Рулевое устройство судна Советский патент 1983 года по МПК B63H25/30 

Изобретение относится к судостроению, а точнее к рулевым устройствам судна.

Известно рулевое устройство судна, содержащее связанные между собой систему управления, бесконтактный реверсивный пускатель и трубчатый линейный двигатель, подвижная часть которого связана с баллером руля и выполнена в виде гидроцилиндра, в котором установлен поршень, закрепленный неподвижно относительно баллера руля через двусторонний шток, а камеры этого гидроцилиндра сообщены между собой магистралью черезканалы в щтоке 1.

Однако такое рулевое устройство имеет относительно небольщую массу и несложную схему управления.

Кроме того, недостатками этого рулевого устройства являются значительная скорость сползания руля и сравнительно низкая надежность работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы рулевого устройства.

Поставленная цель достигается тем, что рулевое устройство судна, содержащее связанные между собой систему управления, бесконтактный реверсивный пускатель и трубчатый линейный двигатель, подвижная часть которого связана с баллером руля и выполнена в виде гидроцилиндра, в котором установлен поршень, закрепленный неподвиж-ко относительно баллера руля через двусторонний шток, а камеры этого гидроцилиндра сообщены между собой магистралью через каналы в штоке, снабжено двумя гидрозамками с электромагнитным управлением и маслоохладителем, установленными в упомянутой магистрали, обратным клапаном, пополнительным баком, сообщенным через этот клапан с той же магистралью, фазочувствительным бесконтактным коммутатором, имеющим два входа и два выхода, через которые электромагниты гидрозамков подключены к выходам бесконтактного реверсивного пускателя.

Кроме того, фазочувствительный бесконтактный коммутатор содержит два силовых тиристора и формирователь однополярных импульсов, содержащий дифференцирующую резистивно-емкостную цепочку, импуль-. сный трансформатор и диод, причем аноды тиристоров подключены к соответствующим выходным фазам бесконтактного реверсивного пускателя, а управляющие электроды к выходам формирователя однополярных импульсов, вход которого подключен к одной из фаз на входе бесконтактного реверсивного пускателя.

На чертеже представлена принцрфиальная схема рулевого устройства судна.

Рулевое устройство содержит электрическую рулевую машину 1, совмещенную с гидротормозом 2, выполненным в виде гидроцИЛиндра двустороннего действия, цилиндр 3 которого связан через механическую передачу 4 с баллером руля 5, а также

систему 6 управления электрической рулеврй мащины 1.

Электрическая рулевая машина I содержит реверсивный трубчатый линейный электродвигатель 7, индуктор 8 которого охватывает цилиндр 3 гидротормоза 2. В цилиндре 3 расположен поршень 9, закрепленный неподвижно относительно баллера двусторонним штоком 10, в котором выполнены каналы И и 12, гидравлически связаннью

через магистрали 13 и 14, гидрозамки 15

и 16 и маслоохладитель 17 между собой.

Магистрали 13 и 14 через обратный клапан

18 связаны с пополнительным баком 19.

Система 6 управления электрической руj левой машины содержит бесконтактный реверсивный пускатель 20, датчик 21 положения руля, блок 22 сравнения и усиления, датчики 23 и 24 предельных положений руля.

Гидроза 5ки 5 и 16 имеют управляющие

0 электромагниты 25 и 26, питание на которые подается с выхода пускателя 20 через фазочувствительный бесконтактный коммутатор 27.

Бесконтактный фазочувствительный коммутатор 27 содержит силовые тиристоры 28

5 и 29 и формирователь 30 однополярных импульсов, состоящий из дифференцирующей резистивно-емкостной цепочки 31 и 32 и импульсного трансформатора 33, ограничивающего диода 34.

0 Аноды тиристоров 28 и 29 подключены к выходным фазам пускателя 20, а управляющие электроды подключены через диоды к выходным обмоткам импульсного трансформатора 33.

Рулевое устройство работает следующим

5 образом.

При отсутствии необходимости перекладки руля питание на индуктор 8 линейного двигателя 7 и электромагниты 25 и 26 гидрозадмков 15 и 16 не подается и руль-удерживается в среднем положении (в диамет° ральной плоскости судна). При необходимости перекладки руля, например, вправо, система 6 управления через бесконтактный реверсивный пускатель 20 подает напряжение на индуктор 8 электродвигателя и через

5 открытый силовой тиристрр 28 на электромагнит 25, который, смещаясь, открывает гидрозамок 15, а тот соединяет полости цилиндра 3 гидротормоза 2, растормаживая привод. Напряжение на индуктор 8 поступает в такой последовательности фаз пускателя

0 20, которое обеспечивает движение цилиндра 3 влево, при этом поворачивается баллер руля 5 и руль перекладывается на правый борт. При этой последовательности фаз полярность напряжения на аноде тиристора 28 фазочувствительного коммутатора . 27 и

5 на управляющем электроде этого тиристора положительна, а на аноде тиристора 29 в этом случае полярность напряжения отрицательна и он не открывается, несмотря

на положительное напряжение на управляющем электроде, т.е. электромагнит 26 обесточивается.

Перекладка происходит до тех пор, пока сигнал с датчика 21 не скомпенсирует сигнал -задания в блоке 22 сравнения и усиления сигнала ошибки. При достижении этого условия сигнал с пускателя 20 снимается, линейный двигатель обесточивается, также обесточивается и электромагнит 25. Снятие питания с электромагнита 25 приводит к срабатыванию гидрозамка 15, который перекрывает гидравлические магистрали 13 и 14 и руль становится на гидротормоз.

При перекладке на другой борт работа происходит аналогично, кроме того, что питание на индуктор 8 электродвигателя 7

подается при обратном чередовании фаз напряжения на выходе пускателя 20, что обуславливает движение цилиндра 3 в другую сторону и открытие тиристора 29 фазочувствительного коммутатора 27, а следовательно, и срабатывание гидрозамка 16.

Протекание масла при работе машины из одной полости цилиндра в другую через маслоохладитель 17 позволяет охладить его

до более низких температур, что соответственно снижает и температуру электродви-гателя 7.

Изобретение позволяет повысить надежность рулевого устройства, тем самым обеспечить необходимое управление судном и повысить безопасность плавания последнего.

1. РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО СУДНА, .содержащее связанные между собой систему управления, бесконтактный реверсивный пускатель и трубчатый линейный двигатель, подвижная часть которого связана с баллером руля и выполнена в виде гидроцилиндра, в котором установлен поршень, закрепленный неподвижно относитель но баллера руля через двусторонний шток, а камеры этого гидроцилиндра сообщены между собой магистралью через каналы в штоке, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжен( двумя гидрозамками с электромагнитным управлением и маслоохладителем, установленными в упомянутой магистрали, обратным клапаном, дополнительным баком, сообщенным через этот клапан с той же магистралью, фазочувствительным бесконтактным коммутатором, имеющим два входа и два выхода, через которые электромагниты гидрозамков подключены к выходам бесконтактного реверсивного пускателя. 2. Рулевое устройство по п. 1, отличающееся тем, что фазочувствительный бесконтактный коммутатор содержит два силовых тиристора и формирователь однополярных импульсов, содержащий дифференцирующую резистивно-емкостную цепочку, импуль.. сный трансформатор и диод, причем аноды тиристоров подключены к соответствующим выходным фазам , бесконтактного реверсивного пускателя, а управляющие электроды - к выходам формирователя однополярных импульсов, вход которого подключен к одной из фаз на входе бесконтактного реверсивного пускателя.