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

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования гидравлических рулевых машин. Известна гидравлическая рулевая машина, содержашая силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообшенный с насосом, сливным баком и трехпозиционнымраспределителем, и устройство автоматического управления последним, содержащее два пороговых гидроманипулятора, клапан ИЛИ и двухпозиционный распределитель, имеюший два входа и один выход, причем трехпозиционный и двухпозиционный распределители имеют управляющие камеры 1. Недостатками указанного устройства являются недостаточная эффективность и надежность рулевой машины. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности рулевой машины. Указанная цель достигается тем, что в гидравлической рулевой машине, содержащей силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообщенный с насосом, сливным баком и трехпозиционным распределителем, и устройство автоматического управления последним, содержашее два пороговых гидроманипулятора, клапан ИЛИ и двухпозиционный распределитель, имеющий два входа и один выход, причем трехпозиционный и двухпозиционный распределители имеют управляющие камеры, каждый из пороговых гидроманипуляторов снабжен двумя золотниковыми клапанами верхнего и нижнего порогов давления с напорными и сливными камерами верхнего и нижнего порогов давления, двумя регулируемыми дросселями и регулировочными пружинами, а из золотниковых клапанов нижнего порога давления выполнен с двумя входами и двумя выходами, при этом напорные камеры каждого золотникового кЛапана верхнего порога давления сообщены с напорными камерами золотникового клапана нижнего порога давления и сливными камерами золотникового клапана верхнего порога давления, а сливные камеры каждого золотникового клапана верхнего порога давления, кроме того, сообщены со сливным баком и сливными камерами золотникового клапана нижнего порога давления, при этом напорная камера золотникового клапана верхнего порога давления первого порогового гидроманипулятора через клапан ИЛИ сообщена с нагнетающей магистралью вышеуказанного силового исполнительного механизма, а напорная камера золотникового клапана верхнего порога давления второго порогового гидроманипулятора - с одним из выходов золотникового клапана нижнего порога давления первого порогового гидроманипулятора, причем выходы этого клапана сообщены с управляющими камерами трехпозиционного распределителя непосредственно и через двухпозиционный распределитель, а также со входами золотникового клапана нижнего порога давления второго порогового гидроманипулятора, выходы которого гидравлически связаны с управляющими камерами двухпозиционного распределителя. На чертеже изображена схема гидравлической рулевой машины. Гидравлическая рулевая машина содержит силовой исполнительный механизм 1 многокамерной конструкции, имеющий рабочие камеры А, Б, В, и Г, кинематически связанный с румпелем 2 баллера руля. Рабочие камеры В, Г гидролиниями 3 и 4 соединены с насосом 5, а камеры А, Б гидролиниями ,6 и 7 - со входами 8 и 9 трехпозиционного распределителя 10, выходы 11 и 12 которого гидролиниями 13 и 14 соединены с насосом 5. Устройство автоматического управления 15 работой распределителя 10 содержит два пороговых гидроманипулятора 16 и 17, клапан ИЛИ 18 и двухпозиционный распределитель 19, имеющий входы 20 и 21 и выход 22. Каждый из пороговых гидроманипуляторов 16 и 17 выполнен с двумя золотниковыми клапанами верхнего 23 и 24 и нижнего 25 и 26 порогов давления и снабжен двумя регулируемыми дросселями 27-30. Каждый клапан верхнего и нижнего порогов давления снабжен регулировочной пружиной и образует с корпусом гидроманипулятора напорные 31-34 и сливные 35-38 камеры верхнего и нижнего порогов давления соответственно. Каждый золотниковый клапан 25 и 26 нижнего порога давления представляет собой пилотный распределитель, имеющий два входа 39-42 и два выхода 43-46. Напорные камеры 31 и 33 зоуютниковых клапанов 23 и 24 верхнего порбга давления соединены с напорными камерами 32 и 34 золотниковых клапанов 25 и 26 нижнего порога давления и сливными камерами 35 и 37 золотниковых клапанов 23 и 24 верхнего порога давления;по гидролиниям золотниковых клапанов верхнего 23 и 24 и нижнего 25 и 26 порогов давления, а также по каналам в корпусе 47-50 и 51-54 с установленными в них регулируемыми дросселями 27-30 соответственно. Сливные камеры 35 и 37 золотниковых клапанов 23 и 24 верхнего порога давления, кроме того, через каналы 51 и 53 в корпусе, регулируемые дроссели 27 и 29, каналы в корпусе 55 и 56 и гидролинии золотниковых клапанов 25 и 26 нижнего порогов давления соединены со сливным баком и со сливными камерами 36 и 33 золотниковых клагГанов нижнего порога давления 25 и 26. Напорная камера золотникового клапана верхнего порога давления 24 через клапан ИЛИ 18 соединена с напорной магистралью насоса 5, а напорная камера 31 золотникового клапана верхнего порога давления 23 соединена с выходом 44 золотникового клапана 26 нижнего порога давления. Вход 39 золотникового клапана 26 соединен с нагнетающей магистралью насоса 5, а вход 40 - со сливом в бак. Выход 43 золотникового клапана 26 соединен со входом 42 золотникового клапана 25 и со входом 21 двухпозиционного распределителя 19, а выход 44 - со входом 41 золотникового клапана 25, со входом 20 двухпозиционного распределителя 19 и с торцовой камерой 57 трехпозиционного распределителя 10. Торцовая камера 58 трехпозиционного распределителя 10 соединена с выходом 22 двухпозиционного распределителя 19. Выходы 45 и 46 золотникового клапана 25 соединены с торцовыми камерами 59 и 60 двухпозиционного распределителя 19.

