Система дистанционного управлениясудовой силовой установкой

ОП ИСАНИЕИ ЗОВРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1822146 Союз Советски кСоцкалисткческикреспублик Ъ(51)М. Кд.С 05 В 11/58 В ЬЗ Н 21/22 Гееудерствеииый кемитет СССР пе делам изобретений и открытий/ ФДата опубликования описания 18,04,81(54) СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ СУДОВОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙИзобретение относится к устройствам управления, в частности к системам дистанционного управления судовыми силовыми установками, включающими нереверсивные цизели, соединенные с гребными вин 5 тами, преимущественно фиксированного шага, посредством реверсивных трансмиссий.Известна система цистанционного управления суаовой силовой установкой, содержащая 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 исполнительными механизмами кинематически связанными с рукоятками местного поста (1 .Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является система дистанционного управления судовой силовой установкой, содержащая посты дистанционного и местного управ 2ления с рукоятками управления, блок .управления, вхоаы которого Соединены сконцевыми 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 давления с регулятором 2.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 дизеля, обусловленный рядом факФ торов, свойственных самому принципу построения всережимных регуляторов пизе2146 3 82лей. После переключения трансмиссии всережимный регулятор дизеля вывецет з его рейки топливнык насосов в положение, максимальной подачи, при этом мощность и частотавращения цизедя существенно отступает от статической регуляторной характеристики. Нагрузки дизеля достигнут наибольшего значения, соответствующет о, винтовой характеристике, отвечающей работе винта, например, на задний хоц при движении судна вперед. Далее по мере торможения судна и его последу 1 сщего разгона на званий ход нагруэ-.кИ снижаются и по окончании разгона.соответствуют винтовой характеристике заднего хоаа, Кроме того, в дизеле и трансмиссии возникают дополнительные аинамические нагрузки. Это приводят к снижению моторесурса и надежности су довой силовой установки.Цель изобретения - повышение нацеж ности. системы.Поставленная цель цостигается тем, что в известной системе дистанционного управления силовой установкой, соцержайей посты дистанционного и местного управления с рукоятками управления, блок управления, входы которооо соединены с концевыми сигналиэаторами фиксир 1 уаннык, положений кудачковык валов на постах уп равления, в выкоцы через блок преобразователей - с исполнительными механизмами, всережимный регулятор числа оборотов с пневмогиаравлическим аккумулятором и источник высокого цавдения с редуктором, установлены импульсатор, пневмоклапан и обратный клапан, вход пневмоклапана .соеаинен через редуктор с источником высокого давления, выход - через обратный клапан с пневк 4 огидравливеским аккумулятором, в камера управления - с выходом импульсаторв, входы которого подключены к выхоаным каналам задания перьцнего и заднего кода в блоке управления.Нв чертеже представлена структурная схема системы.Судовая силовая установка состоит из дизеля 1 и реверсивной трансмиссии 2.Йнзедь 1 оборудован с всережимным регулятором числа оборотов 3; состоящим из чувствительного элемента 4, сервомотора 5, привоца вращения 6, масляной и воз 1душной системы и рукоятки управления 7.Чувствительный элемент 4 состоит из двух центробежных грузов 8 и пружины настройки 9, установленной в плунжере 10. Грузы 8 через опорное кольцо 1 1 связаны со штоком 12, Основными элементами силовой части регулятора явля 4ются золотник 12, сервомотор 5, силовойрычаг 13 и возвратные пружины 14. Силовой рычаг 13 жестко соецинен с оанойстороны с сервомотором 5, в с другойстороны с рейкой топливных насосов 15,В корпусе регулятора 3 выполнена кольцевая проточка 16, связанная через отверстие 17 с полостью 18. В квостовикесервомоторв 5 расположены окна 19,1 О связанные с рабочей полостью 20. Свнешней стороны сервомотора 5 расположена полость слива 21,Масляная система регулятора. 