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一種船用液壓舵機控制系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12577736閱讀:721來源:國知局
一種船用液壓舵機控制系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種船用液壓舵機控制系統(tǒng),適用于機械領(lǐng)域。



背景技術(shù):

舵機的控制系統(tǒng)可以分為機械式、電氣式、液壓式等幾種,液壓控制系統(tǒng)具有體積小、質(zhì)量軒、占用空間小、速度調(diào)節(jié)方便、易于實現(xiàn)自動化和自動過載保護(hù)、零件潤滑條件好、使用壽命長等優(yōu)點。液壓系統(tǒng)的控制方式,通常根據(jù)船舶大小、動力系統(tǒng)配置和船舶用途來設(shè)計。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明提出了一種船用液壓舵機控制系統(tǒng),采用開式回路,結(jié)構(gòu)簡單,管理方便;同時,由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路,當(dāng)風(fēng)浪或水流對舵葉的沖擊所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)舵方向相同(即舵機承受負(fù)載)時,節(jié)流閥能較好地控制轉(zhuǎn)舵速度,因而舵機工作比較平穩(wěn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:所述舵機液壓控制系統(tǒng)主要由液壓泵、控制閥、輔助組件組成。由于采用開式回路,結(jié)構(gòu)簡單,管理方便;同時,由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路,當(dāng)風(fēng)浪或水流對舵葉的沖擊所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)舵方向相同(即舵機承受負(fù)載)時,節(jié)流閥能較好地控制轉(zhuǎn)舵速度,因而舵機工作比較平穩(wěn)。

所述液壓控制系統(tǒng)可以采用兩臺CB型齒輪油泵,供給液壓系統(tǒng)壓力油,額定工作壓力為2.5MPa。一臺為常用泵,在正常航行時使用;另一臺為備用泵。

所述液壓控制系統(tǒng)的壓力控制閥有溢流閥6和安全閥7,用來控制系統(tǒng)的壓力,以保證各元件安全工作。方向控制閥有單向閥4和手動三位四通換向閥11,用來控制油液流動方向。流量控制采用節(jié)流閥8,與其他元件一起,組成回油節(jié)流調(diào)速回路,用來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的運動速度。

所述液壓控制系統(tǒng)采用的輔助元件有油箱1、過濾器2,蓄能器10和緩沖器9等。蓄能器10容積較大,上部充人一定壓力的壓縮空氣。它的主要作用是貯存能量,以滿足斷續(xù)工作的轉(zhuǎn)舵機構(gòu)在短時間內(nèi)需要大量供油的要求,適當(dāng)減小了油泵的流量規(guī)格;另外,它也可以對油泵排出的油液起一定的緩沖作用。緩沖器9容積較小,它起一定的緩沖作用,在系統(tǒng)油路突然斷開時,減小系統(tǒng)中的液壓沖擊。

所述舵機工作時,起動任一臺油泵均可。油泵經(jīng)過濾器2從油箱1吸油,經(jīng)單向閥排人蓄能器10。當(dāng)換向閥11處于中間位置時,其上的油口P, A, B, O互不相通,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)左、右油缸中的油液處于鎖閉狀態(tài),舵穩(wěn)定在既定的舵角上。由于系統(tǒng)不用油,蓄能器內(nèi)的油壓逐漸升高。當(dāng)此壓力升高到系統(tǒng)額定工作壓力2.5 MPa(由溢流閥6調(diào)定)時,溢流閥6開啟溢油,油泵排出的油全部經(jīng)該閥溢流回油箱,系統(tǒng)壓力不再升高。當(dāng)系統(tǒng)壓力下降時,溢流閥關(guān)閉,停止溢油,油泵又恢復(fù)向蓄能器及系統(tǒng)供油。當(dāng)向左扳動操作手輪時,手動換向閥11的閥芯移到左端位置,使油口P與B, A與0分別相通,蓄能器內(nèi)的壓力油就經(jīng)手動換向閥進(jìn)人轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的右油缸,而左油缸的油液則經(jīng)手動換向閥及節(jié)流閥流回油箱,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)即帶動舵葉向左舷偏轉(zhuǎn)。當(dāng)向右扳動操舵手輪時,手動換向閥11的閥芯移到右端位置,使油口P與A, B與0分別相通,壓力油經(jīng)手動換向閥進(jìn)人轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的左油缸,右油缸的油液經(jīng)換向閥及節(jié)流閥流回油箱,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)即帶動舵葉向右舷偏轉(zhuǎn)。當(dāng)舵轉(zhuǎn)至要求的舵角時,操舵手輪回中,換向閥閥芯即回到中間位置,油口P, A, B, O互不相通,切斷了油路,舵穩(wěn)定在要求的舵角上。

由于節(jié)流閥8串聯(lián)在轉(zhuǎn)舵機構(gòu)回油路中,所以只要改變節(jié)流閥8的開度,即可調(diào)節(jié)通過轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的流量,從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)舵速度。節(jié)流閥開度增大時,轉(zhuǎn)舵速度提高;反之,轉(zhuǎn)舵速度降低。由于蓄能器可以在短時間內(nèi)向轉(zhuǎn)舵機構(gòu)提供大量壓力油,故提高了轉(zhuǎn)舵速度,縮短了轉(zhuǎn)舵時間,滿足了轉(zhuǎn)舵的需要。同時,在油泵發(fā)生故障停止供油時,蓄能器仍可輸出部分油液,短時間內(nèi)維持舵機正常運行。蓄能器作為應(yīng)急能源,一般要求供油量能滿足全負(fù)荷,以便有足夠的時間采取應(yīng)變措施,當(dāng)溢流閥6失靈,蓄能器內(nèi)的油壓升高至2.5MPa時,安全閥7就開啟,油泵排人蓄能器的油液經(jīng)安全閥流回油箱,從而防止系統(tǒng)中的油壓繼續(xù)升高,起到安全保護(hù)作用。

