydraulic system are:

- конструктивная сложность коробки запорно-проходных клапанов и ее неэргономичность ввиду необходимости управления четырнадцатью ручными клапанами для смены режимов работы;- the structural complexity of the box of check-through valves and its non-ergonomics due to the need to control fourteen manual valves to change operating modes;

- отсутствие компонентов для предохранения силового привода от обрыва магистралей трубопровода, связывающего силовой привод с насосными агрегатами;- lack of components to protect the power drive from breaking the pipelines connecting the power drive to the pump units;

- отсутствие компонентов, обеспечивающих аварийное управление рулевой машиной при отсутствии электропитания;- lack of components providing emergency steering control in the absence of power supply;

- не обеспечивается необходимая скорость реакции системы на управляющий сигнал ввиду большой инерционности гидравлической системы изменения направления вращения румпеля исполнительного механизма за счет перекладки люльки регулируемого гидронасоса;- the necessary reaction rate of the system to the control signal is not provided due to the large inertia of the hydraulic system of changing the direction of rotation of the tiller of the actuator due to the shifting of the cradle of the adjustable hydraulic pump;

- возможность использования гидросистемы только с исполнительным механизмом плунжерного типа.- the ability to use the hydraulic system only with the actuator of the plunger type.

Заявляемая полезная модель направлена на устранение вышеперечисленных недостатков, а именно на создание гидравлической системы судовой рулевой машины позволяющей обеспечить:The inventive utility model is aimed at eliminating the above disadvantages, namely the creation of a hydraulic system of a ship steering machine allowing to provide:

- надежную фиксацию пера руля в заданном положении при прекращении подачи гидравлической жидкости, либо при обрыве трубопроводов;- reliable fixation of the rudder feather in a predetermined position when the hydraulic fluid supply is cut off, or when pipelines are broken;

- возможность при отсутствии электропитания осуществить аварийный вывод пера руля в нулевое положение, либо его перекладку на необходимый угол;- the possibility, in the absence of power supply, to carry out an emergency output of the rudder feather to the zero position, or to shift it to the required angle;

- безударное изменение направления вращения руля и плавное нарастание скорости перекладки;- shockless change in the direction of rotation of the steering wheel and a smooth increase in the speed of shifting;

- возможность использования гидросистемы с исполнительным механизмом плунжерного типа и роторно-лопастного типа;- the possibility of using a hydraulic system with an actuator of the plunger type and rotor-blade type;

- возможность блочного монтажа на судне составных частей гидросистемы с их последующим соединением гидравлическим трубопроводом.- the possibility of block installation on the vessel of the components of the hydraulic system with their subsequent connection by a hydraulic pipeline.

Техническим результатом при осуществлении полезной модели является обеспечение надежности, удобства и простоты в эксплуатации гидравлической системы управления судовой рулевой машиной как в нормальном режиме работы, так и в аварийном, в том числе при отсутствии электропитания, при этом исключается необходимость оснащения судов дополнительными механизмами фиксации пера руля. Обеспечивается удобство монтажа рулевого устройства на судне. Улучшена управляемость исполнительного механизма.The technical result in the implementation of the utility model is to ensure the reliability, convenience and ease of operation of the hydraulic steering system of the ship steering machine both in normal operation and in emergency mode, including in the absence of power supply, while eliminating the need to equip ships with additional mechanisms for fixing the steering wheel feather . The convenience of mounting the steering gear on a ship is provided. Improved actuator controllability.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известная система, содержит силовой исполнительный механизм, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообщенный с двумя насосными агрегатами, двумя дополнительными баками с реле уровня жидкости, двумя цистернами резерва жидкости и системой заполнения-осушения рулевой машины. Система снабжена новыми конструктивными элементами, их взаимным расположением и связями между ними, а именно: в каждом из двух насосных агрегатов с насосом регулируемой подачи гидравлически соединен гидрораспределитель через блок клапанов, содержащий клапан кольцевания, запорный клапан и тормозные клапаны, связанный с исполнительным механизмом. Упомянутые блоки клапанов смонтированы на корпусе исполнительного механизма, причем каждый из них гидравлически связан с одной парой полостей исполнительного механизма и друг с другом. Блоки клапанов дополнительно оснащены гидравлическими замками, через которые они гидравлически соединены с аварийным ручным насосом. Насосные агрегаты и дополнительные баки установлены на единой раме и соединены гидравлически, блок заполнения-осушения смонтирован на цистерне резерва и также связан с ней гидравлически.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that the known system contains a power actuator kinematically connected to the steering wheel and hydraulically connected with two pumping units, two additional tanks with a liquid level switch, two liquid reserve tanks and a steering filling-drainage system cars. The system is equipped with new structural elements, their relative position and the relationships between them, namely: in each of the two pumping units, a control valve is hydraulically connected through a valve block containing a ring valve, a shut-off valve and brake valves connected to the actuator. Said valve blocks are mounted on the actuator housing, each of them being hydraulically connected to one pair of actuator cavities and to each other. The valve blocks are additionally equipped with hydraulic locks through which they are hydraulically connected to the emergency hand pump. Pumping units and additional tanks are mounted on a single frame and are hydraulically connected, the filling-drainage unit is mounted on the reserve tank and is also hydraulically connected to it.

