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

(72) Авторы изобретен урпаков Б, Г. Сиротин и(5 Й) ДИСТАНЦИОННЫЙ ПРИВОД ИСПОЛНИТЕЛЪНОГО УСТРОЙСТВ РЕВЕРСА И ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ГЛАВНОГО СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ОДНОРУКОЯТОЧНЫМ ПОСТОМ УПРАВЛЕНИЯИзобретение относится к судостро ению, в частности, к дистанционным приводам управления главными судовыми двигателями.Известен дистанционный привод и исполнительное устройство реверса и 5 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 гидровормозом1 .Недостатком известного устройства является необходимость четкой координации последовательности действий20 оператора при управлении, что в экстремальных условиях может вызвать 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 элемент 1 И и запоминающего устройства и под0 410, выполнена полой в виде неподвижного поршня. На ней размещен подвижный корпус гидротормоза 19, которыйможет перемещаться вдоль оси 18 и.взаимодействовать своей конусной поверхностью с конусной поверхностьюкулачкового устройства 10, а шлицамисо шлицами неподвижного корпуса 20,Полости основного гидроцилиндра3"соединены с автономным источникомпитанияне показан ) при помощи элек.трогидравлических преобразователей21 и 22.Полости сдвоенного гидроцилиндра15 соединены с автономным источникомсилового питания при помощи преобразователей 23 и 24, а гидроцилиндр гидротормоза - при помощи преобразователя 25Командный блок 26 подключен кпреобразователям 21-25 при помощиблока 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 1 НЗ 1 контакт командного органа 26.2 подключен кячейкам, состоящим из последовательно соединенных элементов И 27,1и запоминающего устройства 27,2, атакже элемента И 27,3 и запоминающего устройства 27.4. Командный орган26.2 через НЗ контакт командногооргана 26.1 подключен к ячейкам, состоящим из последовательно соединенных элементов И 27.5 и запоминающегоустройства 27.6, а также элементаИ 27.7 и запоминающего устройства27.8.Выходы запоминающих устройств27.2, 27.4, 27.6 и 27.8 подключены при помощи выходных элементовИЛИ 27.9-27.13 к преобразователям22, 21, 23, 24 и 25, соответственно.При этом на выходы элементов ИЛИ 27,9и 27.10 включены элементы 27.14 и27.15 задержки времени соответственно, а на выходе элемента ИЛИ 27:13 инвертирующий элемент И 27.16. К выходу элемента И 27.7 подключено дополнительное запоминающее устройство27.17, блокирующее от неправильноговключения элемента И 27.5 к выходуэлемента И 27.1 подключено дополнительное запоминающее устройство 27. 18 3 98297ключенные при помощи выходных элементов ИЛИ к преобразователям, авходы сброса запоминающих устройств ивторые входы элементов И подключены нмикровыключателям, элементы задержкивремени, при помощи которых выход- ные элементы ИЛИ подключены к преобразователю, связанному с основнымгидроцилиндром, и дополнительные запоминающие устройства, связывающие 1 овходы и выходы элементов И попарно,причем входы сброса этих запоминающихустройств подключены к командномублоку.Кроме того, автоматический перек юлючатель режимов содержит две управляющие ячейки, состоящие каждая из последовательно соединенных логическогоэлемента И и запоминающего устройстваи подключенные входами к командномублоку и блоку оперативной памяти,а выходами - к выходным элементам ИЛИблока оперативной памяти, связаннымчерез преобразователь с основнымгидроцилиндром, причем вход сброса рьзапоминающего устройства одной ячейки подключен к командному блоку, авход сброса запоминающего устройствадругой 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,35 а выход реле задержки времени - с входом сброса запоминающего устройства управляющей ячейки автоматического переключателя режимов.На чертеже схематически показано устройство.Рукояткареверса и изменения частоты вращения двигателя соединена при помощи шарнирной кинематической связи 2 с основным гидроцилинд 43 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 оси.Ю 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. ПоршЯ ни 13 и 14 подпружинены пружинами 16 и 17, соответственно. Ось 18, на которой вращается кулачковое мстаойство9829 са 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 эле 5блокирующее от неправильного включения элемент:И 27.3; а к выходу И 27.3подключено дополнительно запоминающее. устройство 27.19, подключенноек 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 микровыключателям гидроцилиндра 3. Входы сброса устройств 27,17-27.19 подключенык последовательно соединенным НЗконтактам командных органов 26.1 и26.,2.В автоматическом переключателе28 режимов имеются две управляющиеячейки, состоящие каждая из последовательно соединенных логическогоэлемента И 28,1, и запоминающего уст-горойства 28.2, элемента И 28.3, иустройства 28.4. Выход элемен.та И 28.1 подключен к командному орга.ну 26.1, выход устройства 28,2 - к .инверсному входу элемента И 27,7 и 25входу 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- зотам ИЛИ 27,10 и 27,11 блока 27, Ковходам элементов И 28.1 и 28,3 подключен также микровыключатель 8 гидроцилиндра 3, а вход сброса устройства 28,2 подключен к последовательноподключенным НЗ контактам командныхорганов 26, 1 и 26.2, а вход сбросаустройства 28.4 - к выходу управляющего звена 29, Управляющее звено 29содержит последовательно соединенныелогический элемент И 29.1 и реле заиержки времени 29.2, Входы элемента И 29.1 подключены: прямой - кмикровыключателю 8, а инверсный - квыходу элемента И 28.3.К выходам микровыключателей 6-9подключены лампы 30-33 световой сигнализации, соответственно.Дистанционный привод работаетследующим образом,Исходное положение исполнительного устройства и связанной с ним рукоятки 1 "Стоп"реверсивная муфтадвигателя отключена от линии вала ),При этом нажат микровыключатель 7 игорит лампа 31, Кулачковое устройство 10 фиксируется упорами 11 и 12.Для привода рукоятки 1 из положе.