本發(fā)明的有益效果是:采用開式回路,結(jié)構(gòu)簡單,管理方便;同時,由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路,當(dāng)風(fēng)浪或水流對舵葉的沖擊所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)舵方向相同(即舵機承受負(fù)載)時,節(jié)流閥能較好地控制轉(zhuǎn)舵速度,因而舵機工作比較平穩(wěn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理。

圖2是本發(fā)明的命令節(jié)點鏈。

圖中:1.油箱;2.過濾器;3.泵;4.單向閥;5.油缸;6.溢流閥;7.安全閥;8.節(jié)流閥;9.緩沖器;10.蓄能器;11.手動三位四通換向閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1,舵機液壓控制系統(tǒng)主要由液壓泵、控制閥、輔助組件組成。由于采用開式回路,結(jié)構(gòu)簡單,管理方便;同時,由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路,當(dāng)風(fēng)浪或水流對舵葉的沖擊所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)舵方向相同(即舵機承受負(fù)載)時,節(jié)流閥能較好地控制轉(zhuǎn)舵速度,因而舵機工作比較平穩(wěn)。

液壓控制系統(tǒng)可以采用兩臺CB型齒輪油泵,供給液壓系統(tǒng)壓力油,額定工作壓力為2.5MPa。一臺為常用泵,在正常航行時使用;另一臺為備用泵。

液壓控制系統(tǒng)的壓力控制閥有溢流閥6和安全閥7,用來控制系統(tǒng)的壓力,以保證各元件安全工作。方向控制閥有單向閥4和手動三位四通換向閥11,用來控制油液流動方向。流量控制采用節(jié)流閥8,與其他元件一起,組成回油節(jié)流調(diào)速回路,用來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的運動速度。

液壓控制系統(tǒng)采用的輔助元件有油箱1、過濾器2,蓄能器10和緩沖器9等。蓄能器10容積較大,上部充人一定壓力的壓縮空氣。它的主要作用是貯存能量,以滿足斷續(xù)工作的轉(zhuǎn)舵機構(gòu)在短時間內(nèi)需要大量供油的要求,適當(dāng)減小了油泵的流量規(guī)格;另外,它也可以對油泵排出的油液起一定的緩沖作用。緩沖器9容積較小,它起一定的緩沖作用,在系統(tǒng)油路突然斷開時,減小系統(tǒng)中的液壓沖擊。

如圖2,舵機工作時,起動任一臺油泵均可。油泵經(jīng)過濾器2從油箱1吸油,經(jīng)單向閥排人蓄能器10。當(dāng)換向閥11處于中間位置時,其上的油口P, A, B, O互不相通,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)左、右油缸中的油液處于鎖閉狀態(tài),舵穩(wěn)定在既定的舵角上。由于系統(tǒng)不用油,蓄能器內(nèi)的油壓逐漸升高。當(dāng)此壓力升高到系統(tǒng)額定工作壓力2.5 MPa(由溢流閥6調(diào)定)時,溢流閥6開啟溢油,油泵排出的油全部經(jīng)該閥溢流回油箱,系統(tǒng)壓力不再升高。當(dāng)系統(tǒng)壓力下降時,溢流閥關(guān)閉,停止溢油,油泵又恢復(fù)向蓄能器及系統(tǒng)供油。當(dāng)向左扳動操作手輪時,手動換向閥11的閥芯移到左端位置,使油口P與B, A與0分別相通,蓄能器內(nèi)的壓力油就經(jīng)手動換向閥進(jìn)人轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的右油缸,而左油缸的油液則經(jīng)手動換向閥及節(jié)流閥流回油箱,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)即帶動舵葉向左舷偏轉(zhuǎn)。當(dāng)向右扳動操舵手輪時,手動換向閥11的閥芯移到右端位置,使油口P與A, B與0分別相通,壓力油經(jīng)手動換向閥進(jìn)人轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的左油缸,右油缸的油液經(jīng)換向閥及節(jié)流閥流回油箱,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)即帶動舵葉向右舷偏轉(zhuǎn)。當(dāng)舵轉(zhuǎn)至要求的舵角時,操舵手輪回中,換向閥閥芯即回到中間位置,油口P, A, B, O互不相通,切斷了油路,舵穩(wěn)定在要求的舵角上。

由于節(jié)流閥8串聯(lián)在轉(zhuǎn)舵機構(gòu)回油路中,所以只要改變節(jié)流閥8的開度,即可調(diào)節(jié)通過轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的流量,從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)舵速度。節(jié)流閥開度增大時,轉(zhuǎn)舵速度提高;反之,轉(zhuǎn)舵速度降低。由于蓄能器可以在短時間內(nèi)向轉(zhuǎn)舵機構(gòu)提供大量壓力油,故提高了轉(zhuǎn)舵速度,縮短了轉(zhuǎn)舵時間,滿足了轉(zhuǎn)舵的需要。同時,在油泵發(fā)生故障停止供油時,蓄能器仍可輸出部分油液,短時間內(nèi)維持舵機正常運行。蓄能器作為應(yīng)急能源,一般要求供油量能滿足全負(fù)荷,以便有足夠的時間采取應(yīng)變措施,當(dāng)溢流閥6失靈,蓄能器內(nèi)的油壓升高至2.5MPa時,安全閥7就開啟,油泵排人蓄能器的油液經(jīng)安全閥流回油箱,從而防止系統(tǒng)中的油壓繼續(xù)升高,起到安全保護(hù)作用。

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