Система дистанционного управлениясудовой силовой установкой

Система дистанционного управлениясудовой силовой установкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ (61) Допблнительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,03.79 (21) 2737724/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет 1822146

Союз Советски к

Соцкалисткческик республик (51)М. Кл.

G 05 В 11/58

В ЬЗ Н 21/22

Гееудерствеииый кемитет

СССР де делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.04.81. Бюллетень М 14 (53) УДК621-525 (088.8)

4ю

Дата опубликования описания 18.04.81 (72) Авторы изобретения

А. А. Берденников, В. П. Гуревич,. Ю. С. Лерман и E. Ю. Лерман

3 !

1 ь .. i *

Ф

1 (7l ) Заявитель (54) CHCTENA QHCTAHlJHOHHOIm УПРАВЛЕНИЯ

СУДОВОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к устройствам управления, в частности к системам дистанционного управления суцовыми силовыми установками, включающими нереверсивные цизели, соединенные с гребными вин5 тами, преимущественно фиксированного шага, посреаством реверсивных трансмиссий.

Известна система цистанционного управления суаовой силовой установкой, соаержашая посты дистанционного и местного управления, блок управления, вхоаы которого соединены с командными органами дистанционного поста и концевыми сигнализаторами кулачкового вала местного поста, а выходы через блок преобразователей - с HGIIcMIHRTBJlbHbIMM механизмами, кинематически связанными с рукоятками местного поста (lj .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является система дистанционного управления судовой силовой установкой, содержащая посты дистанционного и местного управ2 ления с рукоятками управления, блок управления, вхоаы которого Соединены с концевыми сигнализаторами фиксированных положений кулачковых валов на пос- тах управления, а выходы через блок пре образователей - с исполнительными механизмами, всережимный регулятор числа оборотов с пневмогидравлическим аккумулятором и источник высокого цавления с регулятором f2).

Известные системы при маневре суана, например реверсе, обеспечивают при управлении через всережимный регулятор, снижение частоты вращения цизеля до определенной величины, принятой цля реверсирования, и переключение реверсивной трансмиссии, соединяющей гребной винт с дизелем в положение обратного вращения гребного винта.

При переключении трансмиссии наблюдается значительный провал частоты вращения цизеля, обусловленный ряаом факФ торов, свойственных самому принципу построения всережимных регуляторов пизе2146

3 82 лей. После переключения трансмиссии всережимный регулятор дизеля вывецет =его рейки топливных насосов в положение, . максимальной подачи, при этом мощность н частота вращения цизеля существенно отступает от статической регуляторной характеристики. Нагрузки цнзеля достигнут наибольшего значения, соответствующет о. винтовой характеристике, отвечающей работе винта, например, на задннй хоц прн движении судна вперед. Далее по мере торможения суцна и его последу сщего разгона на задний ход нагруэ-. кн снижаются и по окончании разгона, соответствуют винтовой характеристике заднего хода. Кроме того, и дизеле и трансмиссии возникают дополнительные динамические нагрузки. Это приводят к снижению моторесурса и надежности су довой силовой установки.

Uenb изобретения - повышение нацеж ности. системы.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе дистанционного управления силовой установкой, содержащей посты дистанционного и местного управления с рукоятками управления, блок управления, входы aoropono соединены с концевыми сигналиэаторамн фиксир уанных, положений кулачковых валов íà цостах уп равления, а выходы через блок преобразователей - с исполнительными механизмами, всережимный регулятор чнсла оборотов с пневмогидравлическим аккумулятором и ясточник высокого давления с редуктором, установлены импульсатор, пневмоклапан и обратный клапан, вход пневмоклапана .соединен через рецуктор с источннком выcoicot o давления, выход - через обратный клапан с пневыогидравлявеским аккумулятором, а камера управления - с выходом импульсатора, входы которого подключены к выходным каналам задания перьцнего и заднего хода в блоке управления.

На чертеже представлена структурная схема системы.

Судовая силовая установка состоит из дизеля 1 и реверсивной трансмиссии 2.

Дизель 1 оборуцован с всережимным регулятором числа оборотов 3; состоящим иэ чувствительного элемента 4, сервомотора

5, привоца вращения 6, масляной и воз1 душной системы и рукоятки управления 7.

Чувствительный элемент 4 состоит из двух иентробэжных грузов 8 и пружины настройки 9, установленной в плунжере

10. Грузы 8 через опорное кольцо 11 связаны со штоком 12. Основными элементами силовой части регулятора явля4 ются золотник 12, сервомотор 5, силовой рычаг 13 и возвратные пружины 14. Силовой рычаг 13 жестко соединен с одной стороны с сервомотором 5, а с другой стороны с рейкой топливных насосов 15.

