Дистанционный привод исполнительного устройства реверса и изменения частоты вращения главного судового двигателя с однорукояточным постом управления

Дистанционный привод исполнительного устройства реверса и изменения частоты вращения главного судового двигателя с однорукояточным постом управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Б. Г. Сиротин и О. Н. Курпаков (71) Заявитель (5É) ДИСТАНЦИОННЫЙ ПРИВОД ИСПОЛНИТЕЛЪНОГО УСТРОЙСТВА

РЕВЕРСА И ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ГЛАВНОГО

СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ОДНОРУКОЯТОЧНЫМ ПОСТОМ

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к судостро ению, в частности, к дистанционным приводам управления главными судовыми двигателями.

Известен дистанционный привод и исполнительное устройство реверса и изменения частоты вращения для системы и дистанционного управления главным судовым двигателем, содержащий основной гидроцилиндр, соединенный с, рукояткой реверса и изменения частоты вращения, и фиксирующее устройство, включающее сдвоенный гидроцилиндр, гидротормоз, и кулачковое устройство, причем последнее кинематичес. ки связано с основным и сдвоенным гидроцилиндрами и гидротормозом (1 ).

Недостатком известного устройства является необходимость четкой координации последовательности действий

20 оператора при управлении, что в экстремал ьных условиях может вызват ь ошибки оператора и привести к аварии объекта управления.

Цель устройства — автоматизация управления исполнительным устройством.

Поставленная цель достигается тем, что привод дополнительно снабжен командным блоком, блоком оперативной памяти, автоматическим переключателем режимов с управляющим звеном, электрогидравлическими преобразователями и микровыключателями положения основного гидроцилиндра, причем командный блок и автоматический переключатель режимов при помощи блока оперативной памяти электрически связаны с микровыключателями и преобразователями, а последние гидравлически связаны с основным и сдвоенным гидроцилиндрами и гидротормозом.

При этом блок оперативной памяти содержит управляющие ячейки по числу переключения рукоятки реверса, состоящие каждая из последовательно соединенных логического элемент1

И и запоминающего устройства и под

0 4

10, выполнена полой в виде неподвижного поршня. На ней размещен подвижный корпус гидротормоза !9, который может перемещаться вдоль оси 18 ивзаимодействовать своей конусной поверхностью с конусной поверхностью кулачкового устройства 10, а шлицамисо шлицами неподвижного корпуса 20.

Полости основного гидроцилиндра

3-"соединены с автономным источником питания (не показан ) при помощи элек. трогидравлических преобразователей

21 и 22.

Полости сдвоенного гидроцилиндра

15 соединены с автономным источником силового питания при помощи преобразователей 23 и 24, а гидроцилиндр гидротормоза - при помощи преобразователя 25.

Командный блок 26 подключен к преобразователям 21-25 при помощи блока 27 оперативной памяти и автоматического переключателя 28 режимов с управляющим звеном 29. Командные органы 26.1 и 26.2 командного блока 26 подключены к управляющим ячейкам блока 27 оперативной памяти.

Командный орган 26.1 через нормально замкнутый (НЗ 1 контакт командного органа 26.2 подключен к ячейкам, состоящим из последовательно соединенных элементов И 27.1 и запоминающего устройства 27.2, а также элемента И 27.3 и запоминающего устройства 27.4. Командный орган

26.2 через НЗ контакт командного органа 26.1 подключен к ячейкам, состоящим из последовательно соединенных элементов И 27.5 и запоминающего устройства 27.6, а также элемента

И 27.7 и запоминающего устройства

27.8.

Выходы запоминающих устройств

27.2, 27.4, 27.6 и 27.8 подключены при помощи выходных элементов

ИЛИ 27.9-27.13 к преобразователям

22, 21, 23, 24 и 25, соответственно.

При этом на выходы элементов ИЛИ 27.9 и 27.10 включены элементы 27.14 и

27.15 задержки времени соответственно, а на выходе элемента ИЛИ 27:13инвертирующий элемент И 27.16. К выходу элемента И 27.7 подключено дополнительное запоминающее устройство

27.17, блокирующее от неправильного включения элемента И 27.5 к выходу элемента И 27.1 подключено дополни тельное запоминающее устройство 27. 18

3 98297 ключенные при помощи выходных элементов ИЛИ к преобразователям, а входы сброса запоминающих устройств и вторые входы элементов И подключены н микровыключателям, элементы задержки времени, при помощи которых выход ные элементы ИЛИ подключены к преобразователю, связанному с основным гидроцилиндром, и дополнительные запоминающие устройства, связывающие !0 входы и выходы элементов И попарно, причем входы сброса этих запоминающих устройств подключены к командному блоку.

