Электрогидравлическая рулевая машина

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш д В 63 Н 25/.30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3778234/27-.11 (22) 06.08.84 (46) 30.01.86. Бюл, Р 4 (72) Л. В, Алексеев, М. Л. Гринштейн, В, Д. Завирухо, Ю. Ф. Коротков и Б. Б, Савельев (53) 629 ° 12.014.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1,"- 1123939, кл. В 63 Н 25/30, ll.07.83. (54)(57)ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ

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.„su„„ а кольцевания, о т л и ч а ю щ а яс 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 кольцевания, 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 or раничения 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 пере,кладки 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 элемен та ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ .соединен с системой управления, Электрогидравлическая рулевая машина работает следующим образом, При з апуске силовой н асо сной установки, например 4, получают питание датчик 20 уровня жидкости, датчик 45 давления подпитки, система

39 управления, устройство 47 разделения гидросистемы, блок 40 ограничения угла перекладки руля и датчик 38 обратной связи с ограничите= лями 36, 37 угла перекладки руля.

Силовой исполнительный привод 1 находится 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 открываются отсечные клапаны 6 и 7, При задании угла перекладки руля от системы 39 управления, например на левый борт (по часовой стрелке), исполнительный механизм 24.отклоняет 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 кольцевания в цилинд ровые.камеры 26 и 29.

Давление рабочей жидкости воздействует на плунжеры 30 и 31, которые, перемещаясь, через шарниры

32 и,33 передают усилие на румпель

34 и баллер 35, заставляя их поворачиваться по часовой стрелке вместе с рулем (не показан). Угол отклонения руля от диаметральной плоскости судна.преобразуется. датчиком 38 обратной связи в электрический сигнал, который поступает в систему 39 управления, При перекладке руля на пре-. дельный угол (35 ) ограничитель 36 вы дает сигнал в блок 40 ограничения угла перекладки. Этот сигнал через элемент ИЛИ 59 канала 55 формирования сигнала ограничения поступает в систему 39 управления, которая отключает исполнительный механизм 24 от сервопривода 22. В результате люлька насоса 16 возвращается в нейтральное положение, и перекладка руля на левый борт прекращается, При задании перекладки руля в противоположную сторону система управления снова подключает исполнительный механизм 24 и сервоприводы 22, люлька насо а 16 отклоняется в противопо1 1207902

Изобретение относится к судостроению, в частности к электрогидравлическим рулевым машинам, Цель изобретения — повышение надежности рулевой машины. 5

На фиг, 1 приведена принципиальная схема электрогидравлической рулевой машины; на фиг, 2 — то же, блока ограничения угла перекладки руля, Электрогидравлическая рулевая машина содержит силовой исполнительный привод 1, гидравлически сообщенный через блоки 2, 3 запорно-предохранительных клапанов с силовыми насосными установками 4 и 5, содержащими отсечные клапаны 6-9, гидравлически связанные с насосами 10 и 11 подпитки, предохранительными клапанами 1215 и насосами 16 и 17 переменной по- дачи. Последние гидравлически связа- 20 ны с цистернами 18, 19, снабженными датчиками 20 и 21 уровня жидкости, и кинематически связаны через сервоприводы 22 и 23 с исполнительными механизмами 24 и 25. 25

Силовой исполнительный привод 1 состоит из четырех цилиндровых камер

26-29, в которых размещены плунжеры

30 и 31, соединенные через шарниры

32, 33 и румпель 34 с баллером 35 30 руля, который шарнирно соединен с ограничителями 36, 37 угла перекладки руля и датчиком 38 обратной связи, соединенным электрически с системой 39 управления, к которой подключены исполнительные механизмы 24, 25 и блок 40 ограничения угла перекладки руля, соединенный электричес-, ки с ограничителями 36, 37 угла перекладки руля и датчиками 41-44 давле- 40 ния рабочей жидкости, Датчики 20 и, 21 уровня жидкости вместе с датчиками 45 и 46 давления подпитки подключены к устройству 47 разделения гидросистемы, к выходу которого подключены электромагнитные клапаны 48 и

49, через которые насосы 10 и 11 подпитки гидравлически сообщены с клапанами 50 и 51 кольцевания, снабженными сигнализаторами 52 и 53 положения, через контакты которых цепи питания датчиков 41-44 подключены к питающей сети (фиг. 2).