В корпусе регулятора 3 выполнена кольцевая проточка 16, связанная через отверстие 17 с полостью 18. В хвостовике сервомотора 5 расположены окна 19, 1Р связанные с рабочей полостью 20. С внешней стороны сервомотора 5 расположена полость слива 21.

Масляная система регулятора. 3 включает насос 22, приводимый от днзеля, 15 масляный фильтр 23, редуктор 24 и обратный клапан 25, пневмогицроаккумулятор 26 и систему трубопроводов 27 и

28. Трубопровод 27 поцключен к пневмогидроаккумулятору 26, а трубопровод 28

2р связан с кольцевой проточкой 16.

Воздушная система регулятора 3 состоит иэ пневмогицроаккумулятора 26, связанного трубопроводами 29 и 30 через обратные клапаны 31 и 32 соответ2s ственно с системой запуска цизеля (элементы пневматической системы запуска дизеля на чертеже не показаны) и с пневмоклапаном 33. Пневмоклапан ЗЗ посредством редуктора 34 подключен к источни3Q ку 35 высокого цавления для управления переключением реверсивной трансмиссии

2. Воэцушный редуктор 34 отрегулирован на большее давление, чем масляный редуктор 24. Изменение подачн рабоче35 го тела в цвнгатель осуществляется насосами 36 высокого давления, свяэаннымми с рейкой 15.

Реверсивная трансмиссия 2 снабжена пневматическим узлом нереключения, 4р включающим рукоятку 37 управлення местного поста, взаимодействующую с помощью кулачков 38 с Клапанами 39 управления, пневматически связанными с источником 35 высокого давления и цй линцром 40, обеспечивающим переключе45 ние элементов трансмиссии, жестко связанных с гребным винтом 41.

На посту 42 дистанционного управления установлен вал с рукояткой управления и с кулачками 43 46, служащими соответственно цля задания числа оборотов и переключения трансмиссии на перецний, холосгой и задний ход.

Блок управления состоит из узлов формирования сигналов задания числа оборо55 тов 47, переднего 48, холостого 49 и заднего 50 хоца. Выходы узлов 47 - 50 блока управления поцключены через блок

51 преобразователей к исполнительным

5 82 механизмам 52. Узел 47 задания числа оборотов выполнен B виде элемента сравнения, а, узлы 48 - 50 содержат соот- ветственно пару из последовательно свя- занных логических элементов И 53 . 56 ..и вапоминаюших элементов 57 - 60.

Входы блока управления связаны с. концевыми сигналиэаторами, фиксирующими положение кулачкового вала дистанционного поста 42 и с концевыми сигналиэа-. торами 61 положений кулачкового вала местного поста. Выходы узлов 48 и 50 параллельно с блоком 51 преобразователей подключены к импульсатору 62, ширина импульса которого задается элементами уставки 63 и 64, определяющими длительность управляющего сигнала соответственно при включении переднего или заднего хода. Выход импульсатора 62,. подключен к камере управления пневмоклапана 33. Фактический. скоростной режим работы дизеля 1, контролируется с помощью датчика 65, кинематически связан» ного с дизелем.

Система дистанционного управления работает следующим образом.

Управление изменением числа оборотов дизеля 1 осуществляется узлом 47 путем сравнения сигналов заданного скоростного режима от командного органа 43 дистан ционного поста 42 и фактического режима от датчика режима работы двигателя

65: воздействием с помощью, блока 51 преобразователей и исполнительного механизма 52 на рукоятку местного поста.

Управление переключением трансмиссии 2 на передний, холостой и задний хоц осуществляется.соответственно узлами

48 - 50 путем сравнения сигналов задания or концевых сигнализаторов 44- 46. фиксированных положений кулачкового вала дистанционного поста 42 и фактического положения трансмиссии от концевых сигналиэаторов 6i фиксированных положений кулачкового вала местного поста путем воздействия с помощью блока 51 преобразователей и исполнительного механизма 52 на рукоятку 37 управления трансмиссией.