Кроме того, автоматический перек- !$ лючатель режимов содержит две управляющие ячейки, состоящие каждая из последовательно соединенных логического элемента И и запоминающего устройства и подключенные входами к командному блоку и блоку оперативной памяти, а выходами — к выходным элементам ИЛИ блока оперативной памяти, связанным через преобразователь с основным гидроцилиндром, причем вход сброса zs запоминающего устройства одной ячейки подключен к командному блоку, а вход сброса запоминающего устройства другой ячейки - к управляющему звену.

Кроме того, управляющее звено состоит из последовательно соединенных логического элемента И и реле задержки времени, причем вход элемента И соединен с микровыключателем положения "Вперед" рукоятки реверса, 3$ а выход реле задержки времени — с входом сброса запоминающего устройства управляющей ячейки автоматического переключателя режимов.

На чертеже схематически показано устройство.

Рукоятка реверса и изменения частоты вращения двигателя соединена при помощи шарнирной кинематической связи 2 с основным гидроцилинд4$ ром 3. Шток поршня 4 гидроцилиндра 3 жестко связан со скалкой 5 с выступом, взаимодействующей с микровыключателями 6-9, размещенными на корпусе гидроцилиндра 3 вдоль, его ocu.

$в

Шток поршня гидроцилиндра 3 шарнирно связан с кулачковым устройством 10.

Кулачковое устройство взаимодействует с упорами 11 и 12, кинематически связанными со штоками поршней 13 и

14 сдвоенного гидроцилиндра 15. Порш$$ ни 13 и 14 подпружинены пружинами 16 и 17, соответственно. Qcb 18, на ко-. торой вращается кулачковое таойство

9829

5 блокирующее от неправильного включения элемент:И 27.3; а к выходу И 27.3 подключено дополнительно запоминающее. устройство 27.19, подключенное к автоматическому переключателю 28 .режимов.

Входы элементов И 27.1, 27.3, 27.5 и 27.7 и входы сброса устройства 27.2, 27.4, 27.6, и 27.8 подключены к соответствующим микровык- fO лючателям гидроцилиндра 3. Входы сброса устройств 27.17-27.19 подключены к последовательно соединенным Н3 контактам командных органов 26.1 и

2Ь ..2.

В автоматическом переключателе

28 режимов имеются две управляющие ячейки, состоящие каждая из последовательно соединенных логического элемента И 28. 1, и запоминающего уст-щ ройства 28.2, элемента И 28.3, и устройства 28.4. Выход элемен-та И 28.1 подключен к командному органу 26.1, выход устройства 28.2 — к . инверсному входу элемента И 27.7 и 25 входу элемента ИЛИ 27.9 блока 27.

Вход элемента И 28.3 подключен к командному органу 26.2, выход устройства 28.4 — ко входу элемента И 28.1, и через элемент И 28.5 — к элемен- зо там ИЛИ 27.10 и 27.11 блока 27. Ко входам элементов И 28.1 и 28.3 подключен также микровыключатель 8 гидроцилиндра 3, а вход сброса устройства 28.2 подключен к последовательно подключенным Н3 контактам командных органов 26. 1 и 26.2, а вход сброса устройства 28.4 — к выходу управляющего звена 29. Управляющее звено 29 содержит последовательно соединенные логический элемент И 29.1 и реле заиержки времени 29.2. Входы элемента И 29.1 подключены: прямой - к микровыключателю 8, а инверсный - к выходу элемента И 28.3.

К выходам микровыключателей 6-9 подключены лампы 30-33 световой сигнализации, соответственно.

Дистанционный привод работает следующим образом.

Исходное положение исполнительного устройства и связанной с ним рукоятки 1 "Стоп" (реверсивная муфта двигателя отключена от линии вала ).

При этом нажат микровыключатель 7 и горит лампа 31. Кулачковое устройство 10 фиксируется упорами 11 и 12.

Для привода рукоятки 1 из положе.-: ния "Стоп" в положение "Назад" на ко"

70 6 мандном блоке 26 нажимается и отпускается орган 26.1.

