Гидравлический привод судовой рулевой машины Советский патент 1976 года по МПК B63H25/30 

1

Изобретение относится к судостроению.

Известен гидравлический привод судовой рулевой машины, содержащий силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, одна или несколько пар рабочих камер которого соединены между собой гидравлическими линиями и связаны с источником питания 1.

Цель изобретения - увеличение скорости перекладки руля при малых нагрузках на руле и снижение общего времени перекладки руля с борта на борт .при сохранении в гидросистеме питания наибольших рабочих параметров рабочей жидкости.

Для этого гидравлические линии, соединяющие между собой рабочие камеры силового исполнительного механизма, выполнены с клапаном кольцевания, настроенным на включение «а заданную величину нагрузки на руле, при этом клапан кольцевания выполнен в виде управляющего золотника, ф-иксируемого пружинами в среднем положении, по концам которого расположены две торцовые камеры.

На фиг. 1 дана принципиальная схема гидравлической системы; на фиг. 2 - конструкция клапана кольцевания, осуществляющего шунтирование двух рабочих камер исполнительного механизма при малых нагрузках и

2

включение их в работу при определенной величине внешней нагрузки.

Гидравлическая система содержит силовой исполнительный механизм 1, клапан 2 кольцевания, источник питания 3, соединительные трубопроводы 4-7.

Механизм 1 состоит из четырех цилиндров 8-И, плунжеров 12-15, связанных шарнирами 16 и 17 с румпелем 18. Клапан 2 кольцевания (см. фиг. 2) содержит золотник 19, перемещающийся в корпусе 20 и крышках 21 и 22, пружины 23 и 24 и торцовые камеры 25-28.

Предлагаемый гидравлический привод работает следующим образом.

При среднем положении руля и отсутствии подачи рабочей жидкости от источника питания 3 камеры цилиндров 8 и 9 закольцованы через клапан 2 кольцевания и трубопроводы 4 и 5, а камеры цилиндров 10 и 11 соединены с источником питания 3 и клапаном 2 кольцевания трубопроводами 6 и 7.

Одновременно рабочая жидкость по трубодроводам 6 и 7 подведена к камерам 25 и 26 клапана 2 кольцевания. Камеры 27 и 28 клапана 2 кольцевания закольцованы.

При задании угла перекладки руля, например, на левый борт (по часовой стрелке) рабочая жидкость от источника питания 3 по

трубопроводу 7 поступает в камеру цилиндра 11, вызывая перемещение плунжера 15 влево, а из камеры цилиндра 10 жидкость вытесняется плунжером 14 и через трубопровод 6 поступает в источник питания 3. Рабочая жидкость из камеры цилиндра 8 вытесняется плунжером 12 через трубопровод 4, клапан кольцевания и трубопровод 5 в камеру цилиндра 9, освобождаемую плунжером 13. Движение плунжеров 12 и 14 происходит за счет их кинематической связи через шарниры 16 и 17 и румпель 18 с плунжерами 14 и 15.

Доступ рабочей жидкости от источника питания 3 в KaMCfpy цилиндра 9 и из камеры цилиндра 8 к источнику питания 3 блокирован поясками золотника 19 и пружинами 23 и 24 клапаиа кольцевания до тех пор, пока давление рабочей жидкости в камере цилиндра И и в камере 25 клапана кольцевания, возрастающее с ростом внешней нагрузки на руле, не преодолеет упругую силу пружин 23 и 24 и золотник 19 не переместится влево.

После того, как давление рабочей жидкости в камере цилиндра Пив камере 25 клапана кольцевания преодолеет усилие пружин 23 и 24, золотник 19 клапана кольцевания займет крайнее левое положение и камера цилиндра 9 через трубопровод 5, камеру 27 клапана кольцевания и трубопровод 7 соединится с нагнетательной полостью источника питания 3. В работу вступит плунжер 13 -и совместно с плунжером 15 будет передавать осевое усилие на румпель 18.

Рабочая жидкость, вытесняемая из камеры цилиндра 8 плунжером 12 через трубопровод 4, кланам кольцевания и трубопровод 6 поступает в источник питания 3.

Вследствие увеличения эффективной площади плунжеров происходит скачкообразное снижение давления в трубопроводе 7 и камере цилиндра 11 механизма 1. Соответствующее снижение давления П роисходит также в камере 25 клапана кольцевания. Однако это снижение давления компенсируется увеличением эффективной площади правого торца золотника 19 вследствие подключения камеры 27 клапана кольцевания, и золотник 19 продолжает двигаться влево или удерживаться в левом крайнем положении.

Таким образом, из четырех камер 25- 28 клапана кольцевания две камеры 27 и 28 при малых нагрузках зашунтированы и включаются в работу только при определенной величине внещней «агрузки.

При уменьщении внешней нагрузки на руле уменьшается давление в камере цилиндра 11 и в камерах 25 и 27 клапана кольцевания.. Когда давление снизится настолько, что упругая сила пружин 23 и 24 клапана кольцевания; преодолеет гидравлическую силу от давления: рабочей ЖИДКОСТИ на правый торец золотника. 19, последний переместится в среднее положение и снова защунтирует камеры цилиндров 8:

и 9 механизма 1.

При задании угла перекладки руля на правый борт (против часовой стрелки) рабочая жидкость от источника питания 3 будет нагнетаться в камеру цилиндра 10, вызывая перемещение плунжеров 14 и 15 вправо. Рабочая жидкость из камеры цилиндра 11 вытесняется в источник питания 3, а из камеры цилиндра 9 - в камеру цилиндра 8. Доступ рабочей жидкости от источника питания 3 в камеру

цилиндра 8 блокируется поясками золотника 19 и противодействующими пружинами 23 и 24 клапана кольцевания.

В остальном работа гидравлической системы аналогична работе при задании перекладки на левый борт.

Формула изобретения

1.Гидравлический привод судовой рулевой мащины, содержащий силовой исполнительный механизм многокамерной конструкции, одна или несколько пар рабочих камер которого соединены между собой гидравлическими линиями и связаны с источником питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости перекладки руля при малых нагрузках на руле и снижения общего времени перекладки руля с борта на борт при сохранении в гидросистеме питания нанбольщих рабочих

параметров рабочей жидкости, гидравлические линии, соединяющие между собой рабочие камеры силового исполнительного механизма, выполнены с клапаном кольцевания, настроенным на включение на заданную величину нагрузки на руле.

2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что клапан кольцевапия выполнен в виде управляющего золотника, фиксируемого пружинами в среднем положении, по концам которого расположены две торцовые камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шмаков М. Г. Рулевые устройства судов. «Судостроение, 1968, с. 308, рис. 1-67.