SU1207902A1 - Электрогидравлическа рулева машина - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к судостроению , в частности к электрогидравли- веским рулевым машинам.

Цель изобретени  - повышение надежности рулевой машины.

На фиг, 1 приведена принципиальна  схема электрогидравлической рулевой машины; на фиг, 2 -г то же, блока ограничени  угла перекладки рул .

Электрогидравлическа  рулева  ма- шина содержит силовой исполнительньй привод 1, гидравлически сообщенный через блоки 2, 3 запорно-предохранительных клапанов с силовыми насосными установками 4 и 5, содержащими отсечные клапаны 6-9, гидравлически св занные с насосами 10 и 11 подпитки , предохранительными клапанами 12- 15 и насосами 16 и 17 переменной поДачи , Последние гидравлически св за- ны с цистернами 18, 19, снабженными датчиками 20 и 21 уровн  жидкости, и кинематически св заны через сервоприводы 22 и 23 с исполнительными механизмами 24 и 25, .

Силовой исполнительньй привод 1 состоит из четырех цилиндровых камер 26-29, в которьк размещены плунжеры 30 и 31, соединенные через шарниры 32, 33 и румпель 34 с баллером 35 рул , который шарнирно соединен с ограничител ми 36, 37 угла перекладки рул  и датчиком 38 обратной св зи , соединенным электрически с системой 39 управлени , к которой под- ключены исполнительные механизмы 24, 25 и блок 40 ограничени  угла перекладки рул , соединенный электрически с ограничител ми 36, 37 угла перекладки рул  и датчиками 41-44 давле- НИН рабочей жидкости. Датчики 20 и 21 уровн  жидкости вместе с датчиками 45 и 46 давлени  подпитки подключены к устройству 47 разделени  гидросистемы , к выходу которого подклю- чены электромагнитные клапаны 48 и 49, через которые насосы 10 и 11 подпитки гидравлически сообщены с клана нами 50 и 51 кольцевани , снабженным сигнализаторами 52 и 53 положени , через контакты которых цепи питани  датчиков 41-44 подключены к питакг

щей сети (фиг, 2),

I

Блок 40 ограничени  угла перекладки рул  содержит два канала 54 и 55 (фиг, 2) формировани  сигнала ограничени , состо щих из логических элеме тов ИЛИ 56-61 и элементов И 62,63,

Электрогидравлическа  рулева  машина работает следующим образом.

При запуске силовой насосной установки, например.4, получают питание датчик 20 уровн  жидкости, датчик 45 давлени  подпитки, система 39 управлени , устройство 47 разделени  гидросистемы, блок 40 ограничени  угла перекладки рул  и датчик 38 обратной св зи с ограничите- л ми 36, 37 угла перекладки рул .

Силовой исполнительный привод 1 находитс  в среднем положении (руль в диаметральной плоскости судна), насос 16 переменной подачи работает в режиме холостого хода, при этом давлением от насоса 1-0 подпитки открываютс  отсечные клапаны 6 и 7, При задании угла перекладки рул  от системы 39 управлени , например на ле- вьй борт (по часовой стрелке), ис- полнительньй механизм 24 отклон ет золотник сервопривода 22, который перемещает люльку насоса 16 переменной подачи, обеспечивающую подачу рабочей жидкости от насоса через отсечной клапан 7, блоки 2 и 3 запор но-предохранительных клапанов и клапаны 50 и 51 кольцевани  в цилинд ровые камеры 26 и 29,

Давление рабочей жвдкости воздействует на плунжеры 30 и 31, которые , перемеща сь,. через шарниры 32 и.33 передают усилие на румпель 34 и баплер 35, заставл   их по вор ачиватьс  по часовой стрелке вместе с рулем (не показан). Угол отклонени рул  от диаметральной плоскости судна -преобразуетс  .датчиком 38 обратной св зи в электрический сигнал, который поступает в систему 39 управлени , Цри перекладке рул  на пре дельный угол (35) ограничитель 36 выдает сигнал в блок 40 ограничени  угла перекладки. Этот сигнал через элемент ИЛИ 59 канала 55 формировани  сигнала ограничени  поступает в систему 39 управлени , котора  отключает исполнительньй механизм 24 от сервопривода 22, В результате люлька насоса 16 возвращаетс  в нейтральное положение, и перекладка рул  на левьй борт прекращаетс , При задании перекладки рул  в противоположную сторону система управлени  снова подключает исполнительный механизм 24 и сервоприводы 22, люлька нассса 16 отклон етс  в противоположную сторону, обеспечива  подачу рабочей жидкости от насоса 16 через отсечной клапан 6, блоки 2 и 3 запор но-предохранительных клапанов и клапаны 50, 51 кольцевани  в цилиндровые камеры 27, 28, в результате чего руль перемещаетс  против часовой стрелки. При перекладке рул  вправо на предельный угол ограничитель 37 угла перекладки рул , выдает сигнал в блок 40. Этот сигнал через элемент ИПИ 58 канала 54 формировани  сигнала ограничени  поступает в систему 39 управлени , котора  отключает исполнительный механизм 24 от сервопривода 22, в результате люлька насоса 16 возвращаетс  в нейтральное положение, и перекладка рул  на .правый борт прекращаетс . Ограничители 36, 37 угла перекладки рул  настраиваютс  таким образом, чтобы при предельном угле перекладки давление в цилиндровых камерах, св занных с нагнетательной магистралью насоса 16, было меньше предельной величины давлени  в гидросистеме, равной давлению настройки предохранительных клапанов 12-15 и предохранительн клапанов блоков 2 и 3.

При включении силовой насосной установки 5 электрогидравлическа  машина работает аналогичным образом.