Сигнал от источника питания (изображен в виде клеммы ) поступает на вход элемента И 27.5 блока 27, на другой вход которого поступает сигнал через микровыключатель 7 "Стоп". Сигнал с выхода элемента И 27.5 запоминается устройством 27.6 и поступает на входы элементов ИЛИ 27.9 и 27. 11.

С выхода элемента ИЛИ 27. 11 сигнал поступает на преобразователь 23, подающий жидкость в надпоршневую полость поршня с упором 11 сдвоенного гидроцилиндра 15. Поршень снимает пружину 16 и отводит упор 11 от выступа кулачкового устройства 10, освобождая его для поворота вокруг неподвижной оси 18 под действием основного гидроцилиндра 3. С выхода weмента ИЛИ 27.9 сигнал задерживается реле 27.14 времени на время,необходимое для отвода упора 11, а затем поступает на преобразователь 22, подающий жидкость в правую полость силового гидроцилиндра 3. Жидкость перемещает поршень 4 и связанные с ним скалку 5 и рукоятку 1 в сторону положения "Назад". Размыкается микровыключатель 7, замыкается микровыключатель 6, гаснет лампа 31, загорается лампа 30..

При размыкании микровыключателя 7 снимается сигнал с входа элемента

И 27.5, а при замыкании микровыключателя 6 подается сигнал на вход сброса устройства 27.6, схема приходит в исходное положение, снимается питание с преобразователей 22 и 23.

В конце поворота кулачкового устройства оно упирается своими выступами в упор 12. После окончания поворота кулачкового устройства и снятия питания с преобразователя 23, пружина 16 возвращает поршень с упором 11 в исходное положение, запирая кулачковое устройство в положении

"Назад".

Для перевода рукоятки 1 из положения "Назад" в положение "Стоп" на командном блоке 26 нажимается и отпускается орган 26.2. Сигнал источника питания поступает на вход элемента И 27. 1 блока 27, на другой вход которого поступает сигнал через мик" ровыключатель 6 "Назад". Сигнал с выхода элемента И 27. 1 запоминается устройством 27.2 и поступает на входы элемента ИЛИ 27. 10 и 27. 11.

98297

С выхода элемента ИЛИ 27.11 сигнал поступает на преобразователь 23, как и в предыдущем случае выполняющий функцию управления отводом упора ll от выступа кулачкового устройства 10.

С выхода элемента ИЛИ 27.10 сигнал, после задержки его элементом

27.15 задержки времени, поступает на преобразователь 21, подающий жидкость в левую полость гидроцилиндра 3. Ilop- 1е шень 4 и связанные с ним скалка и рукоятка 1 перемещаются в положение

"Стоп". Размыкается микровыключатель

6, замыкается микровыключатель 7, гаснет лампа 30, загорается лампа ЗI° . i5

При размыкании микровыключателя 6 снимается сигнал со входа элемента

И 27. 1, а при замыкании микровыключателя 7 подается сигнал на вход сброса запоминающего устройства 27.2. Схе-щ ма приходит в исходное положение, снимается питание с преобразователей

21 и 23 °

В конце поворота кулачкового устройства последнее упирается своими д5 выступами в упор 12. После окончания поворота кулачкового устройства и снятия питания с преобразователя 23, пружина 16 возвращает поршень и упор

11 в исходное положение, запирая кулачковое устройство в положение "Стоп, Следующая команда (если орган 26.2 остается нажатым ) блокируется запоминающим устройством 27. 18 на входе элемента И 27.3 до тех пор, пока орган

26.2 не будет отпущен и нажат вновь (в отпущенном положении органов 26. 1 и 26.2 приходит сигнал на вход сброса устройства 27. 18 и аналогичных ему. устройств 27.17, 27.19 и 28.2 .

Для перевода рукоятки 1 из положения "Стоп" в положение "Вперед" на командном блоке 26 нажимается и от« пускается орган 26.2.

Сигнал от источника питания по45 ступает на вход элемента И 27.3 блока 27 на другой вход которого поступает сигнал через микровыключатель 7 "Стоп". Сигнал с выхода элемента И 27.3 запоминается устройст50 вом 27.4 и поступает на входы элементов ИЛИ 27.10 и 27.12. С выхода элемента ИЛИ 27.12 сигнал поступает на преобразователь 24, выполняющий функцию отвода упора 12 от выступа

55 кулачкового устройства 10. С выхода элемента ИЛИ 27.10 сигнал, с задержкой реле 27.15 времени, поступает на преобразователь 21, управляющий

0 8 перемещением поршня 4 гидроцилиндр в сторону положения "Вперед".

