Судовая рулевая машина

Судовая рулевая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ф)в.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 090779 (21) 2791245/27-11 (51)М. КЛ.

В 63 Н 25/30 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

А0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 230681. Бюллетень HB 23

Дата опубликования описания 230681 (53) УДК 629.113 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.JI. Буталов, А.В. Киев и Л.Ф. Огарков ! (71) Заявитель (54) СУДОВАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА

Изобретение относится к судостроению, в частности к гидравлическим рулевым машинам с силовыми исполнительными механизмами поршневого типа, связанными с румпелем руля посредством качающихся элементов.

Известна гидравлическая рулевая машина, содержащая гидронасос регулируемой производительности, гидравлически соединенный с рабочими камерами силовых исполнительных гидроцилиндров, штоки которых шарнирно соединены с ползунами, установленными в направляющих румпеля и кинематически связанными с выходными звеньями управляющего силового элемента, полости которого гидравлически соединены через золотниковый распределитель и клапан переключения с рабочими камерами силовых исполнительных гидроцилиндров (11.

Недостатком известной гидравлической рулевой машины является малый КПД нз-за применения открытой системы питания исполнительных цилиндров..

Кель изобретения — повышение КПД рулевой машины.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая рулевая машина З0 снабжена двумя обратными клапанами и следящим золотниковым устройством, подпружиненный золотник которого посредством дифференциального рычага и дополнительных механических связей шарнирно соединен с подвижными элементами силовых исполнительных гидроцилиндров и гидравлически соединен с упомянутыми золотниковым распределителем и клапаном переключения; причем обратные клапаны установлены в гидролиниях, соединяющих упомянутый гидронасос с гидролинией, связывающей следящее золотниковое устройство и клапан переключения с воэможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к упомянутому гидронасосу, а управляющий силовой элемент установлен соосно с направляющими румпеля и выполнен в виде двух гидроцилинд-, ров с двумя поршнями, соответственно связанными с упомянутыми ползунами, а также тем, что упомянутые механические связи выполнены в виде шарнирно соединенных тяг и кривошипов

На чертеже изображена гидромеханическая схема гидравлической руле839861

2О

65 вой машины с качающимися гидроци линдрами.

Гидравлическая рулевая машина состоит из гидронасоса 1 переменной производительности, гидравлически соединенного через трубопроводы

2 и 3 с рабочими камерами силового исполнительного механизма 4, состоящего из силовых исполнительных гидроцилиндров, соединенного с румпелем 5 руля. Румпель 5 выполнен с направляющими 6 и 7 и с установленными в них ползунами 8 и 9, соединенными со штоками 10 и 11 управляющего силового элемента 12, который имеет два поршня 13 и 14,образующие штоковые а, б и бесштоковые в, r рабочие полости. Рабочие полости я, б, 8.,, через трубопроводы 15, 16, 17 и 18 гидравлически связаны с клапаном 19 переключения, подключенным через трубопроводы 20 и 21 к магистралям 2 и 3 гидронасоса 1.

Клапан 19 переключения через трубопроводы 22 и 23 связан со следящим золотниковым устройством 24, которое трубопроводом 25 непосредственно связано с золотниковым распределителем 26, а через обратные клапаны 27 и 28 соединено с магистралями 2 и 3 гидронасоса 1. Золотниковый распределитель 26 через трубопровод 29 соединен со следящим золотниковым устройством 24 и клапаном 19 переключения.

Предварительное поджатие золотника распределителя 26 производится пружиной 30 и регулируется с помощью регулирующего элемента 31.

Исполнительный механизм 4 с качающимися гидроцилиндрами 32 и 33 имеет поршни 34 и 35 со штоками 36 и

37, которые шарнирно связаны с ползунами 8 и 9. Гидроцилиндры 32 и 33 посредством тяг 38 и 39 шарнирно связаны с ° дифференциальным рычагом

40 следящего золотникового устройства 24, а посредством кривошипов

41 и 42 соединены с подвижными элементами силовых исполнительных гидроцилиндров.

Работа гидравлической рулевой машины с качающимися гидроцилиндрами при перекладке руля из среднего положения на правый борт происходит в следующей последовательности.

Рабочая жидкость от гидронасоса

1 ферез трубопровод 3 подается в рабочую камеру гидроцилиндра 32, и поршень 34 со штоком 36 перемещается, осуществляя перекладку руля на правый борт., Рабочая жидкость из гидроцилиндра 33 вытесняется поршнем 35 через трубопровод 2 в гидронасос 1.

Одновременно с подачей в гидроцилиндр 32 рабочая жидкость поступает через трубопроводы 3 и 21 в клапан 19 переключения, перемещая его золотник в крайнее правое положение, при котором осуществляется следующая последовательность соединения рабочих камер управляющего гидроцилиндра 12: полость а через трубопровод 15, клапан 19 переключения, золотниковый респределитель 26, трубопровод

29, клапан 19 и трубопроводы 21 и 3 соединяется с нагнетающей магистралью гидронасоса 1; полость д через трубопровод 18, клапан 19 переключения, трубопровод

23, следящее золотниковое устройство 24, трубопровод 25, обратный клапан 27 и трубопровод 2 соединяется со всасывающей магистралью гидронасоса 1; полость B через трубопровод 16, клапан 19 переключения, золотниковый распределитель 26, трубопровод

25, обратный клапан 27 и трубопровод 2 соединяется со всасывающей магистралью гидронасоса 1; полость 2. через трубопровод 17, клапан 19 переключения, трубопровод

22, следящее золотниковое устройство

24, трубопровод 29, клапан 19, трубопроводы 21 и 3 соединяется с нагнетающей магистралью гидронасоса 1.