Наличие в блоках клапанов тормозных клапанов обеспечивает выравнивание расходов рабочей жидкости в гидравлических каналах слива из рабочих полостей исполнительного механизма относительно расхода в линиях напора, что при работе рулевой машины от крайнего положения пера руля к нулевому, когда присутствует попутная нагрузка на перо, позволяет обеспечить плавную и безударную работу гидравлической системы рулевой машины.The presence of brake valves in the valve blocks ensures equalization of the flow rate of the working fluid in the hydraulic drain channels from the working cavities of the actuator to the flow rate in the pressure lines, which, when the steering gear is operated from the extreme position of the rudder feather to zero, when there is a passing load on the feather, provides smooth and shock-free operation of the steering system hydraulic system.

При прекращении подачи рабочей жидкости от насосных агрегатов, либо при обрыве гидравлического трубопровода тормозные клапаны обеспечивают надежное автоматическое запирание внутренних полостей исполнительного механизма, предотвращая возможные утечки рабочей жидкости, и фиксацию пера руля в заданном положении, тем самым обеспечивая безопасность эксплуатации рулевой машины.When the supply of working fluid from the pumping units is interrupted, or when the hydraulic pipeline is cut off, the brake valves provide reliable automatic locking of the internal cavities of the actuator, preventing possible leakage of the working fluid, and fixing the steering wheel feather in the set position, thereby ensuring the safe operation of the steering machine.

Наличие в гидроблоках гидравлических связей через встроенные в них запорные клапаны позволяет выполнять работу силового привода в следующих режимах:The presence of hydraulic connections in the hydraulic units through the built-in shut-off valves allows the power drive to work in the following modes:

Первый режим - работает один насосный агрегат и через гидроблоки подает рабочую жидкость ко всем парам полостей исполнительного механизма.The first mode - one pump unit operates and through the hydraulic units delivers the working fluid to all pairs of cavities of the actuator.

Второй режим - работают оба насосных агрегата и совместно, каждый через свой гидроблок, подают рабочую жидкость ко всем парам полостей исполнительного механизма.The second mode - both pump units operate and together, each through its own valve body, supply the working fluid to all pairs of actuator cavities.

Третий режим - работает один насосный агрегат и подает рабочую жидкость через гидроблок на половину пар полостей исполнительного механизма, при этом второй гидроблок гидравлически отсоединен от первого гидроблока, находящегося в работе с насосным агрегатом, и от пар полостей, на которые подается рабочая жидкость. В то же время нерабочие полости исполнительного механизма через клапан кольцевания второго гидроблока гидравлически связываются друг с другом, тем самым не препятствуя работе исполнительного механизма.The third mode - one pump unit operates and delivers the working fluid through the valve body to half the pairs of actuator cavities, while the second valve body is hydraulically disconnected from the first valve body that is in operation with the pump unit and from the pairs of cavities to which the working fluid is supplied. At the same time, non-working cavities of the actuator through the ringing valve of the second valve body are hydraulically connected to each other, thereby not interfering with the operation of the actuator.

Конструкция гидроблоков позволяет производить переход с первого на второй режим и обратно в автоматическом режиме, а переход с первых двух режимов на третий режим и обратно производить переключением положений не более чем трех запорных клапанов в гидроблоках, что значительно упрощает процесс управления рулевой машиной и повышает ее эргономичность.The hydraulic unit design allows the transition from the first to the second mode and back in automatic mode, and the transition from the first two modes to the third mode and vice versa by switching the positions of no more than three shut-off valves in the hydraulic units, which greatly simplifies the steering machine control process and increases its ergonomics .

