Конструкція плунжерної електрогідравлічної рульової машини. Експлуатаційні характеристики. Схема гідроприводу і варіанти його використання.

Плунжерные ГРМ

Плунжерные ГРМ являются наиболее распространенными в мировом судостроении. Они изготовляются многими зарубежными фирмами. Эти ГРМ, несмотря на конструктивное разнообразие, имеют установившиеся характерные особенности. Кратко изложим наиболее общие вопросы конструктивного исполнения этих ГРМ.

Схемы компоновки плунжерных ГРМ приведены на рис. 4.1. Основными их элементами являются двух- или четырехплунжерный рулевой привод (исполнительный орган ГРМ), насосы, система гид­равлических коммуникаций с емкостями рабочей жидкости (на схеме не показаны) и система управления рулевой машиной. Более подробно все элементы этих ГРМ и их взаимодействие пока­заны и рассмотрены на функциональных схемах и принципиальных гидравлических системах.

Основные достоинства плунжерных ГРМ — надежность и долговечность работы привода, возможность эксплуатации ГРМ при раз­личных сочетаниях четырех цилиндров. Недостатки — большие поте­ри на трение (низкий механический КПД) в шарнирных соединениях румпеля с плунжерами и в сальниках плунжеров, большие масса и габариты при давлениях рабочей жидкости 10—12 МПа.

Совершенствование плунжерных ГРМ идет в направлении упро­щения конструкций, уменьшения массы и габаритных размеров, по­вышения КПД, надежности и безотказности в работе, увеличения моторесурса узлов и элементов, обеспечения простоты и удобства обслуживания, уменьшения начальной стоимости и трудозатрат на поддержание ГРМ постоянно в хорошем техническом состоянии

. Схемы компоновки плунжерных ГРМ: двухплунжерная (а) и четырехплунжерная (б): 1 — штурвал местного аварийного управления, 2 — румпель, 3 — плунжер, 4 — насос, 5 — муфта, 6 — цилиндр, 7 — электродвигатель.

 

Рассмотрим работу автономной плунжерной ГРМ (рис. 1.4). Два идентичных исполнительных механизма ИМ (от двух линий управ­ления) работают на один выходной управляющий элемент — шток 12, перемещение которого к является заданием для ГРМ на пере­кладку руля. Это задание с помощью рычагов BD (точка О при этом неподвижна) и FG, соединенных между собой в точке С, и штанги 17 передается насосам 8 регулируемой подачи, которые создают согласно полученным перемещениям e₁ и е₂ регулируемых органов подачу Q₁ и Q₂ рабочей жидкости.

Взаимное расположение насосов, приводимых в действие электро­двигателями 7, таково, что их подачи складываются. При работе насосов в цилиндрах 6 плунжерного привода создается перепад давлений (р₁—р₂) и руль 1 посредством плунжеров 5 и румпеля 2 перемещается на некоторый угол α. При этом обратная механичес­кая связь 4, отстоящая на расстоянии г₀ от оси вращения баллера 3,

 

возвращает посредством рычагов БВ и РС штангу 17 в исходное среднее положение, при котором суммарное перемещение регулиру­емых органов насосов е — 0. Когда руль останавливается, его угол перекладки а соответствует заданию к по значению и направлению. Перемещение е штанги 17 в реальных условиях эксплуатации всегда несколько отличается от перемещений е_х и е₂ управляемых органов насосов из-за рассогласования их нулевых положений и люфтов в рычажном механизме управления насосами. Для согласо­вания нулевых положений применяют регулировочное устройство — винтовые соединения 15, 16 на концах штанги NL. Серьги АВ и НQ компенсируют взаимное перемещение рычагов.

В случае отказа дистанционной системы управления рулевая машина приводится в действие штурвалом 10, соединяемым вруч­ную с редуктором 9. Указатели положения руля на мостике полу­чают электрический сигнал от датчика 14, приводимого в действие рычагом 13, который соединен со штоком 12.

Таким образом, данная ГРМ с механической обратной связью представляет собой самостоятельный замкнутый контур, т. е. авто­номную следящую систему, включенную последовательно замкну­тому контуру электрической следящей системы управления.

Все ЭГРМ могут работать с любым из двух или одновременно с обоими насосами.. При этом регулируемые органы обоих насосов приво­дятся в движение от одной управляющей штанги независимо от того, находятся в действии один из двух или оба насоса. Насос включает­ся в работу запуском его электродвигателя с основного поста управ­ления (на мостике), а также из румпельного помещения.