Блок 40 ограничения угла перекладки руля содержит два канала 54 и 55 55 (фиг. 2) формирования сигнала ограничения, состоящих из логических элементов ИЛИ 56-61 и элементов И 62,63.

1207902 ложную сторону, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 16 через отсечной клапан 6, блоки 2 и 3 запор но-предохранительных клапанов и клапаны 50, 51 кольцевания в цилиндровые камеры 27, 28, в результате чего руль перемещается против часовой стрелки, При перекладке руля вправо на предельный угол ограничитель 37 угла перекладки руля, выдает сигнал в блок 40. Этот сигнал через элементИЛИ 58 канала 54 формирования сигнала ограничения поступает в систему

39 управления, которая отключает исполнительный механизм 24 от сервопривода 22, в результате люлька насоса 16 возвращается в нейтральное положение, и перекладка. руля на .пра= вый борт прекращается. Ограничители

36, 37 угла перекладки руля настраHBаются таким образом, чтобы при предельном угле перекладки давление в цилиндровых камерах, связанных с нагнетательной магистралью насоса

16, было меньше предельной величины давления в гидросистеме, равной давлению настройки предохранительных клапанов 12-15..и предохранительны клапанов блоков 2 и 3.

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

В случаях какого-либо повреждения гидравлических линий или камер силового исполнительного привода происходит понижение уровня жидкостив цистерне 18 (19) и возможно снижение давления подпитки, что приводит к срабатыванию датчика 20 (21) уровня или датчика 45 (46) давления.

По сигналу от этих датчиков устройство 47 разделения гидросистемы подает питание на соответствующий электромагнитный клапан 48 или 49, который, перемещаясь, соединяет попости управления клапана 50 или 51 кольцевания с насосом 10 подпитки или 11.

В результате срабатывания клапана

50 (51 ) кольцевания силовой исполнительный механизм разделяется на две двухкамерные гидравлические системы и замыкаются контакты сигнализатора 52 (53), через которые цепи. 4) и 42 питания (43, 44) давления подклю— чаются к питающей сети (фиг. 2), При работе на двух камерах давление в камере, подключенной к напорной магистрали насоса переменной подачи, может достигнуть предельного значения при углах перекладки руля, значительно меньших величины уставкк ограничителя 36 (37) угла перекладки руля. В таком случае при работе силовой насосной установки 4 с цилиндровыми камерами 26, 27 и перекладке руля на левый борт (по часовой стрелке) срабатывает датчик 42 давления, а при перекладке руля на правый бортдатчик 41 давления °

Аналогично при работе насосной установки 5 с цилиндровыми камерами 28

29 и перекладке руля на левый борт срабатывает датчик 44 .давления, на правый борт — датчик 43 давления, При перекладке руля на левый борт сигнал с выхода нижней уставки датчика 42 (44) давления через элемент ИЛИ 61 канала 55 формирования сигнала ограничения поступает на вход элемента

И 63, но поскольку на втором входе элемента И 63 сигнал отсутствует со—

1 стояние его не изменяется, В результате дальнейшего увеличения давления появляется сигнал и на выходе верхней уставки датчика 42 (44), Этот сигнал через элемент ИЛИ 57 поступает на второй вход элемента И 63 и

3р элемента ИЛИ 59 . По сигналу от эле мента ИЛИ 59 система 39 управления по описанному выше алгоритму прерывает перекладку руля на левый борт.

Одновременно сигнал с выхода элемен35 та И 63 поступает на вход элемента

ИЛИ 57, исключая влияние колебаний давления (выше нижней уставки) на состояние канала 55 и системы 39 управления. При задании перекладки

40 руля в противоположную сторону давление в цилиндровой камере 26 (29), падает, датчик 42 (44) давления и канал 55 возвращаются в исходное состояние.

При предельной перекладке руля на правый борт аналогичным образом работают датчик 41 (43) давления и канал 54 формирования сигнала ограничения, 50 Изобретение обеспечивает ограничение угла перекладки по давлению в силовом исполнительном приводе как при аварийном разделении гидросистемы, так и при разделении ее по сит55 н алу от системы управления с целью ув еличения ско ро сти перекладки руля, а следовательно, повышение надежности рулевой машины.

1207903

1207902 б1

Составитель В.Огарков

Техред Л.Микеш Корректор В.Синицкая.

Редактор М.Келемеш

Заказ 15á/25

Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 блоу

УУ

Кдло у

57 блокад

7б