Сизых В.А. Судовая автоматика и аппаратура контроля

Подождите немного. Документ загружается.

•ется

к седлу

пружиной 10. Воздух подается в полость

лод

клапаном по каналу в С нажатием выступа кулач-

ковой

шайбы на стальной шарик 4,

ввальцованный

в толкатель 5, клапан открывается и воздух из баллона

поступает в систему ДАУ по трубопроводу 6. С закры-

тием клапана, когда стальной шарик оказывается на

цилиндрической

поверхности кулачковой шайбы, воздух

из трубопровода в через радиальные каналы а штока 2

и отверстие б в корпусе «стравливается» в атмосферу

Стык между толкателем 5 и штоком 2 при открытом

клапане 7 уплотняют резиновой прокладкой 3.

Для реверсирования дизелей 6ЧРН36/45 в

пневмати-

ческую систему ДАУ включено два резиновых клапана 7

(рис 67, б), нагруженных пружинами 8 Воздух из бал-

лона подается к клапанам по каналу б в корпусе 5 В не-

рабочем положении

они

закрыты При повороте органов

управления в положение «Вперед» или «Назад» толка-

тель 3 одного из клапанов выступом кулачковой шайбы

смещается в сторону мембраны 4 Последняя, прогиба-

ясь, передвигает пустотелый шток в и открывает клапан

7 Воздух по каналу в поступает в магистраль ДАУ По

'Окончании

реверсирования толкатель 3 пластинчатой

пружиной 2 смещается вверх и клапан 7 под действием

пружины 8 закрывается.

Рис 68 Беспозиционный кла-

пан

,150

Воздух из магистрали ДАУ

через канал в, пустотелый

шток 6, отверстие в мембра-

не 4 и канал а крышки

«стравливается» в атмосфе-

РУ

Один из беспозиционных

клапанов представлен на

рис. 68. Он

состоит

из корпу-

са 8 и крышки 4, между

которыми закреплена мем-

брана

10с

соплом 7. Мембра-

на сверху через резиновое

кольцо 6 к стакан

нагруже-

на пружиной

сила натяже-

ния которой через тарелку

2 и шток 3 может изменять-

ся шайбой наполнения (на

рисунке не показана) При

повороте шайбы наполнения

в любом направлении от положения «Стоп» шток 3 уве-

личивает силу натяжения пружины Л Мембрана 10 про-

гибается вниз, а сопло 7 открывает клапан 9 Воздух

по-

каналу а поступает в полость в и далее через канал

б—

к исполнительному механизму регулятора угловой ско-

рости коленчатого вала Угловая скорость вала возра-

стает до тех пор, пока давление воздуха на мембрану

не уравновешивается натяжением пружины и сопло 7

не начинает препятствовать закрытию клапана 9.

С уменьшением силы натяжения пружины 1 мембра-

на 10 под давлением воздуха в полости в прогибается

вверх и через отверстия в сопле 7 и крышке 4 воздух

«стравливается» в атмосферу Угловая скорость вала

снижается до тех пор, пока давление в полости в не

уравновешивается натяжением пружины

и сопло 7 не

упирается в торец клапана 9.

В гидравлических системах ДАУ для распределения

потоков жидкости чаще всего используют

трех-,

четырех-

ходовые

краны и различные золотники Для управления

работой реверс-редуктора в систему управления дизе-

лей

6ЧСП15/18

(ЗД6),

например, включают трехпози-

ционный

золотник

(рис 69) с центральным осевым

каналом а и двумя радиальными каналами д, з Осевой

канал при любом положении золотника сообщается с

каналом г в корпусе 3, по которому подается масло из

смазочной системы дизеля или от гидроаккумулятора

(баллона с маслом под давлением сжатого

воздуха).

