Гидравлическая рулевая машина Советский патент 1980 года по МПК B63H25/30 

Изобретение относится к судостроению, в частности к рулевым машинам, различной скорости. Известна рулевая машина содержащая силовой исполнительный механизм, гидравлически связанный с насосом, в которой ступенчатое регулирование скорости в зависимости от нагрузки на руле осуществляется за счет изменения числа пар работающих камер, например, цилиндров, часть из которых при малых нагрузках кольцуется через специальный клапан, а при увеличении нагрузки до заранее определенной величины ранее закольцованные камеры (цилиндры) автоматически включаются в работу 1. Однако рулевые машины проектируются для рулевых устройств средней и большой мощности. Как правило, они имеют четырехкамерный (четырехцилиндровый) плунжерный привод и комплектуются насосами регулируемой произ1водительности. Известна также гидравлическая рулевая машина, содержащая привод баллера, гидравлически соединенный гидролиниями через гидрозамок с распределительным золотником и с нагнетательными гидролиниями двух параллельно включенных в гидросистему насосов, и гидробак 2. параллельно включенных в гидросистему насосов, и гидробак 2. Такие рулевые машины имеют постоянную скорость перекладки руля при любых нагрузках и пониженный ресурс. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик рулевой машины путем повышения скорости перекладки руля при малых нагрузках, а также повышение ресурса. Поставленная цель достигается тем, что, гидравлическая рулевая машина снабжена двумя управляемыми клапанами, установленными в нагнетательных гидролиниях каждого насоса, полости управления которых сообщены с гидролиниями, соединяющими гидрозамок с распределительным золотником. Принципиальная схема гидравлической рулевой машины с приводом к баллеру плунжерного типа представлена на чертеже. Гидравлическая рулевая мащина содержит привод к баллеру 1, предохранительные клапаны 2 и 3, гидравлический замок 4, распределительный золотник 5, исполнительный механизм 6 системы управления, насосы постояннойпроизводительности 7 и 8 с приводом от электродвигателя 9, предохранительный клапан насосов 10, управляемые клапаны И и 12, невозвратные клапаны 13 и 14, бак 15 для рабочей жидкости, ограничитель расхода 16,фильтр 17, предохранительный клапан фильтра 18.

Привод к баллеру 1 состоит из двух цилиндров 19 и 20, плунжера 21, шарнирно связанного с румпелем 22, жестко соединяемым с баллером руля (на чертеже не показан). Узлы рулевой машины соединены трубопроводами 23-30.

Управление и обратные связи (на чертеже не показаны) осуществляются электрическими, гидравлическими или другим видом сигналов.

Рулевая машина работает следуюш.им образом.

При отсутствии сигнала управления и, следовательно, перекладки руля механизма 6 системы управления и распределительный золотник 5 находятся в среднем (нейтральном) положении. Рабочая жидкость от насосов 7 и 8 через клапаны 13 и 14 по трубопроводу 23 через золотник 5, трубопровод 24, ограничитель расхода 16 и фильтр 17 поступает в бак 15. Насосы 7 и 8 работают в режиме разгрузки.

При задании угла перекладки руля, например, на правый борт механизм 6 системы управления смешает золотник 5 вправо, перекрывая тем самым разгрузочные шели золотника. Рабочая жидкость от насосов 7 и 8 через невозвратные клапаны 13 и 14 по трубопроводу 23 через золотник 5, трубопровод 25, замок 4, трубопровод 26 поступает в цилиндр 20 привода к баллеру J.

Одновременно рабочая жидкость по трубопроводу 27 поступает к клапану 12, настроенному на срабатывание при давлении, соответствующем определенной нагрузке на руле.

Под действием давления рабочей жидкоети на плунжер 21 со стороны цилиндра 20 руль перекладывается на правый борт.

При этом из цилиндра 19 рабочая жидкость через трубопровод 28, замок 4, трубопровод 29, золотник 5, трубопровод 24, ограничитель расхода 16 и фильтр 17 поступает на слив в бак 15.

Одновременно рабочая жидкость по трубопроводу 30 поступает к клапану 11, также настроенному на срабатывание при давлении, соответствующем определенной нагрузке на руле.

При увеличении нагрузки с ростом угла перекладки руля и соответственно давления, развиваемого насосами 7 и 8, до заранее определенной величины клапан 12 срабатывает и переводит насос 8 в режим холостого хода. Насос 7 продолжает работать. Усилие, действующее на плунжер 21 со стороны цилиндра 20, с ростом давления увеличивается, а скорость перекладки уменьшается в связи с переводом насоса 8 в режим холостого хода.

При уменьшении нагрузки на руле ниже определенной величины (возвращение руля с борта к среднему положению) клапан 12 автоматически подключает насос 8 к работе на перекладку руля.

При задании угла перекладки руля на левый борт механизм 6 системы управления смещает золотник 5 вправо. Рабочая жидкость от насосов 7 и 8 через невозвратные клапаны 13 и 14 по трубопроводу 23 через золотник 5, трубопровод 29, замок 4, трубопровод 28 поступает в цилиндр 19 привода к баллеру 1.

При этом цилиндр 20 через трубопровод 26, замок 4, трубопровод 25, золотник 5, трубопровод 24, ограничитель расхода 16 и фильтр 17 сообщается с баком 15.

Под действием давления рабочей жидкости на плунжер 21 со стороны цилиндра 19 руль перекладывается на левый борт.

При увеличении нагрузки с ростом угла перекладки руля и соответственно давления, развиваемого насосами 7 и 8, заранее определенной величины клапан 11 срабатывает и переводит насос 7 в режим холостого хода. Насос 8 продолжает работать на перекладку руля.

При уменьшении нагрузки на руле ниже определенной величины (возвращение руля с борта к среднему положению) клапан 11 автоматически подключает насос 7 к работе на перекладку.

Таким образом, при нагрузке на руле выще определенного значения насосы начинают работать попеременно в зависимости от направления перекладки руля.

Формула изобретения

Гидравлическая рулевая машина, содержащая привод баллера, гидравлически соединенный гидролиниями через гидрозамок с распределительным золотником и с нагнетательными гидролиниями двух параллельно включенных в гидросистему насосов, и гидробак, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эксплуатационных характеристик рулевой машины путем повышения скорости перекладки руля при малых нагрузках, а также повышения ресурса, она снабжена двумя управляемыми клапанами, установленными в нагнетательных гидролиниях каждого насоса, полости управления которых сообщены с гидролиниями, соединяющими гидрозамок с распределительным золотником. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №540769, кл. В 63 Н 25/30, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 311817, кл. В 63 Н 25/30, 1961 (прототип).

- /7S ( )

xy y Vx

8 QТ 7

s