Гидравлическая рулевая машина для перекладки судовых рулей

 

<» 737293

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫ;ТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 08,07.77 (21) 2527698/27-1 1

В 63 Н 25/30 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) ПриоритетОпубликовано30.05.80. Бюллетень ¹ 20 оо делам изобретений и открытий (53) УД К 629. 12. .014.6 (088.8) Дата опубликования описания 30.05 80 (72) Авторы изобретения

Л. Ф. Огарков и В. Г. Поляков (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА

ДЛЯ ПЕРЕКЛАДКИ СУДОВЫХ РУЛЕЙ

Изобретение относится к судостроению, в частности к гидравлическим рулевым машинам. ,, Известна гидравлическая рулевая ма- шина для перекладки судовых рулей, со5 держашая двухцилиндровый исполнительный механизм, ги др авличе ски связанный через распределительно-разгрузочный золотник с электроприводным насосом постоянной производительности и резервуаром с рабочей жидкостью, и гидрозамок для запирания полостей исполнительного механизма (1) .

Однако рулевые машины обладают недостаточным быстродействием и эффек15 тивностью.

Цель изобретения - повышение скорости перекладки руля.

Для этого рулевая машина снабжена управляемым клапаном руля, а двухцилиндровый исполнительный механизм вьтполнен со ступенчатым плунжером и двумя рабочими полостями в каждом из цилиндров, в одной из которых рабочая

2 плошадь плунжера больше, чем в другой, при этом рабочие полости двухцилиндрового исполнительного механизма соединены через управляемый клапан, устайовлен ный между гидрозамком и распредели« тельно-разгрузочным золотнйком, причем управляемый клапан гидравлически соединен с полостями исполнительного механизма с большими рабочими плошадями, йлуйжеров посредством гидрозамка.

На чертеже изображена принципиальная схема гидравлической рулевой машины. йтдравлическая рулевая машина cdpepжит силовой исполнительный механизм 1,,предохранительные клапаны 2 и 3, гидрав- лический замок 4, управляемый клапан (переключения скоростей перекладки) 5, .распределительно-разгрузочный золотник

6, исполнительный механизм 7 системы управления, насос 8 постоянной проиэ- водттельности с тфиводом от электродвигателя 9, предохранительный клапан 10 наСоса, резервуар 11 для рабочей жидкос3 73 ти, ограничитель 12 скорости перекладки, фильтр 13, предохранительный клапан 14 фильтра.

Силовой исполнительный механизм 1 состоит из двух цилиндров 15 и 16 и ступенчатого плунжера 17, образующих четыре рабочих полости (0, 6, В и

),причем рабочая плошадь плунжеров .в полостях а и б больше, чем в 6 и 3.

Плунжер 17 шарнирно связан с румпелем 18, жестко соединяемым с баллером руля (не показан).

Узлы рулевой. машины соединены трубопроводами 19, 28.

Управление и обратные связи (не по-казаны) осуществляются электрическими сигналами.

Предлагаемая рулевая машина работает следующим образом.

При отсутствии сигнала управления . и, следовательно, перекладки руля исполнительный механизм 7 системы управле ния и распределительно-разгрузочный золотник 6 находятся на среднем (нейтраль ном) положении. Рабочая жидкость от насоса 8 постоянной производительности по трубопроводу 19 через золотник 6, трубопровод 20, ограничитель 12 скорости и фильтр 13 поступает в резервуар 11 ° Насос 8 работает в режиме разгрузки (в режиме холостого хода). В этот момент через трубопроводы 21 и 22, клаtfBH 5 и распределительно-разгрузочный золотник 6 малые полости 5 и исполнительного механизма 1 соединены (закольцованы) между собой, а большие полости 9 и 6 заперты через трубопроводы 23 и 24 на гидравлический замок

4.

При задании угла перекладки руля, например на правый борт. исполнительный механизм 7 системы управления смещает распределительно-.разгрузочный золотник

6 вправо, перекрывая разгрузочные щели золотника, Насос 8 начинает работать на перекладку руля. Рабочая жидкость от насоса 8 по трубопроводу 19 через зс лотник 6, трубопровод 25, гидравлический замок 4, трубопровод 24 поступает в большую .полость Ь правого цилиндра

16 исполнительного механизма 1.

