Система дистанционного автоматизированного

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок1з Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. В 6311 23/00

В 63h 21/22

Заявлено 07.lX.1970 (№ 14724?8/27-11) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23. 1/.1973. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 12.Х.1973

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК G21.3.028(088.8) Авторы изобретения В. В. Войтецкий, Д. С. Барбарлш, М. Ш. Шифрин, А. В. Игнатьев, М. Э. Гольдберг, О. П. Корсаков, В. H. 1Онг, Е. Д. Гарбер, А. И. Шраер, М. Н. Вольфензон, Н. Н. Родионов, А. Г. Ильин и P. А. Каинов

Заявитель

СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА ГЛАВНЫЙ

СУДОВОЙ ТУРБОАГРЕГАТ вЂ” ВИНТ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА—

НАВЕШЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области судостроения.

Известны системы дистанционного автоматизированного управления режимами работы комплекса главный судовой турбоагрегат— винт регулируемого шага — навешенный генератор, содержащие чувствительный элемент регулируемой величины — числа оборотов гребного винта, задатчик, усилитель, блок управления следящей сис- .мы управления механизмом изменения шага винта и маневровый клапан турбоагрегата.

Целью изобретения является повышение надежности работы системы.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе датчики оборотов подключены один к пропорционально-интегральному корректору шага винта, выход которого через ограничитель подключен к входу усилителя следящей системы управления механизмом изменения шага винта, а другой через пропорц11ональный регулятор — к маневровому клапану.

На чертеже показана блок-схема описываемой системы.

Система содержит блок управления ьпитом регулируемого шага, блок управления задатчиком оборотов главного судового турбоагрегата, регулятор оборотов турбоагрегатл и корректор шага винта.

Блок управлсгп1я винтом регулируемого шага включает задатчик 1 шага винта, усилитель

2, электрогпдравличсский механизм 8 управления, привод 4 золотника механизма изменеIIII шлгл, длтчик 5 cIIrIIBëà обратной связи по положению привода золотника, золотника 6 механизма изменения шага, механизма 7 из.„.снеипя шлгл.

Блок управления злдлт шком оборотов глав1О ного судового турбоагрегата снабжен усилителем 2, механизмом 8, приводом 8 злдатчика оборотов, Iaoppei i opoisi 9 o6opoTOB IIO фактическому шагу.

Регулятор оборотов турбоагрегатл состоит

15 из задатчпка 10 оборотов, регулирующего золотника 11, EI привода 12 маневрового кллпа1га 18.

Корректор шага винта содержит тлхогсиератор 14, ограничитель 15 cIIrI13ла наклонения

20 фактических оборотов гребного винта от за,«о»Iir»x и ш1тегрпрующий блок 16.

Управление режимами рлботъ| комплекса осуществляется с пульта управления. расположсш;ого в рулсьой рубке, от рукоятки 17, воз25 действующей ил злдлтчик 1.

Электрический сигнал, пропорциональный углу поворота задатчика 1, поступает на вход усилителя 2, где суммирустся с сигналом противоположной фазы датчика 5. Разность этих

383651

65 сигналов, усиленная усилителем 2, поступает на механизм 8, где преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 4. Привод перемещается, поворачивая жестко связанный с ним датчик 5. При равенстве нулю разности сигналов задатчика 1 и датчика 5 привод 4 останавливается в поло>кении, соответствующем заданному.

Перемещение привода 4 вызывает изменение положения золотника 6 механизма изменения шага, входящего в состав гидравлического блока управления шагом, состоящего из золотника б и механизма 7, перекладывающего лопасти винта 18. Таким образом, каждому положению привода 4 соответствует вполне определенное положение лопастей винта 18.

Из условия обеспечения работы навешенного генератора 19 число оборотов гребного винта 18 составляет 85+-4 об/лик на всех возможных стационарных и переходных режимах работы комплекса. Поддержание оборотов винта осуществляется с помощью регулятора оборотов главного судового турбоагрегата и корректора шага винта.

Уставка регулятора оборотов формируется сигналом n,,д — — 86 об/л ин с помощью блока управления задатчиком оборотов. Электрический сигнал, пропорциональный п„„=86 об/л ин, поступает на вход усилителя 2, где суммируется с сигналом противоположной фазы датчика 20 сигнала обратной связи по положению привода задатчика оборотов. Усиленный усилителем 2 сигнал поступает на механизм 8, где преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 8 задатчика оборотов. При равенстве по абсолютной величине сигналов п„„=86 об/лин и датчика

20 привод 8 занимает положение, соответствующее заданному. С приводом 8 жестко связан задатчик 10, механическое перемещение которого преобразуется в сигнал давления, который через регулирующий золотник 11 воздействует на привод 12 маневрового клапана. Последний открыт при этом в соответствии с п;», и нагрузкой на винте.

Установка регулятора оборотов n»„ — 86 об/л ин обеспечивает полное открытие маневрового клапана 18 на режиме полного хода, что исключает дросселирование пара. Уставка корректора шага формируется сигналом п, 84 об/яик, который. сравнивается с сигналом фактических оборотов тахогеператора 14. Такая настройка регулятора оборотов и корректора шага исключает динамическое взаимодействие их в переходных режимах работы комплекса.

