Гидравлическая рулевая машина Советский патент 1984 года по МПК B63H25/30 

Изобретение относится к судостроению, в частности к гидравлическим рулевым машинам. Известна гидравлическая рулевая машина, содержащая силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, кинематически связанный с румпелем и гидравлически соединенный с насосом и трехпозиционным распределителем, снабженным двумя торцовыми камерами, сливной бак и устройство автоматического управления указанным распределителем, содержащее пороговый гидроманипулятор, клапан ИЛИ и двухпозиционный распределитель, имеющий торцовые камеры, два входа и один выход 1. Недостатками указанной мащины являются недостаточные надежность и эффективность. Цель изобретения - повыщение эффективности и надежности работы машины. Указанная цель достигается тем, что в гидравлической рулевой машине, содержащей силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, кинематически связанный с румпелем и гидравлически соединенный с насосом и трехпозиционным распределителем, снабженным двумя торцовыми камерами, сливной бак и устройство автоматического управления указанным распределителем, содержащее пороговый гидроманипулятор, клапан ИЛИ и двухпозиционный распределитель, имеющий торцовые камеры, два входа и один выход , пороговый гидроманипулятор выполнен с тремя регулируемыми дросселями, обратным клапаном, клапаном верхнего порога давления и двумя клапанами нижних порогов давления, снабженный регулировочными пружинами и образующих совместно с корпусом гидроманипулятора напорные и сливные камеры верхнего и нижних порогов давления соответственно, а каждый клапан нижнего порога давления выполнен в виде пилотного распределителя, имеющего два входа и два выхода, при этом напорная камера клапана верхнего порога давления через кла пан ИЛИ и один из трех регулируемых дросселей сообщена с нагнетающей магистралью насоса и через обратный клапан, гидролинию клапана верхнего порога давления, каналы в корпусе с установленными в них остальными двумя регулируемыми дросселями и гидролинии обоих клапанов нижних порогов давления соединена с напорными камерами этих клапанов нижних порогов давления, а сливные камеры клапанов верхнего и нижних порогов давления сообщены между собой и с сливным баком, причем входы первого клапана нижнего порога давления соединены со сливным баком и через клапан ИЛИ с нагнетающей магистралью насоса, а выходы - с входами второго клапана нижнего порога давления, первой торцовой камерой трехпозиционного распределителя и с входами двухпозиционного 22 распределителя, выход которого связан с второй торцовой камерой трехпозиционного распределителя, а выходы второго клапана нижнего порога давления связаны с торцовыми камерами двухпозиционного распределителя. На чертеже изображена схема гидравлической рулевой мащины. Гидравлическая рулевая мащина содержит силовой исполнительный механизм 1, имеющий рабочие камеры А, Б, В, Г, кинематически связанный с румпелем 2 и гидравлически соединенный с насосом 3 посредством трехпозиционного распределителя 4, и устройство 5 автоматического управления распределителем 4, содержащее пороговый гидроманипулятор 6, клапан ИЛИ 7 и двухпозиционный распределитель 8, имеющий два входа и один выход. Гидроманицулятор 6 состоит из клапана 9верхнего порога давления и клапанов 10 и 11 нижних порогов давления, снабженных регулировочными пружинами, регулируемых дросселей 12-14, и обратного клапана 15. Клапаны 9-11 совместно с корпусом гидроманипулятора образуют напорные 16-18 и сливные 19-21 камеры верхнего и нижних порогов давления соответственно. Клапаны 10и 11 нижнего порога давления представляют собой пилотный распределитель, имеющий два входа и два выхода, при этом напорная камера 16 клалана 9 верхнего порога давления через регулируемый дроссель 14 и клапан ИЛИ 7 соединена с нагнетающей магистралью насоса 3 и через обратный клапан 15, гидролинию клапана 9 верхнего порога давления, каналы 22 и 23 в корпусе соединена с напорными камерами 17 и 18 клапанов 10 и 11 нижних порогов давления, а сливные камеры 19-21 клапанов 9-11 верхнего и нижних порогов давления соединены между собой и с сливом в бак, причем входы клапана II нижнего порога давления соединены с сливом в бак и через клапан ИЛИ 7 с нагнетающей магистралью насоса 3, а выходы - с входами клапана 10 нижнего порога давления, торцовой камерой трехпозиционного распределителя 4 и с входами двухпозиционного распределителя 8, выход которого связан с второй камерой трехпозиционного распределителя, а выходы клапана 10 нижнего порога давления связаны с торцовыми камерами двухпозиционного распределителя 8. Гидравлическая рулевая мащина работает следующим образом. При задании угла перекладки рабочая жидкость под давлением от напорной магистрали насоса 3 через клапан ИЛИ 7 поступает в устройство 5 управления, где она попадает в камеру 16 клапана 9, через дроссель 14 и через клапаны И и 10 - в торцовую камеру распределителя 8, другая камера которого соединена с сливом в бак через клапаны 11 и 10. Распределитель 8 переключается и рабочая жидкость под давлением поступает в торцовую рабочую камеру распределителя 4, другая камера которого соединена с сливом в бак. Распре делитель 4 переключается и соединяет рабочие камеры А, Б, В, Г по дифференциальной схеме, при которой рабочая жидкость во время перекладки руля по часовой стрелке поступает в камеры А, Г, а из камер Б, В сливается в насос. Рабочий объем исполнительного механизма при этом имеет минимальное