Наличие в составе гидравлической системы аварийного ручного насоса, гидравлически связанного с исполнительным механизмом через гидрозамки, встроенные в блоки клапанов, позволяет при выходе из строя основных насосных агрегатов, в том числе по причине потери электропитания, сохранить управляемость рулевой машиной. При этом при переходе с работы от основного насосного агрегата на работу от ручного аварийного насоса за счет применения тормозных клапанов и гидравлических замков происходит принудительное отсоединение гидравлических связей исполнительного механизма с основными насосными агрегатами и автоматическое гидравлическое соединение с аварийным ручным насосом. То есть не требуется от обслуживающего персонала проведения дополнительных операций в экстренных условиях работы, что повышает безопасность и надежность работы гидросистемы рулевой машины.The presence of an emergency manual pump in the hydraulic system, hydraulically connected to the actuator via hydraulic locks integrated in the valve blocks, allows the failure of the main pumping units, including due to a loss of power supply, to maintain steering control. In this case, when switching from work from the main pumping unit to working from a manual emergency pump due to the use of brake valves and hydraulic locks, the hydraulic connections of the actuator with the main pumping units are forcedly disconnected and the hydraulic hydraulic connection with the emergency hand pump is automatic. That is, it is not required from the maintenance personnel to carry out additional operations in emergency working conditions, which increases the safety and reliability of the steering system hydraulic system.

Установка насосных агрегатов и дополнительных баков на единой раме, а блока заполнения-осушения на цистерне резерва значительно упрощает процесс монтажа рулевой машины на судне и минимизирует количество гидравлических трубопроводов, связывающих отдельные узлы и агрегаты гидросистемы рулевой машины.The installation of pumping units and additional tanks on a single frame, and the filling-drainage unit on the reserve tank greatly simplifies the process of mounting the steering machine on the ship and minimizes the number of hydraulic pipelines connecting the individual nodes and units of the hydraulic system of the steering machine.

Ввиду того, что время срабатывания золотникового гидрораспределителя значительно меньше времени перекладки люльки насоса в гидросистеме электрогидравлической рулевой машины известного прототипа, наличие гидрораспределителей в составе насосных агрегатов на гидравлических магистралях от насоса регулируемой подачи к исполнительному механизму позволяет увеличить быстродействие гидросистемы, в частности, изменение направления вращения рулевой машины и, как следствие, улучшить управляемость судна.Due to the fact that the response time of the spool valve is much shorter than the shift time of the cradle of the pump in the hydraulic system of the electro-hydraulic steering machine of the known prototype, the presence of valves in the composition of the pumping units on the hydraulic lines from the variable speed pump to the actuator allows increasing the speed of the hydraulic system, in particular, changing the direction of rotation of the steering cars and, as a result, improve the controllability of the vessel.

Сущность полезной модели поясняется на чертеже, где представлена принципиальная схема гидравлической системы электрогидравлической рулевой машины.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the hydraulic system of an electro-hydraulic steering machine.

В варианте осуществления полезной модели гидравлическая система используется в судовой электрогидравлической роторной рулевой машине РРМ 160, предназначенной для установки на судах с номинальным крутящим моментом на баллере руля равным 160 кН⋅м.In an embodiment of the utility model, the hydraulic system is used in the ship’s electro-hydraulic rotary steering machine PPM 160, designed to be installed on ships with a nominal steering wheel torque of 160 kN⋅m.

Гидравлическая система рулевой машины состоит из:The steering system hydraulic system consists of:

1- исполнительного механизма;1 - actuator;

2 - блока заполнения-осушения;2 - filling-drainage unit;

3 - аварийного ручного насоса;3 - emergency manual pump;

4 - насосной станции.4 - pump station.

Исполнительный механизм 1 включает в себя:The actuator 1 includes:

5 и 6 - блоки клапанов;5 and 6 - valve blocks;

7 - роторно-лопастной привод.7 - rotary vane drive.

Роторно-лопастной привод 7 включает в себя:Rotary vane drive 7 includes:

8 - ротор;8 - rotor;

9 - статор;9 - stator;

10÷13 - рабочие полости.10 ÷ 13 - working cavity.

Блоки клапанов 5 и 6 включают в себя:Valve blocks 5 and 6 include:

14÷17 - тормозные клапаны;14 ÷ 17 - brake valves;

18 и 19 - блоки предохранительных клапанов;18 and 19 - blocks of safety valves;

20÷23 - клапаны запорные;20 ÷ 23 - shut-off valves;

24 и 25 - замки гидравлические.24 and 25 - hydraulic locks.

Блок заполнения-осушения 2 включает в себя:Block fill-drain 2 includes:

26 - насос заполнения-осушения;26 - pump fill-drain;

27 - фильтр сетчатый;27 - strainer;

28 - клапан предохранительный;28 - safety valve;

29 - блок запорной арматуры;29 - block valves;

30 - цистерну резервную.30 - reserve tank.

Аварийный ручной насос 3 включает в себя:Emergency hand pump 3 includes:

31 - насос ручной;31 - manual pump;

32 - клапан предохранительный;32 - safety valve;

33 - ручной гидравлический распределитель;33 - manual hydraulic distributor;

34 - бак.34 - tank.