На всех промежуточных режимах работы комплекса (малые и средние хода судна), когда маневровый клапан 18 открыт пе полностью, число оборотов винта поддерживается регулятором оборотов.

При необходимости изменить режим работы комплекса (а следовательно, ход судна) с помощью блока управления винтом регулируемого шага изменяется положение лопастей вин5

60 та 18 и соответственно, упор и момент винта, что вызывает отклонение числа оборотов от заданного (n,,„=86 об/,>:èí). Отклонение оборотов преобразуется в отклонение импульсного давления импульсного масляного насоса 21, приводимого от турбоагрегата. Изменение импульсного давления черсз регулирующий золотник 11 вызывает перемещение привода 12 и маневрового клапана 13, регулирующего подвод пара к главному судовому турбоагрегату 22.

На стационарных режимах работы на долевых нагрузках поддержание оборотов в случае отклонения их при плавании на волнении, а также в случае изменения загрузки судна осуществляется аналогичным образом.

Для улучшения динамических характеристик регулятор оборотов выполнен статическим, что приводит прн изменении на рузки на гребном винте (при изменении шагового отношения) к появлению статической ошибки, определяемой величиной степени неравномерности регулятора. Это приводит к необходимости корректировать заданное номинальное значение оборотов lIQ нагрузке с помощью корректора 9 по фактическому шагу, сьязаппому жестко с механизмом 7, сигнал с которого поступает па вход усилителя 2.

На режимах, когда маневровый клапан открыт полностью, обороты в случае падения ниже номинального значения не могут быть восстановлены с помощью регулятора оборотов. На таких режимах функции поддер>капия оборотов выполняет корректор шага винта.

Корректор шага функционирует на режимах разгона судна, реверса судна и режимах полного хода при волнении.

В случае разгона судна из состояния «Стоп» или с любой промс>к>точной скорости, а так>ке в случае реверса, задатчик 1 рукояткой 17 устанавливается в положение соответственно полного переднего пли полного заднего хода.

С помощью блока управления винтом регулируемого шага лопасти винта перекладываются в соответствующее положение.

При некотором проме>куточном положении лопастей винта нагрузка па винт и валопровод достигает номинального значения. Маневровый клапан 13 открывается при этом полностью и выходит на упор. Дальнейшая перекладка лопастей приводит к перегрузке комплекса, что является недопустимым с точки зрения прочности вращающихся частей, и сопровождается падением числа оборотов винта, что также недопустимо с точки зрения работы навешенного генератора 19. При снижении числа оборотов ниже п„ =84 об/яия разность сигналов тахогенератора 14 и п» поступает через ограничитель 15 на вход усилителя 2 системы управления винтом регулируемого шага. Тем самым корректор шага уменьшает заданное от задатчика 1 шага значение шага, что приводит к уменьшению крутящего момента и восстановлению числа оборотов.

383651

Коррсктор шага выполнен пропорциональноинтегральным. Сигнал рассогласования поступает на вход интегрирующего блока 1б, который на стационарных режимах сводит статическую ошибку корректора шага к нулю. Таким образом, выполнение корректора пропорционально-интегральным повышает точность поддержания оборотов на стационарных режимах. Следовательно, наличие корректора шага позволяст осуществить так называемые «следящие» разгон и реверс судна при постоянном значении крутящего момента и упора винта и постоянном значении числа оборотов, что является оптимальным с точки зрения времени разгона и реверса и выбега судна при реверсе.

В случае плавания судна на полном ходу при волнении следует отметить два обстоятельства. При умеренном волнении колебания крутящего момента на винте и валопроводе приводят к минимальным отклонениям чисел оборотов гребного винта, которые находятся в интервале заданных уставок регулятора оборотов и корректора шага n»„-=86 об(,чин и

n»Ä=84 o6/лсин. При таких колебаниях оборотов корректор шага и регулятор оборотов не вступают в действие.

При сильном волнении колебания оборотов гребного винта выходят за пределы заданных уставок. В этом случае увеличение числа оборотов выше n„„86 oîo õèí. Это приводит к тому, что регулятор оборотов прикрывает маневровый клапан И. Сигнал увеличения оборотов не пропускается ограничителем 1б в блок управления винтом регулируемого шага, т. е. корректор шага при этом не функционирует.

При снпхкении оборотов ниже п,, =84 об, !!ин маневровый клапан находится на упоре, а разность сигналов фактических оборотов и п» 84 об/мин проходит в блок управления винтом, что приводит к снижению заданного значения шага. Таким образом, на режи10 ме полного хода прп спльнох! волнении имеет место взаимодейсгвле регулятора оборотов и корректора шага.

Предмет изобретения

Система дистанционного автоматизированного управления рс имами p300TbI комплекса главный судовой турбоагрегат — винт регулируемого шага — — навешенный генератор, со20 держащая чувствительный элемент регулируемой величины — числа оборотов гребного винта, задатчик, усилитель, блок управления слсдящей системы управления механизмом изменения шага винта и маневровый клапан т1 рбо25 агрегата, отлича!общался тем, что, с целью повышения надежности системы, датчики оборотов подключены один к пропорционально-интегральному корректору шага винта, выход которого через ограничитель подключен к вхо30 ду усилителя следящей системы управления механизмом изменения шага винта, а другой через пропорциональный регулятор в к маневровом . клапан .