Одновременно рабочая жидкость от насо са 8 по трубопроводу 19 через золотник

6, трубопровод 26, управляемый клапан

5, трубопровод 2 1 и осту па ет в малую полость Ь левого цилиндра 15. Однако за счет разности усилий, действующих

HB плунжер со стороны большей IIQ?locTB

7293 4

О и со стороны меньшей полости 6, рабочая жидкость вытесняется из полости

6 в полость б.

Учитывая, что действующее на плунжер давление рабочей жидкости являет ся функцией внешней нагрузки, которая, как правило, увеличивается с ростом уг ла перекладки руля, на малых углах перекладки достаточно работать на разносip ти полостей б и 6, При этом естественно скорость перекладки руля при той же производительности насоса 8 увеличивается rro сравнению со скоростью перекладки у обычных рулевых машин.

15 Под действием усилия на плунжер

17 со стороны полости б руль поворачивается на правый борт. При этом из полости а. левого цилиндра 15 часть рабочей жидкости поступает через трубопр щ вод 23, гидравлический замок 4, трубопроводы 28- и 27, управляемый клапан

5 и трубопровод 22 в полость 7. правого цилиндра 16 исполнительного механизма, 1, а излишки рабочей жидкости из по25 лости а.через трубопровод 23, гидравли-. ческий замок 4, трубопровод 28 и далее через распределительнс-разгрузочный зстлотник 6, трубопровод 20, ограничитель скорости 12, фильтр 13 поступают на

ЗО слив в резервуар 11, При увеличении нагрузки с ростом угла перекладки и соответственно давления, развиваемого насосом 8 до заранее определенной величины, управляемый клапан 5 смешается влево, сообщающая полость » правого цилиндра 16 с напором, а полость 3 левого цилиндра 15 со сливом. Усилие, действующее на плунжер

17, соответственно увеличивается, а ско-

4О рость перекладки, уменьшается.

Однако путем увеличения скорости пере кладки руля на малых нагрузках, общая продолжительность перекладки руля с борта на борт сохраняется в норме или даже умень45 ш азтся.

При задании угла перекладки руля на . левый борт, исполнительный механизм 7 смещает распределительно-.разгрузочный золотник 6 влево. Рабочая жидкость от насоса 8 по трубопроводу 19 через золотник 6, трубопровод 28; гидравлический замок 4, трубопровод 23 поступает в большую полость о.левого цилиндра . 15 исполнительного механизма 1. Одноss временно рабочая жидкость от насоса

8 поступает также через трубопровод

27, клапан 5, трубопровод 22 в малую лолость . правого цилиндра 16. Под дей5. 73729 ствием разности усилия на плунжер 17 со стороны полостей а. и 7 руль поворачивается на левый борт. При этом из полости б правого цилиндра 16 часть рабочей жидкости поступает через трубопровод 24, гидравлический замок 4, трубопровод 25 и 26, клапан 5! и трубопровод 21 в полость g левого цилиндра 15, а излишки рабочей жидкости из полости б через трубопровод 24, гидравлический 1О замок 4, трубопровод 25 и далее через распределительно-разгрузочный золотник

6, трубопровод 20, ограничитель скорости 12, фильтр 13 поступают на слив в резервуар 1 1. При увеличении нагрузки 19 до заранее определенной величины клапан переключения скоростей 5 смещается вправо, сообщая полость в с напором, а полость г со сливом.

Рулевая машина позволит повысить экс- 20 плуатационную устойчивость судна на прямых курсах, увеличить эксплуатационную скорость хода cyma, сократить продолжительность рейса и расход топлива.

2S

Формула изобретения

Ф

Гидравлическая рулевая машина для перекладки судовых рулей, содержащая двух6 цилиндровый исполнительный механизм, гидравлически связанный через распределительно -разгрузочный золотник с электроприводным насосом постоянной производительности и резервуаром с рабочей жидкостью и гидрозамок для запирайия

Ф полостей исполнительного механизма, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости перехладки ру ля, рулевая машина снабжена управляемым клапаном руля,"а двухцилиндровый исполнительный механизм выполнен со ступенчатым плунжером и двумя рабочими полостями в каждом из цилиндров, в одной из которых рабочая площадь плунжера больше, чем в другой, при этом рабочие полости двухцилиндрового исполню тельного механизма соединены через управляемый клапан, установленный между гидрозамком и распределительно-разгру зочным золотником, причем управляемый клапан гидравлически соединен с полостями исполнительного механизма с большими рабочими площадями плунжеров лосредством гидр озамка.

Источники информации, принятые во внимание при "экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 311817, кл. В 63 Н,25/12, 1969.