Система дистанционного управления рулевой машиной
Рулевая машина работает следующим образом.
Вводят в действие один из насосов, например 18. Если судну необходимо сделать поворот «Право на борт» с нормальной скоростью, рулевой поворачивает штурвал вправо и удерживает его в этом положении. Поворот штурвала через соответствующие контакты в штурвальной колонке воздействует на реле правого борта в распределительной коробке, которое срабатывает и включает контакт правого вращения одного из задающих электродвигателей, например 12. Через червячную пару 14 электродвигатель приводит во вращение сервомоторный винт 10, который перемещает гайку 9 по направлению к ДП судна. Сервомоторный рычаг 22, поворачивающийся при этом относительно неподвижного конца а, воздействует на тягу 23, шарнирно присоединенную к его средней точке с, и отклоняет через валик управления подачей насоса поворотный корпус насоса 18 к левому борту. При этом насос начинает нагнетать масло по трубопроводу 17 в правый цилиндр и отсасывать его по трубопроводу 25 из левого цилиндра. Плунжеры 3 получают движение на левый борт и через румпель 4 отклоняют руль вправо.
Одновременно с поворотом румпеля через механизм обратной связи получает перемещение конец а рычага 22 по направлению от ДП к правому борту. Так как другой конец б рычага 22 в это время продолжает движение в противоположном направлении, то рычаг начинает вращаться вокруг промежуточной точки с, которая, став осью вращения, перестает перемещаться, а следовательно, перестает перемещаться тяга 23, присоединенная к валикам управления производительностью насосов. Валик насоса 18 удерживается в этом положении, и насос работает с определенной производительностью.
Руль будет перекладываться на правый борт до тех пор, пока рулевой не повернет штурвал влево по аксиометру. В результате этого задающий двигатель 12 останавливается и точка рычага 22 перестает перемещаться; но так как насос 18 еще продолжает работать и плунжеры 3 движутся, точка а также продолжает перемещаться, поворачивая рычаг 22 вокруг неподвижной точки б. Средняя точка с рычага, получающая при этом движение от ДП к правому борту, воздействует на валик управления производительностью насоса и возвращает его в среднее положение. Насос переходит на холостой ход, и перекладка руля прекращается.
Для возвращения руля в ДП необходимо поставить штурвал в среднее положение по аксиометру. При этом задающий двигатель 12 получает левое вращение и отклоняет валик управления производительностью насоса к правому борту. В связи с этим направление подачи рабочей жидкости изменяется на обратное и руль начинает приближаться к среднему положению, в котором конечные выключатели автоматически останавливают задающий двигатель. Они останавливают задающие двигатели и в том случае, когда руль переместится в крайнее положение.
При выходе из строя электродистанционного управления, если исправна гидравлическая часть, переходят на управление из румпельного отделения с помощью маховика 8. Для этой цели необходимо разобщить муфту 11 и вращением маховика воздействовать непосредственно на сервомоторный рычаг 22.
Особый тип гидравлических рулевых машин представляют собой роторные (лопастные) приводы, принципиальная схема одного из которых приведена на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Схема электрогидравлической рулевой машины с лопастным приводом
Корпус 8 роторного привода прикреплен болтами к палубному набору корпуса судна. В цилиндрическую расточку корпуса привода вставлен ротор 6, закрепленный на баллере руля. Ротор имеет две лопасти 7, точно подогнанные по внутренней расточенной поверхности корпуса. В зависимости от угла перекладки руля роторы могут быть двух- и трехлопастные. Между лопастью и корпусом на поверхности имеется паз, в который закладывают круглый резиновый уплотняющий шнур.
Кольцевые полости между лопастями разделены двумя перегородками 9, прикрепленными к корпусу и точно подогнанными по цилиндрической поверхности ротора. В корпусе имеются два кольцевых канала 11 и 12, которые попарно сообщаются с секторами межлопаточного пространства. Каждый кольцевой канал привода через запорные клапаны и трубопроводы 4 и 5 связан с насосами переменной производительности 2 и 18, приводимыми во вращение электродвигателями 3 и 17 с постоянными направлением и частотой вращения. Насосы снабжены блоками 1 и 19 с запорными клапанами, которые автоматически закрываются по прекращении подачи насосами рабочей жидкости и запирают ее в системе рулевого привода.
Для заполнения насосов рабочей жидкостью из бака 21 предусмотрены трубопроводы 20, а для заполнения роторного привода — трубопроводы 16 с обратными клапанами 10 и 15. Оба кольцевых канала роторного привода снабжены предохранительными клапанами 13 и байпасным клапаном 14.
Отечественные суда морского, речного и рыбопромыслового флотов, находящиеся в эксплуатации, оборудованы рулевыми машинами самых разнообразных типов и конструкций. Предпринятые в последние годы работы по унификации конструкций рулевых машин привели к созданию ряда электрогидравлических плунжерных машин типа Р. Эти машины устанавливают на большинстве строящихся отечественных судов, поставляют на экспорт, устанавливают на судах, строящихся за границей по заказам СССР.
Рулевые машины типа Р созданы на основе последних достижений в области гидравлики, электротехники и технологии с учетом многолетнего опыта проектирования, изготовления и эксплуатации рулевых машин. Основные технические характеристики электрогидравлических рулевых машин типизированного ряда приведены в табл. 4.1. Конструкция этих машин полностью отвечает требованиям СОЛАС-74.
| Индекс | Номинальный вращающий момент на баллере, кН·м | Давление в гидросистеме, МПа | Мощность электродвигателя насоса, кВт | Масса с электрооборудованием, кг |
| Р01М Р05М Р07М РИМ Р12М * Р15М1-1 Р15МЗ Р17М1-1 Р17МЗ Р18М1-1 Р18МЗ Р21М1-1 Р21МЗ Р24М1-1 Р24МЗ |
0,63—1 1,6—2,5 2,5—4 6,3—10 6,3—10 16—25 40—63 100 200 250 |
13,5 10,5 10 16 16 16 16 16 16 16 |
0,75 1,5 2,2 5,5 5,5 15 37 45 55 75 |
720 1 080 1 200 1 880 2 045 5 700 10 000 15 600 23 600 31 600 |
Машины типизированного ряда отличаются от ранее изготовлявшихся возможностью разделения гидросистемы с отключением поврежденной части трубопровода. В индексе машины М1-1 означает местное ручное управление, МЗ — автоматическое и местное ручное.
Рулевые машины Р01М—Р07М комплектуются тремя электронасосами (двумя основными, одним аварийным) и одним аварийным ручным приводом; РИМ—Р24М снабжаются, кроме того, еще одним аварийным электронасосом, если располагаются на судне ниже его ватерлинии. Рулевые машины, в индекс которых входит МЗ, устанавливаются на нефтеналивных судах, для которых в COЛAC-74 предъявляются особенно жесткие требования.
Машины типизированного ряда обеспечивают наибольший рабочий угол поворота руля от среднего положения ±35°. Перекладка руля с 35° одного борта на 30° другого борта на полном ходу при работе основного насосного агрегата осуществляется за 28 с.