Насосная станция 4 включает в себя:Pump station 4 includes:

35 и 36 - распределители;35 and 36 - distributors;

37÷40 - предохранительные клапаны;37 ÷ 40 - safety valves;

41 и 42 - реле давления подпитки;41 and 42 - charge pressure switch;

43÷46 - фильтры гидравлические;43 ÷ 46 - hydraulic filters;

47 и 48 - маслоохладители;47 and 48 - oil coolers;

49 и 50 - агрегаты насосные;49 and 50 - pumping units;

51 и 52 - насосы подпитки;51 and 52 - make-up pumps;

53 и 54 - насосы переменной подачи;53 and 54 - variable displacement pumps;

55 и 56 - реле уровня;55 and 56 - level switch;

57 и 58 - термометры;57 and 58 - thermometers;

59 и 60 - реле температуры;59 and 60 - temperature switches;

61 - бак двухсекционный.61 - a two-section tank.

В исходном положении сигнал на распределителях 35 и 36 отсутствует. Насосы 53 и 54 выведены на нулевую подачу. Насосная станция 4 отсоединена от исполнительного механизма 1. Полости 10÷13 роторно-лопастного привода 7 заперты гидрозамками тормозных клапанов 14÷17. Приводные электродвигатели насосных агрегатов 49 и 50 выключены, давление в контурах управления отсутствует.In the initial position, the signal on the valves 35 and 36 is absent. Pumps 53 and 54 are brought to zero flow. The pump station 4 is disconnected from the actuator 1. The cavities 10 ÷ 13 of the rotary vane drive 7 are locked with hydraulic locks of the brake valves 14 ÷ 17. The drive motors of the pump units 49 and 50 are turned off, there is no pressure in the control circuits.

Электродвигатель насоса 26 выключен, клапаны блока запорной арматуры 29 закрыты. Блок заполнения-осушения 2 отсоединен от полостей 10÷13 роторно-лопастного привода 7 и бака двухсекционного 61.The pump motor 26 is turned off, the valves of the block valve 29 are closed. The filling-drainage unit 2 is disconnected from the cavities 10 ÷ 13 of the rotor-blade drive 7 and the two-section tank 61.

Распределитель 33 аварийного ручного насоса 3 находится в нейтральном положении, гидравлический замок 25 блока клапанов 6 заперт.The distributor 33 of the emergency manual pump 3 is in the neutral position, the hydraulic lock 25 of the valve block 6 is locked.

Гидравлическое питание исполнительного механизма обеспечивается от агрегатов насосных 49 и 50, состоящих из электродвигателя (не показан), и двух пар насосов: 51, 52 насосы постоянной подачи, 53, 54 - насосы переменной подачи.Hydraulic power to the actuator is provided from pumping units 49 and 50, consisting of an electric motor (not shown), and two pairs of pumps: 51, 52 constant-feed pumps, 53, 54 - variable-feed pumps.

Запорные клапаны 20 и 23 открыты, а запорные клапаны 21 и 22 закрыты.The shut-off valves 20 and 23 are open, and the shut-off valves 21 and 22 are closed.

Гидросистема работает в следующих режимах:The hydraulic system operates in the following modes:

1 - Работает один агрегат насосный на все полости роторно-лопастного привода.1 - One pump unit operates on all cavities of a rotary vane drive.

2 - Работают оба агрегата насосных на все полости роторно-лопастного привода.2 - Both pump units operate on all cavities of a rotary vane drive.

3 - Работает один агрегат насосный на половину рабочих полостей роторно-лопастного привода.3 - One pump unit operates at half the working cavities of a rotary vane drive.

4 - Работает ручной аварийный насос на половину рабочих полостей (агрегаты насосные выключены).4 - A manual emergency pump operates at half the working cavities (pumping units are turned off).

5 - Работает блок заполнения-осушения. Устройство работает следующим образом.5 - The filling-drainage unit is operating. The device operates as follows.

При работе от одного агрегата насосного 49 или 50 на все полости 10÷13 роторно-лопастного привода 7 (режим 1):When working from one pumping unit 49 or 50 to all cavities 10 ÷ 13 of a rotary vane drive 7 (mode 1):

Насос 51 забирает рабочую жидкость из бака двухсекционного 61 и через фильтр 43, предохранительный клапан 39 и маслоохладитель 47 направляет ее обратно в бак двухсекционный 61, при этом клапан предохранительный 39 обеспечивает поддержание постоянного давления в контуре управления распределителя 35. Реле давления 41 подает сигнал в систему управления о наличии или отсутствии давления в контуре управления.The pump 51 draws the working fluid from the two-section tank 61 and through the filter 43, the safety valve 39 and the oil cooler 47 directs it back to the two-section tank 61, while the safety valve 39 maintains a constant pressure in the control circuit of the distributor 35. The pressure switch 41 sends a signal to the system control about the presence or absence of pressure in the control circuit.

