Рулевое устройство судна

 

14, (72) Авторы изобретеиия

Л.И.Хмелев и Л.Ф.Огарков (71) Заявитель (54 ) РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА

Изобретение относится к судостроению, в частности к рулевым устройствам судов.

Известно рулевое устройство судна, содержащее электрическую рулевую машину, связанную механической передачей с баллером руля, тормозной узел баллера, а также систему управления электрической рулевой машины 0).

Недостатком известного рулевого устройства судна является большая е металлоемкост ь.

Целью изобретения является снижение металлоемкости рулевого устройства судна.

И

Поставленная цель достигается тем, что электрическая рулевая машина содержит группу нереверсированных линейных электродвигателей, индукторы которых закреплены неподвижно, механическая передача содержит рычаги, шарнирно связанные одними -концами с ползунами, а тормозной узел баллера содержит гидроцилиндр двухстороннего действия с подключенным к нему гидравлическими магистралями клапаном кольцевания рабочих полостей с приводом, при этом подвижные части линейных электродвигателей соединены с ползунами, а другие концы упомянутых рычагов и .шток гидроцилиндра двухстороннего действия связаны с баллером.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема рулевого .устройства судна с рулевой машиной и тормозным устройством, кинематически связанным с ротором одного из линейных электродвигателей; на фиг. 2 - принципиальная схема рулевого устройства судна с рулевой машиной и тормозным устрой" ством, кинематически связанным с румпелем баллера руля.

Рулевое устройство судна (фиг. 1) содержит румпель 1, связанный с баллером руля, рычаги (шатуны) 2 и 3 механической передачи, нереверсивные линейные электродвигатели 4 и 5

3 92764 рулевой машины, индукторы 6 и 7 которых закреплены жестко на фундаменте рулевой машины, а подвижные части (роторы) 8 и 9 соединены через ползуны 10 и 11 с рычагами 2 и 3. Подвиж- ная часть (ротор) одного электродвигателя соединен со штоком 12 гидроцилиндра двухстороннего действия 13 тормозного узла 14 баллера, соединенного гидравлическими линиями 15 и 16 to с электромагнитным клапаном 17 кольцевания рабочих полостей гидроцилиндра 13. На гидравлических линиях 15 и 16 установлена коробка предохранительных клапанов 18. Индукторы 1s электродвигателей 4 и 5, электромагнитный клапан 17 кольцевания рабочих

) полостей, датчики 19 положения руля и предельных углов перекладки 20 электрически соединены с регулируемым йсточником питания 21 и узлом управления 22, содержащим блоки сравнения и усиления. Пополнительный бак 23 соединен с гидравлическими линиями 15 и

16 через невозвратные клапаны 24.

В варианте по фиг. 2 рулевое устройство содержит рулевую машину с румпелем 25, рычагами (шатунами) 26 и 27,линейными электродвигателями

28 и 29, индукторы 30 и 31 которых закреплены жестко на фундаменте рулевой машины, а подвижные части (роторы) 32 и 33 соединены через ползуны

34 и 35 и рычаги 26 и 27 с румпелем

25, румпель также соединен шарнирно со штоком 36 гидроцилиндра двустороннего действия 37, тормозного узла 38 баллера. Гидроцилиндр 37 шарнирно закреплен на фундаменте рулевой машины. Полости гидроцилиндра соединены 40 гидравлическими линиями 39 и 40 с электромагнитным клапаном 41 кольцевания рабочих полостей гидроцилиндра.

На гидравлических линиях установлена коробка предохранительных клапанов

42. Индукторы электродвигателей 28 и 29, электромагнитный клапан 41, датчики положения 43 и предельных углов перекладки 44 электрически соединены с регулируемым источником питания 45

50 и узлом управления 46, содержащим блоки сравнения и усиления.- Пополнительный бак 47 соединен с гидравлическими линиями 39 и 40 через невозвратные клапаны 48.

Рулевая машина (фиг. 1) работает следующим образом.

На фиг. 1 рулевая машина показана при среднем положении руля (в диа2 ф метральной плоскости судна), при этом линейные электродвигатели 4 и 5 и электромагнитный клапан 17 кольцевания рабочих полостей выключены, по,лости гидроцилиндра 13 разобщены и тормозной узел 14 баллера удерживает руль в этом положении. При подаче си нала задания угла перекладки руля узлом управления 22, например, на правый борт (против часовой стрелки) с источника питания 21 одновременно подается напряжение на индуктор 6 электродвигателя 4 правого борта и электромагнитный клапан 17, который, смещаясь в крайнее положение, соединяет посредством гидравлических линий

15 и 16 полости гидроцилиндра 13 тормозного узла 14. Расторможенная подвижная часть (ротор) 8 перемещается влево и через рычаг 2 поворачивает румпель 1, а вместе с ним и баллер руля. Руль перекладывается на правый борт. Перекладка происходит до тех пор, пока сигнал датчика 19 положения руля полностью не скомпенсирует сигнал задания в узле управления 22. При выполнении этого условия источник пи тания 2 1 снижает напряжение до нуля на индукторе электродвигателя пра,вого борта и электромагнитном клапане тормозного узла. Происходит затормаживание руля.

При задании угла перекладки на левый борт с источника 21 питания одновременно подается напряжение на индуктор 7 электродвигателя 5 левого борта и электромагнитный клапан. Ротор этого электродвигателя после растормаживания тормозного устройства перемещается влево. В остальном работа рулевого устройства аналогична работе при задании угла перекладки на правый борт. Датчики 20 предельных углов перекладки ограничивают угол перекладки руля путем воздействия на источник питания. Бак 23 компенсирует температурные изменения объема рабочей жидкости и пополняет незначительные утечки жидкости из тормозного узла. Рулевая машина (фиг.2) работает аналогично показанной на фиг.l.

Технико-экономический эффект заключается в снижении ее массо-габаритных характеристик на 20-30/ и в повышении КПД на 10-153.

Формула изобретения

Рулевое устройство судна, содержащее электрическую рулевую машину, о Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шмаков И. Г., Рулевые устройства судов. Л., "Судостроение", 1968, с. 280-282, рис. 152 (прототип).

5 927642 6 ч с подключенным к нему гидравлическисвязанную механической передачеи с ной зел балле- ми магистралями клапаном кольцевабаллером руля, тормознои узел аллеP а а также систему управлени . и авления. элект- ния рабочих полостеи с приводом, этом подвижные части.линеиных электр ической рулевой машины, о т л иродвигателей соединены с ползунами, ч а ю е е с я тем, что, с целью ч а щ а ругие концы упомянутых рычагов и снижения металлоемкости, электричес- а дру шток гидроцилиндра двухстороннего кая рулевая машина содержит группу действия. связаны с баллером. нереверсивных линейных электродвигателей, индукторы которых закреплены неподвижно, механическая передача содержит рычаги, шарнирно связанные одними концами с ползунами, а тормозной узел баллера содержит гидроцилиндр двухстороннего действия

927642

3 и д@/у а же

uvre эаРажм

Фиг.Р

Заказ 3141/26 Тираж 463 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

Составитель 8. Старых

Редактор К. Волощук Техред А. 6абинец Корректор В. Синицкая