Одновременно перемещаются скалка 5 и рукоятка 1. Размыкается микроаыключатель 7 и замыкается микровыключатель 8, гаснет лампа 31, загорается лампа 32; При размыкании микровыключателя 7 снимается сигнал со входа элемента И 27.3, а при замыкании микровыключателя 8 подается сигнал на вход сброса запоминающего устройства 27.4. Схема приходит в исходное положение, снимается питание с преобразователей 21 и 24.

В конце поворота кулачкового устройства последнее упирается своими выступами в упор 11. После окончания поворота кулачкового устройства и снятия питания с преобразователя 24, пружина 17 возвращает лоршень с упором 12 в исходное положение, запирая кулачковое устройство в положение "Вперед".

Следующая команда блокируется запоминающим устройством 27.19 на входе элемента И 28.3.

Для перевода рукоятки 1 из положения "Вперед" в положение зоны изменения частоты вращения двигателя(между положениями "Вперед" и нМакс.подача топлива"), на командном блоке нажимается и удерживается в нажатом положении орган 26.2.

Сигнал поступает на вход элемента

И 28.3 автоматического переключателя

28 режимов, на другой вход которого поступает сигнал от микровыключателя 8 "Вперед". Сигнал с выхода элемента И 28.3 поступает на вход запоминающего устройства 28.4 и на инверсный вход элемента И 29. 1 управляющего звена 29.

С выхода устройства 28.4 сигнал поступает через элемент И 23.5, на другой вход которого поступает командный сигнал от органа 26.2, подается к элементам ИЛИ 27.10 и 27.11

С выхода элемента ИЛИ 27. 11 сигнал подается на преобразователь 23, управляющий отводом упора 11 от выступа кулачкового устройства 10. C выхода элемента ИЛИ 27.10 сигнал через элемент 27.15 задержки времени подается на преобразователь 21, а также н, элемент ИЛИ 27.13 и далее через элемент И 27.16 снимается сигнал с преобразователя 22, отпускающего при этом гидротормоз 19 (при переключении

982970 10

30 в зоне реверса гидротормоз постоянно отпущен ).

Преобразователь 21 подает жидкость в левую полость гидроцилиндра 3, перемещая поршень 4 и связанные с ним рукоятку 1 и скалку 5 из положения

"Вперед" в сторону положения "Макс. подача топлива".

Микровыключатель 8 размыкается, гаснет лампа 32, замыкается микро- 10 выключатель 9, загорается лампа 33.

Сигнал на преобразователь 21 от нажатого органа 26.2 подается до дос-. тижения двигателем необходимого скоростного режима. При размыкании мик- t5 ровыключателя 8 снимается питание с преобразователя 11 и под действием пружины 16 упор 11 скользит по поверхности кулачкового устройства 10.

Одновременно снимается питание со 20 входа элементов И 28.3 и 29.1. Управление в зоне изменения частоты вращения поддерживается при помощи запоминающего устройства 28.4 автоматического переключателя 28 режимов. 25

Для уменьшения частоты вращения двигателя или для перевода рукоятки

1 из положения в зоне изменения частоты вращения двигателем в сторону положения "Вперед" на командном блоке нажимается и удерживается в нажатом положении до достижения необходимого скоростного режима двигателя или до прихода рукоятки 1 в положение Вперед орган 26.1.

h 35

Сигнал от органа 26.1 поступает на вход элемента И 28.1, а с выхода. элемента И 28.1 через устройство 28.2 поступает на элемент ИЛИ 27.9 и далее через элемент 27.14 задержки на преобразователь 22 и элемент ИЛИ

27.13, управляющие тормозом 18.

Преобразователь 22 вызывает перемещение поршня 4 и связанных с ним скалки 5 и рукоятки 1 в сторону уменьшения подачи топлива в двигатель, пока нажат орган 26.1 или до прихода рукоятки 1 в положение "Вперед". По приходу рукоятки 1 в положение "Вперед" размыкается микровыключатель 9

I гаснет лампа 33, замыкается микровыключатель 8, загорается лампа 32.