На

верхней

поверхности золотника сделана выточка

б,

со-

общающаяся через канал в корпуса со сливным трубо-

проводом Для перевода реверс-редуктора в положение

«Вперед»

золотник через шкив 2 и канатную дистанци-

онную связь поворачивается с ДПУ до совпадения ка-

нала д с отверстием ж. Смазочное масло в этом случае

поступает к исполнительному механизму через отверстие

ж в корпусе 3, а выходит из него на слив через отвер-

стие е При положении «Назад», наоборот, золотник на-

правляет масло к исполнительному механизму через

отверстие

е и канал з Во время работы на холостом

ходу золотник 1 занимает положение, при котором вы-

точка б располагается против отверстий е, ж, и обе

полости исполнительного механизма реверс-редуктора

сообщены через канал в со сливным трубопроводом

Исполнительные элементы систем В судовых энер-

гетических установках наибольшее применение получи-

Рис 69

Трехпозиционный

золотник дизеля

6ЧСШ5/18

Рис 70 Поршневые исполнительные

механизмы.

а —

дизелей

6412/14

б — дизелей

6ЧСП15/13

ли поршневые, мембранные и лопастные исполнитель-

ные элементы, их также называют соответственно сер-

вомоторами, сервоклапанами и исполнительными меха-

низмами.

Поршневые исполнительные элементы (механизмы)

представляют собой цилиндр с поршнем или цилиндр с

двумя

поршнями,

соединенными общим штоком. Они

мог)

т быть одностороннего

действия,

когда подвод ра-

бочего вещества (воздуха, масла) осуществляется с од-

ной стороны поршня, а возврат его в первоначальное

положение обеспечивается пружиной, или двустороннего

действия, когда рабочее вещество подводится с двух

сторон поршней При среднем положении поршней

7 (рис 70, а) обе полости цилиндра 2 находятся под

давлением рабочего вещества, подводимого по каналам

а к б Для перемещения поршней вправо канал а сооб-

щают с нагнетательной, а канал б — со сливной маги-

стралями системы ДАУ, а для перемещения поршней

впево

— наоборот Движение поршней через рычаг 4

передается валику 5 исполнительного механизма Пере-

мещение поршней ограничивается упорами 3, 6

Аналогично устроен и исполнительный элемент ре-

верс-редуктора дизеля ЗД6 (рис 70, б) Поршень 4 ис-

полнительного

эчемента имеет две плавающие втулки

3 и 5 При подаче смазочного масла в правую полость

гидроцилиндра 2 поршень вместе со втулкой 3 смеща-

ется влево и через шатун 6, рычаг 8 и вал 7 реверс-ре-

дуктор переключается, например, в положение «Вперед».

Левая полость в этом случае соединяется со слив-

ной магистралью ДАУ

Для включения реверс-редуктора в положение «Хо-

лостой ход» или «Стоп» рабочее вещество под одним и

тем же давлением подают в правую и левую полости

гидроцилиндра 2. Так как поршень и втулка 3 первона-

чально были сдвинуты

влево,

то при равенстве давле-

ний в правой и левой полостях гидроцилиндра 2 сила,

действующая на поршень 4 и втулку 3 слева, будет

больше силы, действующей на поршень 4 справа Поэ-

тому поршень со втулкой 3 будут в этом случае переме-

щаться вправо до положения, при

котором

втулка 3

упрется в корпус гидроцилиндра 2 и установится равен-

ство сил, действующих на поршень с обеих сторон

В положение «Назад» реверс-редуктор

включается-

при соединении левой полости гидроцилиндра с нагнета-

153

Рис

71.

Мембранные

исполнительные

элементы:

а — дизелей

6ЧРН32/48.

6 — дизелей

6ЧРН36/4Б

тельной, а правой полости со сливной магистралями

системы

управления. Перемещение поршня в ту и дру-

гую сторону ограничивается упорами /, 5.