При подаче электропитания на регулятор насоса переменной подачи 53 насос забирает рабочую жидкость из бака двухсекционного 61 и через фильтр 44 и распределитель 35 направляет ее обратно в бак.When applying power to the variable pump regulator 53, the pump draws the working fluid from the two-section tank 61 and through the filter 44 and distributor 35 directs it back to the tank.

При подаче управляющего сигнала на распределитель 35 рабочая жидкость от насоса переменной подачи 53 перенаправляется к блоку клапанов 5 на вход тормозного клапана 14 или 15 в зависимости от того, на какой электромагнит распределителя 35 подан управляющий сигнал. В случае подачи управляющего сигнала на электромагнит Y1 распределителя 35 рабочая жидкость от насоса переменной подачи 53 подается на вход тормозного клапана 15, через него в рабочую полость 12 роторно-лопастного привода 7 и через открытый запорный клапан 20 в рабочую полость 11. При начале подачи рабочей жидкости тормозной клапан 15 подает управляющий гидравлический сигнал на тормозной клапан 14, в результате чего последний открывается, свободно пропуская рабочую жидкость из полостей роторно-лопастного привода 10 и 13 через распределитель 35 в бак двухсекционный 61. При этом происходит вращение ротора 8 роторно-лопастного привода 7 против часовой стрелки. Соответственно, при подаче управляющего сигнала на электромагнит Y2 распределителя 35 полости 10 и 13 связываются с напорной магистралью насоса 53, а полости 11 и 12 с баком двухсекционным 61, при этом происходит вращение ротора 8 по часовой стрелке. Скорость вращения ротора регулируется в зависимости от величины подачи насоса 53.When a control signal is applied to the distributor 35, the working fluid from the variable displacement pump 53 is redirected to the valve block 5 to the input of the brake valve 14 or 15, depending on which electromagnet of the distributor 35 is supplied with the control signal. In the case of applying a control signal to the electromagnet Y1 of the distributor 35, the working fluid from the variable pump 53 is fed to the input of the brake valve 15, through it into the working cavity 12 of the rotary vane actuator 7 and through the open shut-off valve 20 into the working cavity 11. At the beginning of the working fluid, the brake valve 15 provides a control hydraulic signal to the brake valve 14, as a result of which the latter opens, freely passing the working fluid from the cavities of the rotary vane actuator 10 and 13 through the distributor 35 in the ba two-piece 61. When this occurs the rotation of the rotor 8 of the rotary-vane actuator 7 anticlockwise. Accordingly, when a control signal is applied to the electromagnet Y2 of the distributor 35, the cavities 10 and 13 are connected with the pressure line of the pump 53, and the cavities 11 and 12 with the tank are two-section 61, and the rotor 8 is rotated clockwise. The rotor speed is adjusted depending on the pump flow 53.

При возникновении ударных нагрузок на перо руля, связанное посредством баллера с ротором 8 роторно-лопастного привода 7, в одной из пар полостей может возникнуть давление, значительно превышающее номинальное давление насоса 53, в таком случае рабочая жидкость из пар полостей, находящихся под воздействием избыточного давления, через блоки предохранительных клапанов 18 и 19 принудительно связывается с противоположной парой полостей, не находящихся под давлением, за счет чего избыточное давление стравливается.When shock loads occur on the rudder feather, which is connected by means of a roller to the rotor 8 of the rotary vane drive 7, a pressure significantly higher than the nominal pressure of the pump 53 may arise in one of the pairs of cavities, in which case the working fluid from the pairs of cavities under the influence of overpressure , through the blocks of the safety valves 18 and 19, forcibly binds to the opposite pair of cavities that are not under pressure, due to which the excess pressure is vented.

В каждой независимой половине бака двухсекционного 61 установлены реле температуры 59 и 60 и реле уровня 55 и 56. При возникновении от указанных реле сигналов в системе управления о превышении максимальной рабочей температуры или понижении уровня рабочей жидкости до минимального, агрегат насосный 49 или 50, связанный с секцией бака, в которой установлены сработавшие реле, принудительно отключается и автоматически включается второй агрегат.In each independent half of the two-section tank 61, temperature switches 59 and 60 and level switches 55 and 56 are installed. When signals from the indicated relays occur in the control system that the maximum operating temperature is exceeded or the working fluid level is reduced to a minimum, the pump unit 49 or 50, associated with the tank section, in which the triggered relays are installed, is forcibly turned off and the second unit is automatically turned on.