Снимается сигнал с выхода элемента

И 28.1, подается сигнал на вход элемента И 29.1 управляющего звена, ко55 торое через реле 29. 2 задержки времени подает сигнал на вход сброса устройства 28.4, переключая привод на управление реверсивной муфтой двигателя. На время нажатия органа

26.1 устройство 28.2 блокирует от неправильных срабатываний элемент

И 27.7. Упор 12 под действием пружины 17 западает на выступ кулачкового устройства 10, фиксируя его в положении "Вперед" совместно с упором 11., упирающимся в выступ устройства 10 по приходе его в положение "Вперед" из зоны изменения частоты вращения.

Для перевода рукоятки 1 из положения "Вперед" в положение "Стоп" нажимается и отпускается орган 26.1.

Сигнал с выхода 26.1 поступает на элемент И 27.7 на другой вход которого поступает сигнал от микровыключателя 8 "Вперед". С выхода элемента

И 27.7 сигнал запоминается устройством 27.8 и подается через элементы

ИЛИ 27.9 и 27.12 на преобразователи

22 и 24. Преобразователь 24 управляет отводом упора 12 от выступа кулачкового устройства 10. Преобразователь 22 переводит поршень 4 и связанные с ним рукоятку 1 и скалку 5 из положения "Вперед" в положение

" Стоп". Размыкается микровыключатель

8, гаснет лампа 32, замыкается микровыключатель 7, загорается лампа

31. При размыкании микровыключателя

8 снимается питание с элемента И 27.7 и с преобразователя 24. Упор 12 под действием пружины 17 фиксирует с упором 11 кулачковое устройство 10. При замыкании микровыключателя 7 подается сигнал на вход сброса устройства 27.8. Схема приходит в исходное положение.

Таким образом, осуществляется ав" томатическая координация включения отдельных преобразователей, управляющих основным и сдвоенным гидроцилиндрами и гидротормозом с обеспечением необходимой последовательности и временных задержек, без вмешательства оператора.

Формула изобретения

1. Дистанционный привод исполнительного устройства реверса и изме" нения частоты вращения главного судового двигателя с однорукояточным постом управления, содержащий основной гидроцилиндр, соединенный с рукояткой реверса и изменения частоты вращения и фиксирующее устройство, включающее сдвоенный гидроцилиндр, 11 98297 гидротормоз и кулачковое устройство, причем последнее кинематически связано с основным и сдвоенным гидроцилиндрами и гидротормозом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью автоматизации управления, привод дополнительно снабжен командным бло" ком, блоком оперативной памяти, автоматическим переключателем режимов с управляющим звеном, электрогидрав" 1ф лическими преобразователями и микровыключателями положения основного гидроцилиндра, причем командный блок и автоматический переключатель режимов при помощи блока оперативной памя- з ти электрически связаны с микровыключателями и преобразователями, а последние гидравлически связаны с основным и сдвоенным гидроцилиндрами и, гидротормоэам. 20

2. Привод по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что блок оперативной памяти содержит управляющие ячейки по числу команд переключения рукоят ки реверса, состоящие каждая из последовательно соединенных логического элемента И и запоминающего устройства и подключенные при помощи выходных элементов ИЛИ к преобразователям, а входы сброса запоминающих устройств зв и вторые входы элементов И подключены к микровыключателям, элементы задержки времени, при помощи которых . выходные элементы ИЛИ подключены к преобразователю, связанному с основ ным гидроцилиндром, и дополнительные запоминающие устройства, связывающие

0 12 входы и выходы элементов И попарно, причем входы сброса этих запоминающих устройств подключены к командному блоку.

3. Привод по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что автоматический переключатель режимов содержит две управляющие ячейки, состоящие каждая из последовательно соединенных логического элемента И и запоминающего устройства и подключенные входами к командному блоку и блоку оперативной памяти, а выходами — к выходным элементам ИЛИ блока оперативной памяти, связанным через преобразователь с основным гидроцилиндром, причем вход сброса запоминающего устройства одной ячейки подключен к командному блоку, а вход сброса запоминающего устройства другой ячейки к управляющему звену.

4. Привод по пп.1-3, о т л и ч аю шийся тем, что управляющее звено состоит из последовательно соединенных логического элемента И и реле задержки времени, причем вход элемента И соединен с микровыключателем положения "Вперед" рукоятки реверса, а выход реле задержки времени — с входом сброса запоминающего устройства управляющей ячейки автоматического переключателя режимов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2943015/2711, кл. B 63 H 21/22, 1980.