Мембранный исполнительный элемент (воздушный

клапан конструкции

ЦТКБ

Минречфлота), используе-

мый в пневматических системах ДАУ дизелей

НФД48АУ

(рис. 71, а), состоит из корпуса 5 и крышки 3, между

которыми закреплена резиновая мембрана 2, прижатая

к крышке тарелкой 4 и пружиной

При отсутствии

воздуха в верхней полости мембраны толкатель 6 и ре-

зиновый клапан 8 под действием пружины 9 смещены

вверх. Клапан прижат к гнезду 7, и воздух из магист-

рали через отверстия г к а поступает в цепь ДАУ. При

подаче воздуха через отверстие в в верхнюю полость

мембраны клапан 8 прижимается к гнезду 10, отверс-

тие г перекрывается и цепь ДАУ через отверстия а и

б сообщается с атмосферой.

В пневматических системах ДАУ дизелей 6ЧРН36/45

применяют клапаны аналогичной

конструкции.

При

отсутствии воздуха в каналах

виг

(рис. 71, б) клапан

2 под действием пружины 5 открывается и по каналам

а и б пропускает воздух в цепь ДАУ. С подводом воз-

духа в надмембранную полость клапана через каналы

г сила, действующая на мембрану 4, передается че-

рез

диск

3 и преодолевает силу натяжения пружины 5.

Толкатель

опускается, клапан 2 садится на гнездо и

разобщает каналы а и б. Подача воздуха в магистраль

ДАУ прекращается, и канал б через отверстие в толка-

теле

и канал д сообщаются с атмосферой.

В системах ДАУ дизелей 6ЧСП18/22 для управле-

ния реверс-редуктором и изменения подачи топлива при-

меняют лопастные исполнительные механизмы с жест-

кой обратной связью. В корпусе 4

(рис

72) таких меха-

низмов смонтированы радиальная перегородка 6 и ро-

тор

с лопастью 5. В расточке ротора установлен зо-

лотник 2, соединенный с ним штифтом 3. Золотник мо-

жет поворачиваться в ту или другую сторону через дис-

танционную связь с ДПУ. При повороте золотник, сдви-

гаясь влево или вправо, управляет поступлением масла

в полости и и к. Из смазочной системы масло поступает

к исполнительному механизму через кольцевую канаву

а и осевой канал б Слив его в картер дизеля происхо-

дит через осевой канал з с торца золотника Предпо-

ложим, что золотник 2 (если смотреть на него справа)

поворачивается по часовой стрелке В

соответствии

направлением винтовой канавки

г,

скользящей по штиф-

ту 5, золотник

сдвигае!ся

вправо.

Напорная канавка д

ротора через кольцевую канавку в сообщается в этом

случае с осевым каналом б золотника и масло начина-

ет поступать в полость к При этом сливная канавка е

ротора через кольцевую канавку ж сообщается с осе-

вым каналом з и открывает выход масла из полости и

на слив (сечение

А—А)

Под давлением масла лопасть

ДА

Б Б

Ряс.

72 Лопастный исполнительный механизм

поворачивает ротор

механизма против часовой стрел-

ки. Поворачивается против часовой стрелки и вал пос-

та

управления дизеля, если он соединен с ротором со-

ответствующей муфтой. Одновременно штифт 3, сколь-

зя по канавке г, сдвигает золотник влево, т. е. вступает

в действие жесткая обратная связь, возвращающая зо-

лотник в нейтральное положение, показанное на рисун-

ле.

Как только канавки е и д, е и ж разобщатся, дви-

жение золотника прекратится и ротор остановится.

Подобным же образом работает механизм и при

повороте золотника против часовой стрелки. В этом

случае под давлением масла оказывается полость и.

Ротор поворачивается по часовой стрелке. Продолжи-

тельность работы механизма зависит от начального уг-

ла поворота золотника, т. е. от угла поворота органа

управления на ДПУ.

Блокировочные устройства. Чтобы исключить выпол-

нение одних операций до завершения других системы

управления снабжают блокировочными устройствами.

Число и тип их определяются особенностями конкрет-

вой

системы дистанционного управления. Наибольшее

распространение получили блокировочные устройства,

предотвращающие пуск дизеля при включенном вало-

ловоротном устройстве, без

предварительной

прокачки

смазочной системы (см. рис. 56)

при реверсировании.