IS

Одновременно с подачей сигнала на переключение реверсивной муфты (рычага 5 управления 37) в положение заднего хода сигнал с выхода запоминающего устройства 60 через импульсатор 62 поступает к камере управления пневмоклапаном 33 и открывает послецний. Воздух

g0 от источника 35 через редуктор 34, открытый пневмоклапан 33 и обратный кла- пан 32 поступает в воздушную полость пневмогидроаккумулятора, 26. Этот. воздух повышенного по сравнению с воздухом, 5 находяшямся в аккумуляторе 26, давления по трубопроводам 27 и 28 вытесняет масло, находящееся в аккумуляторе, в копьцевую проточку 16 всережимного регулятора 3. Из кольцевой проточки

16 масло через окна 17, полость 18 и. окна 19 поступает в рабочую полость

20 сервомотора 5, заставляй- поршень сервомотора 5 двигаться вправо, в сторону увеличения поцачи топлива. Частота вращения дизеля растет. Таким обраSS зом, осуществляется принудительное дискретное увеличение действующих моментов от газовых сил в дизеле, величина которого зависит от уставки и.1п; ;,саДля уяснения принципа угравления пе« реключением реверсивной трансмиссией достаточно рассмотреть процесс переключения трансмиссии на задний ход. При реверсироваиии, например с полного пе- реднего хода, командный орган 43 дистанционкого поста 42 переводится в положение, соответствующее принятой для ревврсиврования частоте вращений дизеля 1. Управляюший сигнал от элемен2146 6 та 47 сравнения через блок 51 преобразователей и исполнительный механизм 52 поступает на рукоятку управления дизелем 7, перемещая ее в сторону уменьшения подачи топлива. Частота вращения дизеля уменьшается до опрецеленной величины, принятой для реверсирования., После уменьшения частоты вращения греб» ного винта 41 до заданной величины по сигналу От концевого сигнализатора фиксированного положения "Назад (Н) 45 дистанционного поста 42 с помощью логического элемента И 56, запоминающего устройства 60, блока 51 преобраэователей и исполнительного механизма 52 ру« коятка 37 управления трансмиссией переводится в положение заднего хода. При этом кулачок 38 воздействует на крайний клапан управления 39, перекрываюший подачу воздуха от источника 35 в правую полость цилиндра 40. поршень цилиндра 40 становится в крайнее. левое положение, перемещая цвойной конус реверсивной муфты в положение сцепления с храповиком заднего хода. -После синхронизации коленчатого вала дизеля 1 с гребным валом храповик через промежуточную шестерню сцепляется с гребным валом, заставляя винт 41 вращаться в сторону, противоположную направлению вращения коленчатого вала дизеля 1.

8 221 тора 62, определяемого элементом настройки .64.

После включения реверсивной трансмиссии на задний хоц из-за необходимости преодоления механических потерь в дизеле и инерционнык сил вращающихся. масс гребного валопровода,. дизель расхо« цует часть запаса кинетической энергии и его частота вращения пацает до значения, определяемого временем подачи в ре- 10 гулитор опережающего импульса. При выборе оптимальнык характеристик опережающего импульса переходный процесс по частоте вращения после переключения трансмиссии на задний ход практически отсутст- вует. После включения трансмиссии и закрытия пневмоклапана 33 подачи воздуха в пневмогидроаккумулятор 26 давление в, рабочей полости 20, соециненной с полослостью слива 21,, надает. Поршень серво- уй мотора 5 движется влево, уменьшая цикловую подачу топлива. После этого возникает новое, равновесное состояние золотника 12 и новый скоростной режим работы дизеля под нагрузкой на заднем ходу, вели- чина которого зависит от наклона регуляторной характеристики дизеля.

Порядок переключения реверсивной трансмиссии с зацнего хода на передний аналогичен .вышеопйсанному. Разница заключается лишь в том, что, учитывая, что динамика и нагрузка деталей цвижения дизеля и трансмиссии зависит от относительной поступи гребного винта, а при одинаковой величине частоты враще3S ния дизеля, принятой цля реверсирования с переднего хода на задний и наоборот, только от скорости кода судна, а также то, что скорость судна на эацнем ходу обычно меньше его скорости на переднем

46 8 ходу, время поаачи в регулятор опережающего импульса при переключении трансмиссии с заднего кода на перецний, опрецеляемое элементом 63 настройки импульсатора 62, меньше.

Формула изобретения

Система дистанционного управления суповой силовой установкой, содержащая посты цистанционного и местного управления с рукоятками управления, блок управления, входы которого соединены с концевыми сигнализаторами фиксированных положений кулачковых валов на постах управления, а выход через блок преобразователей - с исполнительными механизмами, всережимный регулятор числа оборотов с пневмогидравлическим аккумулятором и источник высокого давления с редуктором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы,,в ней установлены импульсатор, пневмоклапан и обратный клапан, вхоц пневмоклапана соецинен через редуктор с источником высокого цавления, выход — через обратный клапан с пневмогидравлическим аккумулятором, а камера управления — с выходом импульсатора, входы которого подключены к выхоцным каналам задания переднего и заднего кода в блоке управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 245490, кл. В 63 Н 21/22, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2655773/24, кл. g 05 В 21/58, 1978 (прототип).