Рулевая машина работает следующим образом.

При неработающем насосе трехпозиционный распределитель 10 находится в среднем положении под действием нуль-установителя, при включении насоса рабочая жидкость поступает через клапан ИЛИ на вход 39 золотникового клапана 26 и в камеру 33 золотникового клапана 24. Далее рабочай/ жидкость со входа 39 золотникового клапана 26 поступает на его выход 43, на вход 42 золотникового клапана 25 и вход двухпозиционного распределителя 19. В первоначальном положении золотникового клапана 25 его вход 42 соединен с выходом 46, откуда рабочая жидкость поступает в торцовую камеру 60 двухпозиционного распределителя 19, переключая его в верхнее положение, при этом рабочая жидкость из торцовой камеры 59 вытесняется через гидролинию 45-41 золотникового клапана 25 и гидролинию 44-40 золотникового клапана 26 в сливной бак. При верхнем положении двухпозиционного распределителя 19 рабочая жидкость с его входа 21 поступает на выход 22 и попадает в камеру 58 трехпозиционного распределителя 10, который переключается, вытесняя жидкость из камеры 57 через гидролинию 44-40 золотникового клапана 26 в сливной бак. В этом положении трехпозиционный распределитель 10 соединяет камеры А, Б, В силового исполнительного механизма 1 между собой по дифференциальной схеме - рабочая площадь исполнительного механизма примет минимальное значение. При задании угла перекладки, например на правый борт, рабочая жидкость от насоса 5 по гидролинии 3 поступает в камеру В, а по гидролинии 14 поступает на вход 11 трехпозиционного распределителя 10, откуда, при правом его положении, поступает на выход 9 трехпозиционного распределителя 10, и рабочая площадь исполнительного механизма принимает максимальное значение, равное сумме площадей рабочих камер А, Б, В, Г. При снижении давления переключение элементов схемы производит в обратном порядке.

Предлагаемое устройство позволяет достичь повыщения эффективности и надежности рулевой машины.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА, содержащая силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, кинематически связанный с баллером руля и гидравлически сообщенный с насосом, сливным баком и трехпозиционным распределителем, и устройство автоматического управления последним, содержащее два пороговых гидроманипулятора, клапан ИЛИ и двухпозиционный распределитель, имеющий два входа и один выход, причем трехпозиционный и двухпозиционный распределители имеют управляющие камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности рулевой машины, каждый из пороговыхх гидроманипуляторов снабжен двумя золотниковыми клапанами верхнего и нижнего порогов давления с напорными и сливными камерами верхнего и нижнего порогов давления, двумя регулируемыми дросселями и регулировочными пружинами, а каждый из золотниковых клапанов нижнего порога давления выполнен с двумя входами и двумя выходами, при этом напорные камеры каждого золотникового клапана верхнего порога давления сообщены с напорными камерами золотникового клапана нижнего порога давления и сливными камерами золотникового клапана верхнего порога давления, а сливные камеры каждого золотникового клапана верхнего порога давления, кроме того, сообщены со сливным баком и сливными камерами золотникового клапана нижнего порога давления, при этом напорная камера золотникового клапана верхнего порога давления первого порогового гидроманипулятора через клапан ИЛИ сообщена с нагнетающей магистралью выщеуказанного силового исполнительного мехаI низма, а напорная камера золотникового клапанй верхнего порога давления второго (Л порогового гидроманипулятора - с одним из выходов золотникового клапана нижнего порога давления первого порогового гидроманипулятора, причем выходы этого клапана сообщены с управляющими камерами трехпозиционного распределителя непосредственно и через двухпозиционный распределитель, а также со входами золотнию кового клапана нижнего порога давления 05 второго порогового гидроманипулятора, СО выходы которого гидравлически связаны с управляющими камерами двухпозицион ного распределителя.