-:ния "Стоп" в положение "Назад" на ко" 70 6мандном 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 надпораневую 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 элемента 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 микро- выключатель 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 сбромента И 27. 1 блока 27, на другой входкоторого поступает сигнал через мик"ровыключатель 6 "Назад". Сигнал свыхода элемента И 27, 1 запоминаетсяустройством 27.2 и поступает на входы элемента ИЛИ 27, 10 и 27. 11.98297 7С выхода элемента ИЛИ 27,11 сигналпоступает на преобразователь 23, каки в предыдущем случае выполняющийфункцию управления отводом упора 11от выступа кулачкового устройства 10,С выхода элемента ИЛИ 27,10 сигнал, после задержки его элементом27.15 задержки времени, поступает напреобразователь 21, подающий жидкостьв левую полость гидроцилиндра 3. Пор фвень 4 и связанные с ним скалка и рукоятка 1 перемещаются в положение"Стоп". Размыкается микровыключатель6, замыкается микровыключатель 7,гаснет лампа 30, загорается лампа 31, 15При размыкании микровыключателя 6снимается сигнал со входа элементаИ 27. 1, а при замыкании микровыключателя 7 подается сигнал на вход сброса запоминающего устройства 27.2. Схе-щма приходит в исходное положение,снимается питание с преобразователей21 и 23.В конце поворота кулачкового устройства последнее упирается своими р 5выступами в упор 12. После окончанияповорота кулачкового устройства и снятия питания с преобразователя 23,пружина 16 возвращает поршень и упор11 в исходное положение, запирая кулачковое устройство в положение "Стоп,Следующая командаесли орган 26,2остается нажатым ) блокируется запоминающим устройством 27. 18 на входе элемента И 27,3 до тех пор, пока орган3526,2 не будет отпущен и нажат вновьв отпущенном положении органов 26. 1и 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" накомандном блоке 26 нажимается и отпускается орган 26.2,Сигнал от источника питания по 45ступает 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 устройст 50вом 27.4 и поступает на входы элементов ИЛИ 27,10 и 27.12. С выходаэлемента ИЛИ 27,12 сигнал поступаетна преобразователь 24, выполняющийфункцию отвода упора 12 от выступа55кулачкового устройства 10. С выходаэлемента ИЛИ 27. 10 сигнал, с задержкой реле 27.15 времени, поступаетна преобразователь 21, управляющий 0 8перемещением поршня 4 гидроцилиндрав сторону положения "Вперед".Одновременно перемещаются скалка 5 и рукоятка 1. Размыкается микроаыключатель 7 и замыкается микровыключатель 8, гаснет лампа 31, загорается лампа 32; При размыканиимикровыключателя 7 снимается сигналсо входа элемента И 27,3, а при замыкании микровыключателя 8 подается сигнал на вход сброса запоминающего устройства 27.4, Схема приходитв исходное положение, снимается питание с преобразователей 21 и 24.В конце поворота кулачкового устройства последнее упирается своимивыступами в упор 11. После окончания поворота кулачкового устройстваи снятия питания с преобразователя 24, пружина 17 возвращает лоршеньс упором 12 в исходное положение,запирая кулачковое устройство в поло.жение "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 элементаИ 283 автоматического переключателя28 режимов, на другой вход которогопоступает сигнал от микровыключателя 8 "Вперед", Сигнал с выходаэлемента И 28,3 поступает на входзапоминающего устройства 28.4 и наинверсный 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. С 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 переключении30 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 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 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. 25Для 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.й 35Сигнал 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 умень. щения 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 гаснет лампа 33, замыкается микро- выключатель 8, загорается лампа 32,Снимается сигнал с выхода элемента И 28,1, подается сигнал на вход элемента И 29,1 управляющего звена, ко 55 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 микровыклю" чателя 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 управля" ет 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 фСтоп", 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 вмешатель" ства оператора.формула изобретения1. 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 щ и й с я тем, что, с целью автоматизации управления, привод дополнительно снабжен командным бло" ком, блоком оперативной памяти, автоматическим переключателем режимов с управляющим звеном, электрогидрав" 1 е лическими преобразователями и микро- выключателями 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. 202. Привод по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что блок оперативной памяти содержит управляющие ячейки по числу командпереключения рукоятки 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 12входы и выходы элементов И попарно,причем входы сброса этих запоминающихустройств подключены к командномублоку.3. Привод по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что автоматический переключатель режимов содержитдве управляющие ячейки, состоящиекаждая из последовательно соединенныхлогического элемента И и запоминающего устройства и подключенные входамик командному блоку и блоку оперативной памяти, а выходами - к выходным элементам ИЛИ блока оперативнойпамяти, связанным через преобразователь с основным гидроцилиндром, причем вход сброса запоминающего устройства одной ячейки подключен к командному блоку, а вход сброса запоминающего устройства другой ячейкик управляющему звену.4. Привод по пп.1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что управляющеезвено состоит из последовательно соединенных логического элемента И иреле задержки времени, причем входэлемента И соединен с микровыключателем положения "Вперед" рукояткиреверса, а выход реле задержки времени - с входом сброса запоминающегоустройства управляющей ячейки автоматического переключателя режимов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2943015/2711,кл. В 63 Н 21/22, 1980.