3 включает насос 22, приводимый от дизеля,15 масляный фильтр 23, редуктор 24 и обратный клапан 25, пневмогицроаккумулятор 26 и систему трубопроводов 27 и28. Трубопровод 27 поцключен к пневмогидроаккумулятору 26, и трубопровод 282 о связан с кольцевой проточкой 16.Воздушная система регулятора 3 состоит из пневмогиароаккумулятора 26,связанного трубопроводами 29 и 30 через обратные клапаны 31 и 32 соответ 25 ственно с системой запуска цизеля (элементы пневматической системы запускадизеля нв чертеже не показаны) и с пневмоклапаном ЗЗ. Пневмоклапвн ЗЗ посредством редуктора 34 подключен к источнизо ку 35 высокого цавления аля управленияпереключением реверсивной трансмиссии2. Воэцушный редуктор 34 отрегулирован нв большее давление, чем масляныйредуктор 24. Изменение подачи рабоче 35го тела в цвигатель осуществляется насосами 36 высокого давления, связанными с рейкой 15.Реверсивная трансмиссия 2 снабженапневматическим узлом переключения,40включающим рукоятку 37 управленияместного поста, взаимодействующую спомощью кулачков 38 с Клапанами 39управления, пневматически связанными систочником 35 высокого давления и цилинцром 40, обеспечивающим переключе 45ние элементов трансмиссии, жестко связанных с гребным винтом 41.На посту 42 дистанционного управления установлен вал с рукояткой управления и с кулачками 43 46, служащимисоответственно цля задания числа оборотов и перекл 1 очения трансмиссии на перецний, холосгой и званий коа.Блок управления состоит из узлов формирования сигналов задания числа оборо 55 тов 47, переднего 48, холостого 49 иэванего 50 хоца. Выходы узлов 47 - 50блока управления поцключены через блок51 преобразователей к исполнительным5 82 механизмам 52. Узел 47 задания чйсла оборотов выполнен в виде элемента сравнения, ц узлы 48 - 50 содержат соот- ветственно пару из последовательно свя- занных логических элементов И 53 . 56 и запоминающих элементов 57 - 60.Входы блока управления связаны с. концевыми сигналиэаторами, фиксирующими положение кулачкового вала аистанционного поста 42 и с концевыми сигналиэаторами 61 положений кулачкового вала местного поста. Выходы узлов 48 и 50 параллельно с блоком 51 преобразователей поаключены к импульсатору 62, ширина импульса которого задается элементами уставки 63 и 64, определяющими длительность управляющего сигнала соответственно при включении переанего 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 хоа осуществляется,соответственно узлами 48 - 50 путем сравнения сигналов эааания от концевых сигнализаторов 44- 46. фиксированных положений кулачкового вала дистанционного поста 42 и фактического положения трансмиссии от концевых сигналиэаторов 61 фиксированных поло жений кулачкового вала местного поста путем воздействия с помощью блока 51 преобразователей и исполнительного механизма 52 на рукоятку 37 управления трансмиссией. М 23 39 Одновременно с подачей сигнала напереключение реверсивной муфты (рычагауправления 37) в положение заднего хода сигнал с выхода запоминающего устройства 60 через импульсатор 82 поступает к камере управления пневмоклапаном 33 и открывает послецний. Возаух й от источника 35 через редуктор 34, открытый пневмоклапан 33 и обратный кла-пан 32 поступает в воздушную полостьпневмогидроаккумулятора,26, Этотвоздух повышенного по сравнению с возцухом,находящимся в аккумуляторе 26, давления по трубопроводам 27 и 28 вытесняет масло, находящееся в аккумуляторе,в ковьцевую проточку 16 всережимногорегулятора 3. Из кольцевой проточки 016 масло через окна 17, полость 18 иокна 19 поступает в рабочую полость20 сервомотора 5, заставляй. поршеньсервомотора 5 двигаться вправо, в сторону увеличения поаачи топлива. Частота вращения дизеля растет. Таким обра- Язом, осуществляется принуаител 1,ное дискретное увеличение действующих моментов от. газовых сил в дизеле, величинакоторого зависит от уставки и .1 а,саДля уяснения принципа угравления пе реключением реверсивной трансмиссией достаточно рассмотреть процесс переключения трансмиссии на задний ход, При реверсироваиии, например с полного пе- реанего хода, командный