Во время перекладки руля гидроцилиндры 32 33 вращаются вокруг своих неподвижных опор, причем углы поворота гидроцилиндров из-за влияния конечной длины штоков 36 и 37 не равны между собой. Вследствие этого дифференциальный рычаг 40 вместе с золотником следящего устройства 24 смещается тягами 38 и

39 в правое положение, при котором трубопроводы 23 и 25, 22 и 29 ñîåдиняются между собой.

При описанной последовательности соединения рабочих полостей управляющего силового элемента 12 поршень 13 обеспечивает положение штока 10, а следовательно и ползуна 8 в крайнем правом положении. Когда золотник следящего устройства, смещаясь вправо, соединит между собой трубопроводы 23 и 25, 22 и 29, рабочая жидкость, поступая в рабочую полость

, управляющего силового элемента

12, заставляет поршень 14 перемещаться вправо совместно с ползуном

9. Рабочая жидкость из рабочей полости сГ вытесняется в гидронасос 1.

Смещение поршня 14 вправо продолжается до тех пор,пока угол поворота гидроцилиндра 33 не будет равен углу поворота гидроцилиндра 32 °

При этом дифференциальный рычаг 40 возвращает золотник следящего устройства 24 в первоначальное положение, в котором он разобщает трубопроводы 23 и 25 22 и 29. Работа следящего устройства и перемещение ползуна 9 происходит независимо от положенная золотннкового распределителя ..6.

П;.л жение золотникового распределителя 26 определяется величиной предварительного поджатия пружины

30, а также величиной давления в нагнетающей магистрали 3 гидронасоса 1.

По мере роста крутящего момента на баллере давление в напорной магистрали 3 увеличивается, и при достижении определенной величины происходит перемещение золотникового распределителя 26 в крайнее правое положение, полость б управляющего силового элемента 12 через трубопровод 1б,клапан 19 переключения, распределитель 26, трубопровод 29, клапан

19, трубопроводы 21 и 3 соединяется нагнетающей магистралью гидронасоса 1, а полость а.через трубопровод 15, клапан 19 переключения, золотниковый распределитель 26, трубопровод 25, обратный клапан 27 и трубопровод 2 соединяется со всасывающей магистралью гидронасоса 1.

Поршень 13 заставляет шток 10 и ползун 8 перемещаться влево, увеличивая эффективный радиус румпеля 5 до тех пор, пока происходит увеличение крутящего момента на баллере.

Перемещение ползуна 8 и поворот гидроцилиндра 32 вызывает смещение золотника следящего устройства 24, которое в изложенной последовательности приводит к повороту гидроцилиндра 33 поршнем 14, сохраняя во всех случаях равенство объемов жидкости, вытесняемой из гидроцилиндра

33 и подаваемой в гидроцилиндр 32.

Перекладка руля от правого борта в среднее положение происходит в обратной последовательности. Перекладка руля на левый борт происходит аналогично.

Предлагаемая машина при повышении энергоемкости в 2-2,5 раза имеет

КПД на 10-15Ъ выше, чем известные.

Формула изобретения

1. Судовая рулевая машина, содержащая гидронасос регулируемой производительности, гидравлически соединенный с рабочими камерами

5 силовых исполнительных гидроцилиндров, штоки которых шарнирно соединены с ползунами, установленными в направляющих румпеля и кинематически связанными с выходными звеньями управляющего силового элемента, полости которого гидравлически соединены через золотниковый распределитель и клапан переключения с рабочими камерами силовых исполнительных гидроцилиндров, о т л и ч а ю15 щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, она снабжена двумя обратными клапанами и следящим золотниковым устройством, подпружиненный золотник которого посредством диф29 ференциального рычага и дополнительных механических связей шарнирно соединен с подвижными элементами силовых исполнительных гидроцилиндров и гидравлически соединен с упомянутыми эолотниковым распределителем и клапаном переключения, причем обратные клапаны установлены в гидролиниях, соединяющих упомянутый гидронасос с гидролинией, связывающей следящее золотниковое устройство и клапан переключения с воэможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к упомянутому гидронасосу, а управляющий силовой элемент установлен соосно с направляющими румпеля и выполнен в виде двух гидроцилиндров с двумя поршнями, соответственно связанными с упомянутыми ползунами.

2..Машина по п. 1, о т л и ч а ю-, 40 щ а я с я тем, что упомянутые механические связи выполнены в виде шарнирно соединенных тяг и кривошипов.

Источники информации, 4S принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2630828/11 24.01.79.

839861

Составитель В. Калмыков

Техред 3 . Фанта Корректор М. Шарошн

Редактор В. Данко

Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4638/21

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4