Работа гидросистемы от второго агрегата насосного 50 или от двух (режим 2) агрегатов насосных 49 и 50 одновременно на все полости роторно-лопастного привода 7 аналогична вышеописанной работе от одного агрегата ввиду их полной идентичности.The operation of the hydraulic system from the second pumping unit 50 or from two (mode 2) pumping units 49 and 50 simultaneously to all cavities of the rotor-blade drive 7 is similar to the above-described operation from one unit due to their complete identity.

Работа гидросистемы половиной роторно-лопастного привода 7 (режим 3) производится следующим образом:The operation of the hydraulic system half of the rotary vane drive 7 (mode 3) is as follows:

При работе от агрегата насосного 49 с насосом переменной подачи 53 клапаны запорные 20 и 23 переводятся в положение «Закрыто», а клапан запорный 22 в положение «Открыто». При этом работают полости 10 и 12 роторно-лопастного привода 7, а полости 11 и 13 находятся в нерабочем состоянии и через запорный клапан 22 связаны друг с другом, при этом рабочая жидкость свободно перетекает из одной полости в другую.When working from the pumping unit 49 with a variable pump 53, shut-off valves 20 and 23 are put into the “Closed” position, and the shut-off valve 22 is in the “Open” position. In this case, the cavities 10 and 12 of the rotor-vane drive 7 work, and the cavities 11 and 13 are inoperative and are connected to each other through the shut-off valve 22, while the working fluid flows freely from one cavity to another.

При работе от агрегата насосного 50 с насосом переменной подачи 54 клапаны запорные 20 и 23 переводятся в положение «Закрыто», а клапан запорный 21 в положение «Открыто». При этом работают полости 11 и 13 роторно-лопастного привода 7, а полости 10 и 12 находятся в нерабочем положении и через запорный клапан 21 связаны друг с другом.When working from a pumping unit 50 with a variable displacement pump 54, the shutoff valves 20 and 23 are put into the “Closed” position, and the shut-off valve 21 is in the “Open” position. In this case, the cavities 11 and 13 of the rotor-blade drive 7 work, and the cavities 10 and 12 are in an inactive position and are connected to each other through a shut-off valve 21.

Работа от аварийного ручного насоса 3 (режим 4) производится следующим образом.Work from the emergency manual pump 3 (mode 4) is as follows.

Насосная станция 4 находится в исходном выключенном состоянии. Запорные клапаны 20 и 23 закрыты, а запорный клапан 21 открыт.Pump station 4 is in the initial off state. The shutoff valves 20 and 23 are closed and the shutoff valve 21 is open.

Рукоятка ручного распределителя 33 переводится в одно из крайних положений, затем производится работа рукояткой ручного насоса 31, в результате чего насос 31 забирает рабочую жидкость из бака 34 и через распределитель 33 подает ее к гидрозамку 25, который свободно пропускает жидкость к напорной полости 11 или 13 роторно-лопастного привода 7, в зависимости от заданного распределителем 33 направления. От сливной полости, например 13, через гидравлический замок 25 и распределитель 33 рабочая жидкость возвращается в бак 34, при этом происходит вращение ротора 8 относительно статора 9 роторно-лопастного привода 7 против часовой стрелки. В случае превышения давления в напорной магистрали насоса 31 выше установленной величины рабочая жидкость через предохранительный клапан 32 перепускается обратно в бак 34. При подключении ручного аварийного насоса вместо гидравлического замка 25 к замку 24 работа осуществляется противоположной половиной роторно-лопастного привода 7.The handle of the manual distributor 33 is transferred to one of the extreme positions, then the handle of the manual pump 31 is operated, as a result of which the pump 31 draws the working fluid from the tank 34 and through the distributor 33 delivers it to the hydraulic lock 25, which freely passes the fluid to the pressure cavity 11 or 13 rotary vane drive 7, depending on the direction specified by the distributor 33. From the drain cavity, for example 13, through the hydraulic lock 25 and the distributor 33, the working fluid returns to the tank 34, while the rotor 8 rotates relative to the stator 9 of the rotor-blade drive 7 counterclockwise. If the pressure in the pressure line of the pump 31 exceeds the set value, the working fluid through the safety valve 32 is transferred back to the tank 34. When the manual emergency pump is connected instead of the hydraulic lock 25 to the lock 24, the opposite half of the rotary vane drive 7 is operated.

Режим 5 заполнения-осушения осуществляется следующим образом.Mode 5 filling-draining is as follows.