значение, а скорость перекладки - максимальное. Если нагрузка на баллере возрастает, увеличивается давление в нагнетающей магистрали исполнительного механизма, а также в камере 16 клапана 9, который перемещается, преодолевая сопротивление регулировочной пружины со скоростью, определяемой настройкой дросселя 14. Когда значение давления достигает значения верхнего порога давления, определяемого настройкой пружины клапана 9, он переключается, и рабочая жидкость поступает в камеру 18 клапана 11 через гидролинии клапанов 9 и 10 и канал 23 с установленным в нем дросселем 12. После поступления рабочей жидкости под давлением в камеру 18 клапан 11 переключается и изменяет порядок подключения торцовых рабочих камер распределителей 4 и 8 к насосу 3 и сливу в бак. Распределитель 8 по-прежнему соединяет с напорной магистралью насоса одну из камер распределителя 4, вторая камера которого также соединяется с напорной магистралью. Золотник распределителя 4 под действием нуль-установителя занимает среднее положение, и щунтирует рабочие камеры А, Б исполнительного механизма 1, его рабочий объем увеличивается, а скорость перекладки уменьшается. Вследствие увеличения рабочего объема исполнительного механизма давление в его магистрали снижается ниже верхнего порога давления, а клапан 9 под действием пружины возвращается в не ходное положение. В случае уменьшения нагрузки на баллере уменьшается и давление в нагнетающей магистрали исполнительного механизма, клапан 11 под действием пружины начинает перемещаться вправо .со скоростью, определяемой настройкой дросселя 12, вытесняя рабочую жидкость из камеры 18 через дроссель 12, гидролинии клапанов 10 и 9, клапаны 9, 15, 7 в магистраль насоса 3. В случае увеличения нагрузки на баллере увеличивается давление в исполнительном механизме и при его определенном значении клапан 9 переключается, рабочая жидкость под давлением через гидролинии клапанов 9 и 11, канал 22 и дроссель 13 поступает в камеру 17 клапана 10, который переключается и перекрывает канал 23, соединяющий камеру 18 с магистралью насоса 3, и изменяет порядок подключения торцовых камер распределителя 8 к нагнетающей магистрали и сливу в бак. Золотник распределителя 8 переключается и соединяет с сливом в бак правую торцовую камеру трехпозиционного распределителя 4, золотник которого, в свою очередь, переключается и подключает рабочие камеры А, Б исполнительного механизма к насосу 3. Происходит увеличение рабочего объема исполнительного механизма, перекладка осуществляется с минимальной скоростью. При снижении нагрузки на баллере происходит последовательное срабатывание клапанов 10 и 11 в перво начальное положение и соответствующие изменения рабочего объема исполнительного механизма. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности и надежности рулевой машины. Повышение эффективности рулевой машины по сравнению с прототипом достигается уменьшением установочной мощности насоса или увеличнием скорости перекладки на за счет введения в устройство управления раздельного регулирования верхнего и нижнего порогов давления, что повышает точность срабатывания устройства управления. Повышение надежности достигается за счет упрощения гидравлической схемы рулевой машины путем исключения из состава устройства управления одного гидроманипулятора, а также за счет исключения ложных срабатываний устройства управления при помощи раздельного регулирования порогов давления.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА, содержащая силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, кинематически связанный с румпелем и гидравлически соединенный с насосом и трехпозиционным распределителем, снабженным двумя торцовыми камерами, сливной бак и устройство автоматического управления указанным распределителем, содержащее пороговый гидроманипулятор, клапан ИЛИ и двухпозиционный распределитель, имеющий торцовые камеры, два входа и один выход, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности и надежности работы мащины, пороговый гидроманипулятор выполнен с тремя регулируемыми дроссатями, обратным клапаном, клапаном верхнего порога давления и двумя клапанами нижних порогов давления, снабженных регулировочными пружинами и образующих совместно с корпусом гидроманипулятора напорные и сливные камеры верхнего и нижних порогов давления соответственно, а каждый клапан нижнего порога давления выполнен в виде пилотного распределителя, имеющего два входа и два выхода, при этом напорная камера клапана верхнего порога давления через клапан ИЛИ и один из трех регулируемых дросселей сообщена с нагнетающей магистралью насоса и через обратный клапан, гидролинию клапана верхнего порога давления, каналы в корпусе с установленными в них остальными двумя регулируемыми дросселями и гидролинии обоих клапанов нижних порогов давления соединена с напорными камерами этих клапанов нижних порогов давления, а сливные камеры клапанов верхнего и нижних порогов давления сообщены между собой и с сливным баком, I причем входы первого клапана нижнего порога давления соединены со сливным ба(Л ком и сообщены через клапан ИЛИ с нагнетающей магистралью насоса, а выходы - с входами второго клапана нижнего порога давления, первой торцовой камерой трехпозиционного распределитетя и с входами двухпозиционного распределителя, выход которого связан с второй торцовой камерой трехпозиционного распределителя, а выходы второго клапана нижнего порога давления ел связаны с торцовыми камерами двухпозиционного распределителя. со со ND