орган 43 дистанционкого поста 42 переводится в положение, соответствующее принятой для реверсиврования частоте вращений дизеля 1. Управляюший сигнал от элемен 2146 6 та 47 сравнения через блок 51 преобразователей и исполнительный механизм 52поступает на рукоятку управления дизелем 7,перемещая ее в сторону уменьшения подачи топлива. Частота вращениядизеля уменьшается до определенной величины, принятой для реверсирования.,После уменьшения частоты вращения гребного винта 41 до заданной величины по сигналу Ьт концевого сигнализатора фиксированного положения "Назад" (Н) 45дистанционного поста 42 с помощью логического элемента И 56, запоминающегоустройства 60, блока 51 преобраэователей и исполнительного механизма 52 ру коятка 37 управления трансмиссией переводится в положение заанего хоаа. При этом кулачок 38 воздействует на крайний клапан управления 39, перекрывающий подачу воздуха от источника 35 вправую полость цилинара 40. поршеньцилинара 40 становится в крайнее. левоеположение, перемещая цвойной конус реверсивной муфты в положение сцепленияс храповиком заанего хода. -После синхронизации коленчатого вала дизеля 1 сгребным валом храповик через промежуточную шестерню сцепляется с гребнымвалом, заставляя винт 41 вращаться всторону, противоположную направлениювращения коленчатого вала дизеля 1,8221 тора 62, определяемого элементом настройки,64,После включения реверсивной трансмиссии на задний хоц из-ва необходимости преодоления механических потерь в дизеле и инерционных сил вращающихся.масс гребного валопровода, дизель расходует часть запаса кинетической энергиии его частота вращения падает до значения, определяемого временем подачи в регулитор опережающего импульса, При выборе оптимальных характеристик опережающего импульса переходный процесс по частоте вращения после переключения трансмиссии на задний ход практически отсутстзвует. После включения трансмиссии изакрытия пневмоклапана 33 подачи воздухав пневмогидроаккумулятор 26 давление в,рабочей полости 20, соециненной с полослостью слива 21 надает. Поршень серво амотора 5 движется влево, уменьшая цикловую подачу топлива. После этого возникает новое, равновесное состояние золотника 12 и новый скоростной режим работыдизеля под нагрузкой на заднем ходу, вели-чина которого зависит от наклона регуляторной характеристики дизеля.Порядок переключения реверсивнойтрансмиссии с зацнего хода на переднийаналогичен,вышеопйсанному, Разница заключается лишь в том, что, учитывая,что динамика и нагрузка деталей цвижения дизеля и трансмиссии зависит от относительной поступи гребного винта, апри одинаковой величине частоты враще 35ния дизеля, принятой цля реверсированияс перецнего хода на задний и наоборот,только от скорости хода судна, а такжето, что скорость судна на эацнем ходуобычно меньше его скорости на переднем 46 8ходу, время подачи в регулятор опережающего импульса при переключении трансмиссии с заднего хода на перецний, опрецеляемое элементом 63 настройки импульсатора 62, меньше. формула изобретения Система дистанционного управлениясудовой силовой установкой, содержащаяпосты дистанционного и местного управления с рукоятками управления, блок управления, входы которого соединены сконцевыми сигнализаторами фиксированныхположений кулачковых валов на постахуправления, а выход через блок преобразователей - с исполнительными механизмами, всережимный регулятор числа оборотов. с пневмогидравлическим аккумулятором и источник высокого давления средуктором, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения надежности системы, в ней установлены импульсатор, пневмоклапан и обратный клапан,вхоц пневмоклапана соединен через редуктор с источником высокого давления,выход - через обратный клапан с пневмогидравлическим аккумулятором, а камера управления - с выходом импульсатора, входы которого подключены к выходным каналам задания переднего изаднего хода в блоке управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССРМ 245490, кл. В 63 Н 21/22, 1970,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2655773/24,кл, Ц 05 В 21/58, 1978 (прототип).