СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО Советский патент 1973 года по МПК B63H23/00 B63H21/22 

1

Изобретение относится к области судостроения.

Известны системы дистанционного автоматизированного управления режимами работы комплекса главный судовой турбоагрегат- винт регулируемого шага - навешенный генератор, содержащие чувствительный элемент регулируемой величины - числа оборотов гребного винта, задатчнк, усилитель, блок унравления следящей управления механизмом изменения шага винта и маневровый клапан турбоагрегата.

Целью изобретения является повышение надежности работы системы.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе датчики оборотов подключены один к пропорционально-интегральному корректору щага винта, выход которого через ограничитель подключен к входу усилителя следящей системы управления механизмом изменения шага винта, а другой через пропорциональный регулятор - к маневровому клапану.

На чертеже показана блок-схема описываемой системы.

Система содержит блок управления винтом регулируемого щага, блок управления задатчиком оборотов главного судового турбоагрегата, регулятор оборотов турбоагрегата и корректор шага винта.

Блок управления винтом регулируемого шага включает задатчнк / шага винта, усилитель 2, электрогидравлическнй механизм 3 управления, привод 4 золотника механизма изменеПИЯ шага, дятчик 5 сигнала обратной связи по положепию привода золотника, золотника 6 механизма нзменеипя шага, механнзма 7 из,:енеипя шага.

Блок управлення задатчпком оборотов главного судового турбоагрегата снабжен усилителе.м 2, механизмом 3, прнводом 8 задатчика оборотов, корректором 9 оборотов по фактическому шагу.

Регулятор оборотов турбоагрегата состоит из задатчика 10 оборотов, регулирующего золотника //, и привода 12 маневрового клапаiia 3.

Корректор щага вннта содержит тахогеиератор 14, ограпнчнтель 15 снгнала отклонения фактических оборотов гребиого винта от заданных и интегрнруюн1;нй блок 16.

Уиравленне режимами работы комплекса осуществляется с пульта управления, расположенного в рулевой рубке, от рукоятки /7, воздействующей на задатчик 1.

Электрический снгна., пронорциональный углу поворота задатчика /, поступает на вход усилителя 2, где суммируется с сигналом противоположной фазы датчика 5. Разность этих

сигналов, усиленная усилителем 2, поступает на механизм 3, где преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 4. Привод перемещается, поворачивая жестко связанный с ним датчик 5. При равенстве нулю разности сигналов задатчика / и датчика 5 привод 4 останавливается в положении, соответствующем заданному.

Перемещение привода 4 вызывает изменение положения золотника 6 механизма изменения шага, входящего в состав гидравлического блока управления шагом, состоящего из золотника 6 и механизма 7, перекладывающего лопасти винта 18. Таким образом, каждому положению привода 4 соответствует вполпе определенное положение лопастей винта 18.

Из условия обеспечения работы навешенного генератора 19 число оборотов гребного винта 18 составляет 85±4 об/мин на всех возможных стационарных и переходных режимах работы комплекса. Поддержание оборотов винта осуществляется с помощью регулятора оборотов главного судового турбоагрегата и корректора шага винта.

Уставка регулятора оборотов формируется сигналом об/мин с помощью блока управления задатчиком оборотов. Электрический сигнал, пропорциональный Пзад 86

об/мин, поступает на вход усилителя 2, где суммируется с сигналом нротивоположной фазы датчика 20 сигнала обратной связи по положению привода задатчика оборотов. Усиленный усилителем 2 сигнал поступает на механизм 3, где преобразуется в перепад давлений, управляющий сервомотором привода 8 задатчика оборотов. При равенстве по абсолютной величине сигналов об/мин и датчика 20 привод 8 заиимает положение, соответствуюн,ее заданному. С приводом 8 жестко связан задатчик 10, мехаиическое перемещение которого преобразуется в сигнал давления, который через регулирующий золотиик // воздействует на привод 12 маневрового клапана. Послед1П1Й открыт при этом в соответствии с Пзад и пагрузкой на винте.

Установка регулятора оборотов об/мин обеспечивает нолиое открытие маневрового клапана 13 на режиме полного хода, что исключает дросселирование пара. Уставка корректора шага формируется сигналом Пзая 84 об/мин, который- сравнивается с сигналом фактических оборотов тахогенератора 14. Такая настройка регулятора оборотов и корректора шага исключает динамическое взаимодействие их в переходных режимах работы комплекса.

На всех промежуточных режимах работы комплекса (малые и средние хода судна), когда маневровый клапан 13 открыт не полиостью, число оборотов винта поддерживается регулятором оборотов.

При необходимости изменить режим работы комнлекса (а следовательно, ход судна) с помощью блока управления винтом регулируемого шага изменяется положение лопастей винта 18 и соответственно, упор и момент винта, что вызывает отклонение числа оборотов от заданного ( об/мин). Отклонение оборотов нреобразуется в отклонение импульсного

давления импульсного масляного насоса 21, приводимого от турбоагрегата. Изменение импульсного давления через регулирующий золотник // вызывает неремещение нривода 12 и маневрового кланана 13, регулирующего

нодвод иара к главному судовому турбоагрегату 22.

Иа стационарных режимах работы на долевых нагрузках поддержание оборотов в случае отклонения их нри нлавании на волнении, а

также в случае изменения загрузки судна осуществляется аналогичным образом.

Для улучшения динамических характеристик регулятор оборотов выполнен статическим, что нриводит при изменении нагрузки

иа гребном винте (нрн изменении шагового отношения) к появлению статической ошибки, определяемой величиной степени неравномерности регулятора. Это приводит к необходимости корректировать заданное номинальное значение оборотов по нагрузке с помощью корректора 9 по фактическому щагу, связанному жестко с механизмом 7, снгиал с которого поступает па вход усилителя 2.

Иа режимах, когда маневровый кланан

открыт нолностью, обороты в случае падения ниже номинального значения не могут быть восстановлены с иомощыо регулятора оборотов. Иа таких режимах функцни ноддержання оборотов В з1полняег корректор щага вннта.

Корректор шага функционирует на режимах разгона судна, реверса судна н режнмах нолного хода при волнении. В случае разгона судна из состояння «Стон

или с любой нромежуточной скорости, а также в случае реверса, задатчик / рукояткой 17 устанавливается в положение соответственно полного переднего или полного заднего хода. С номощью блока управления винтом регулируемого щага лопасти винта перекладываются в соответствующее положение.

При некотором нромежуточном положенни лонастей вннта нагрузка на винт и валонровод достигает номинального значения. Маневровый клана 13 открывается нри этом нолностью н выходит на унор. Дальнейшая перекладка лопастей приводит к перегрузке комплекса, что является недонустимым с точки зрения нрочности вращающихся частей, и сонровождается падением числа оборотов винта, что также недопустимо с точки зрения работы навешенного генератора 19. При снижении числа оборотов ниже об/мин разность сигналов тахогенератора 14 и Пзад постунает через ограничитель 15 на вход усилителя 2 системы унравления винтом регулируемого шага. Тем самым корректор шага уменьшает заданное от задатчика / шага значение шага, что нриводит к уменьшению крут;ящего

момента н восстановлению числа оборотов.