В случа х какого-либо повреждени  гидравлических линий или камер силового исполнительного привода происходит понижение уровн  жидкости в цистерне 18 (19) и возможно снижение давлени  подпитки, что приводит к срабатыванию датчика 20 (21) уровн  или датчика 45 (46) давлени . По сигналу от этих датчиков устройство 47 разделени  гидросистемы подает питание на соответствующий элект- ромагнитньй клапан 48 или 49, который , перемеща сь, соедин ет полости управлени  клапана 50 или 51 кольцевани  с насосом 10 подпитки или П. В результате срабатывани  клапана 50 (51) кольцевани  силовой исполнительный механизм раздел етс  на две двухкамерные гидравлические системы и замыкаютс  контакты сигнализатора 52 (53), через которые цепи-41 и 42 питани  (43, 44) давлени  подклчаютс  к пит.ающей сети (фиг. 2).

При работе на двух камерах давление в камере, подключенной к напорной магистрали насоса переменной по

дачи, может достигнуть предельного значени  при углах перекладки рул , значительно меньших величины уставкк ограничител  36 (37) угла перекладки рул . В таком случае при работе силовой насосной установки 4 с цилиндровыми камерами 26, 27 и перекладке рул  на левый борт (по часовой стрелке ) срабатывает датчик 42 давлени , а при перекладке рул  на правый борт- датчик 41 давлени ,

Аналогично при работе насосной ус тановки 5 с цилиндровыми камерами 28, 29 и перекладке рул  на левый борт срабатывает датчик 44 .давлени , на правый борт - датчик 43 давлени . При перекладке рул  на левьй борт сигнал с выхода нижней уставки датчика 42 (44) давлени  через элемент ИЛИ 61 канала 55 формировани  сигнала ограничени  поступает на вход элемента И 63, но поскольку на втором входе элемента И 63 сигнал отсутствует, состо ние его не измен етс . В результате дальнейшего увеличени  давлени  по вл етс  сигнал и на выходе верхней уставки датчика 42 (44). Этот сигнал через элемент ИЛИ 57 поступает на второй вход элемента И 63 и элемента ИЛИ 59. По сигналу от элемента ИЛИ 59 система 39 управлени  по описанному выше алгоритму прерывает перекладку рул  на левый борт. Одновременно сигнал с выхода элемента И 63 поступает на вход элемента ИЛИ 57, исключа  вли ние колебаний давлени  (выше нижней уставки) на состо ние канала 55 и системы 39 управлени . При задании перекладки рул  в противоположную сторону давление в цилинд15овой камере 26 (29), падает, датчик 42 (44) давлени  и канал 55 возвращаютс  в исходное состо ние .

При предельной перекладке рул  на правьй борт аналогичным образом работают датчик 41 (43) давлени  и канал 54 формировани  сигнала ограничени .

Изобретение обеспечивает ограничение угла перекладки по давлению в силовом исполнительном приводе как при аварийном разделении гидросистемы , так и при разделении ее по сиг- налу от системы управлени  с целью увеличени  скорости перекладки рул , а следовательно, повьш1ение надежности рулевой машины./

18

(PU8. 1

М.

Верхн   , уставка

нити.

Сустав.

т

Питание

Питание

Верхн   , астабка

нижн   .. иставка

Питание

Питание

верхн   , устаош

нижн   а истабка

Питание.

Латание

верхн   устлавка

Иижт  . истабка

Питание

Питание -

56 S/f 62

К блоку

39

К клатнд 50 -52

Хблоку

37

Сеть.

к блонд

Редактор М.Келемеш

Составитель В.Огарков

Техред Л.Микеш Корректор В.Синицка г

Заказ 156/25Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯРУЛЕВАЯ МАШИНА,содержащая силовой многокамерный исполнительный привод, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообщенный с двумя датчиками давления рабочей жидкости, электрически соединенными с блоком ограничения угла перекладки руля, и с двумя силовыми насосными установками, включающими насосы подпитки и насосы переменной подачи, каждый из которых гидравлически сообщен с цистерной и кинематически связан с исполнительным механизмом, который подключен к системе управления, электрически связанной с датчиком обратной связи, снабженным ограничителями угла перекладки руля и устройством разделения гидросистемы, к входам которого подключены датчики уровня жидкости в цистернах и датчики давления подпитки, а к выходам подключены электромагнитные клапаны, через которые насосы подпитки гидравлически сообщены с клапанами кольцевания, отличающаяс я тем, что, с целью повышения на дежности она снабжена двумя дополнительными датчиками давления -рабочей жидкости и сигнализаторами положения клапанов кольцевания, блок ограничения угла перекладки руля выполнен с двумя каналами, формирования сигнала ограничения, каждый из каналов содержит три элемента ИЛИ и один элемент И, имеющие входы и выходы, а все датчики давления рабочей жидкости выполнены с верхними и нижними уставками давления, имеющими выходы, и · получают питание через контакты сигнализаторов положения клапанов коль- § цевания, при этом выходы верхних уставок давления упомянутых датчиков, сообщенных с расположенными по диагонали относительно баллера камерами, подключены к входам первого элемента ИЛИ соответствующего канала блока ограничения угла перекладки руля, выходы нижних уставок давления этих же датчиков подключены к входам третьего элемента ИЛИ, к второму входу второго элемента ИЛИ подключен соответствующий ограничитель угла переiкладки руля, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента ИЛИ и входом элемента И, выход последнего соединен с входом первого элемента ИЛИ, а второй вход элемента •И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с системой управления.

   з апо рно—предохр ани— с силовыми насосны— и 5, содержащими 6-9, гидравлически