При исходном положении гидросистемы переключением соответствующих запорных клапанов блока запорной арматуры 29 выбирается один из следующих режимов работы:In the initial position of the hydraulic system, by switching the corresponding shut-off valves of the block of shut-off valves 29, one of the following operating modes is selected:

- заполнение цистерны 30 от корабельной системы;- filling the tank 30 from the ship system;

- заполнение полостей 10÷13 роторно-лопастного привода 7 от корабельной системы;- filling cavities 10 ÷ 13 of the rotor-blade drive 7 from the ship system;

- заполнение бака двухсекционного 61 от корабельной системы;- filling a two-section tank 61 from the ship system;

- заполнение полостей 10÷13 роторно-лопастного привода 7 от цистерны 30;- filling cavities 10 ÷ 13 of the rotary vane drive 7 from the tank 30;

- заполнение бака двухсекционного 61 от цистерны 30;- filling the tank two-section 61 from the tank 30;

- осушение полостей 10÷13 роторно-лопастного привода 7 в корабельную систему;- drainage of the cavities 10 ÷ 13 rotor-blade drive 7 in the ship system;

- осушение бака двухсекционного 61 в корабельную систему;- drainage of a two-section tank 61 into the ship system;

- осушение полостей 10÷13 роторно-лопастного привода 7 в цистерну 30;- drainage of the cavities 10 ÷ 13 of the rotary vane drive 7 into the tank 30;

- осушение бака двухсекционного 61 в цистерну 30;- drainage of the tank two-section 61 into the tank 30;

- осушение цистерны 30 в корабельную систему.- drainage of the tank 30 into the ship system.

После выбора режима в работу включается насос 26, который через фильтр 27 подает рабочую жидкость в соответствующую выбранному режиму емкость. В случае повышения давления рабочей жидкости в напорной магистрали насоса 26 выше установленного происходит открытие предохранительного клапана 28, который стравливает избыточное давление в подающую магистраль насоса 26.After selecting the mode, the pump 26 is turned on, which through the filter 27 supplies the working fluid to the tank corresponding to the selected mode. If the pressure of the working fluid in the pressure line of the pump 26 is higher than the set value, the safety valve 28 opens, which relieves the excess pressure into the supply line of the pump 26.

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:Thus, based on the foregoing, the following conclusions can be drawn:

- гидравлическая система предназначена для использования в электрогидравлической роторной рулевой машине;- the hydraulic system is intended for use in an electro-hydraulic rotary steering machine;

- для заявленной гидравлической системы подтверждена возможность ее осуществления с помощью вышеописанных средств.- for the claimed hydraulic system confirmed the possibility of its implementation using the above means.

Преимущество технического решения, изложенного в предлагаемой полезной модели, состоит в том, что с его помощью можно осуществлять:The advantage of the technical solution outlined in the proposed utility model is that with its help it is possible to carry out:

- фиксацию пера руля в заданном положении при прекращении подачи гидравлической жидкости, либо при обрыве трубопроводов;- fixation of the rudder feather in a predetermined position when the supply of hydraulic fluid is stopped, or when pipelines are broken;

- аварийный вывод пера руля в нулевое положение, либо его перекладку на необходимый угол при отсутствии электропитания;- emergency output of the steering wheel pen to the zero position, or its shift to the required angle in the absence of power supply;

- безударное изменение направления вращения руля и плавное нарастание скорости перекладки;- shockless change in the direction of rotation of the steering wheel and a smooth increase in the speed of shifting;

- использование гидросистемы с исполнительным механизмом плунжерного и роторно-лопастного типа.- the use of a hydraulic system with an actuator of the plunger and rotor-blade type.

- монтаж на судне составных частей гидросистемы с заранее выполненным монтажом гидравлических трубопроводов.- installation on the vessel of the components of the hydraulic system with pre-completed installation of hydraulic pipelines.

Claims (1)

Гидравлическая система электрогидравлической рулевой машины, содержащая силовой исполнительный механизм, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообщенный с двумя насосными агрегатами, двумя дополнительными баками, двумя цистернами рабочей жидкости и системой заполнения-осушения машины, причем все соединения выполнены гидравлически, отличающаяся тем, что в каждом из двух насосных агрегатов с насосом регулируемой подачи соединен гидрораспределитель через блок клапанов, содержащий клапан кольцевания, запорный клапан и тормозные клапаны, связанный с исполнительным механизмом, при этом блоки клапанов смонтированы на корпусе исполнительного механизма, причем каждый из них связан с одной парой полостей исполнительного механизма и друг с другом, а также дополнительно оснащены гидравлическими замками, через которые они соединены с аварийным ручным насосом, при этом насосные агрегаты соединены с дополнительными баками и установлены на единой раме, а блок заполнения-осушения соединен с цистерной резерва и смонтирован на ней.The hydraulic system of the electro-hydraulic steering machine, comprising a power actuator kinematically connected to the steering wheel and hydraulically connected with two pumping units, two additional tanks, two tanks of the working fluid and the filling-draining system of the machine, all the connections are made hydraulically, characterized in that each of the two pump units with a variable displacement pump is connected to the valve through a valve block containing a ring valve, a shut-off valve n and brake valves associated with the actuator, while the valve blocks are mounted on the actuator housing, each of which is connected to one pair of actuator cavities and with each other, and are also equipped with hydraulic locks through which they are connected to the emergency manual the pump, while the pump units are connected to additional tanks and mounted on a single frame, and the filling-drainage unit is connected to the reserve tank and mounted on it.
RU2018109831U 2018-03-20 2018-03-20 Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine RU183033U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109831U RU183033U1 (en) 2018-03-20 2018-03-20 Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109831U RU183033U1 (en) 2018-03-20 2018-03-20 Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183033U1 true RU183033U1 (en) 2018-09-07

Family

ID=63467386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018109831U RU183033U1 (en) 2018-03-20 2018-03-20 Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183033U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762582C1 (en) * 2021-07-01 2021-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный авиационный технический университет» Hydraulic rotary nozzle and reverse nozzle
CN114222867A (en) * 2021-11-15 2022-03-22 无锡市东舟船舶设备股份有限公司 Valve group
CN115285331A (en) * 2022-08-24 2022-11-04 珠海市海斯比船舶工程有限公司 Shipborne propulsion hydraulic and electric control system and control method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4362117A (en) * 1979-06-16 1982-12-07 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Marine steering gear with emergency steering means
SU1268471A1 (en) * 1985-07-24 1986-11-07 Предприятие П/Я А-1097 Electrohydraulic steering engine
US4919064A (en) * 1983-06-23 1990-04-24 Blohm & Voss Ag Hydraulic system for ship rudder roll stabilization and steering
SU1284145A1 (en) * 1985-04-08 1999-07-27 Ю.Н. Дунаев ELECTRO-HYDRAULIC STEERING MACHINE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4362117A (en) * 1979-06-16 1982-12-07 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Marine steering gear with emergency steering means
US4919064A (en) * 1983-06-23 1990-04-24 Blohm & Voss Ag Hydraulic system for ship rudder roll stabilization and steering
SU1284145A1 (en) * 1985-04-08 1999-07-27 Ю.Н. Дунаев ELECTRO-HYDRAULIC STEERING MACHINE
SU1268471A1 (en) * 1985-07-24 1986-11-07 Предприятие П/Я А-1097 Electrohydraulic steering engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762582C1 (en) * 2021-07-01 2021-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный авиационный технический университет» Hydraulic rotary nozzle and reverse nozzle
CN114222867A (en) * 2021-11-15 2022-03-22 无锡市东舟船舶设备股份有限公司 Valve group
CN115285331A (en) * 2022-08-24 2022-11-04 珠海市海斯比船舶工程有限公司 Shipborne propulsion hydraulic and electric control system and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU183033U1 (en) Hydraulic system of electro-hydraulic steering machine
EP2740944B1 (en) Electro hydrostatic actuator system for retracting/extending landing gear
US2316926A (en) Power transmission
US9528531B2 (en) Hydraulic drive apparatus for work machine
US10808734B2 (en) Apparatus for controlling a hydraulic machine
KR20130029750A (en) The steering apparatus of a vessel
KR101547074B1 (en) Steering device
CN101688544A (en) Fluid pressure drive unit and snow removal unit
CN105402175A (en) Hydraulic system
US3560108A (en) Safety device for variable pitch propellers
KR101765029B1 (en) The steering system of a vessel
US10962032B2 (en) Apparatus for controlling a hydraulic machine
JP5320143B2 (en) Steering machine, control method thereof and ship equipped with steering machine
KR102570887B1 (en) Hydraulic operating apparatus
JP2003148404A (en) Electro-hydraulic motor and hydraulic driving method
CN112211861B (en) Hydraulic control system of controllable pitch propeller
JP3891733B2 (en) Steering machine hydraulic control device and ship having this hydraulic control device
US3086364A (en) Hydrostatic power transmissions
US3132622A (en) Two-sided hydraulic system
JP2004150516A (en) Steering engine
CN113646545B (en) Hydraulic system for stabilizer drive
US4408555A (en) Ships steering gear
US20150292181A1 (en) Hydrostatic Drive
KR20150134914A (en) Dual operating type electro hydrostatic actuator assembly having power compensator circuit
JP2009242006A (en) Turning control device of deck crane

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190321

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20191219