Например, в пневматической системе ДАУ дизелей

НФД48АУ

клапан пуска

«Вперед»

(КПВ)

или клапан

пуска «Назад»

(КПН)

открываются специальным ры-

чажным приводом (рис. 73) только после реверсирова-

ния дизеля. На рисунке привод изображен в положе-

нии, когда дизель среверсирован на передний ход и

КПВ открыт регулировочным

винтом

Воздух через

открытый клапан поступает в магистраль 5 для пуска

дизеля на передний ход. Если из данного

положения

ди-

зель переводится на задний ход, то, пока не произойдет

реверсирования, клапан КПН будет закрыт. Блокиров-

ка пуска дизеля на задний ход прекращается по оконча-

нии реверсирования, когда тяга 2 и рычаг 3 займут по-

ложение, при котором регулировочный винт 4 откроет

клапан КПН.

Когда по условиям работы СЭУ требуется пере-

крыть одну магистраль и открыть другую, в системы

.ДАУ

могут включаться перекидные клапаны (рис. 74).

Корпус 2 такого клапана соединен со

штуцерами

Л 4,

156

| з

4 5

Рис 73. Блокировочный кла-

пан пуска

Рус. 75, Реле управления кон-

струкции

ЦТКБ

Мннречфлота

РСФСР

стоп-устройству

Рис 76. Реле

управления

дв-

Рис. 74. Перекидной

клапан

зеля

6ЧРН36/45

между которыми размещен резиновый диск 3. При по-

даче воздуха к штуцеру

резиновый

диск (клапан) пе-

рекрывает отверстие в штуцере 4 и пропускает воздух

в канал а. Если воздух поступает через штуцер 4,

он,

наоборот, перекрывает отверстие в штуцере

Во время реверсирования СЭУ, если в системе ДАУ

отсутствует тормоз маховика, возможен пуск

дизеля,,

когда его вал по инерции еще вращается в прежнем на-

правлении.

Поступление пускового воздуха (контрвоз-

духа) в цилиндры дизеля может вызвать высокие на-

пряжения в его деталях Во избежание этого в системе

ДАУ предусматривают реле остановки, предотвраща-

ющее реверсирование и пуск дизеля до тех пор, пока

угловая скорость коленчатого вала не уменьшится

до-

минимально допустимого значения.

При рассматриваемом маневре, когда вал дизеля

еще вращается в прежнем направлении (хотя и сре-

версирован на обратный

ход),

в цилиндры его может

поступить не только пусковой воздух, но и топливо.

Контрвспышки топлива с выхлопом через впускной кол-

лектор крайне опасны и могут привести к аварии дизе-

ля, в связи с чем схема ДАУ должна быть снабжена

также реле направления вращения, включающим пода-

чу топлива только при пуске дизеля в заданном нап-

равления

Реле угловой

скорости,

остановки и измене-

ния направления вращения обычно объединяют в одну

конструкцию. Схема одного из таких реле, включенных

в кинематическую схему ДАУ дизелей

НФД48АУ,

пред-

ставлена на рис 75 Центробежный измеритель реле

с грузами 11 приводится в действие через шкив, соеди-

ненный ременной передачей с аналогичным шкивом

вала дизеля. При изменении угловой скорости коленча-

того вала дизеля центробежные грузы воздействуют нз

муфту

10, нагруженную пружиной 9.

Когда дизель не работает, муфта 10 находится в

левом крайнем положении, нижняя часть рычага 8

сдвинута

влево, пружины 6 и 9 расжаты, и воздух из

баллона по трубопроводу

через открытый клапан 2

к трубопровод 3 поступает в магистраль ДАУ. При

пуске дизеля грузы

под действием центробежной

силы расходятся и передвигают муфту 10 вправо. Ры-

чаг 8 в этом случае поворачивается против часовой

стрелки и по достижении установленной угловой скоро-

сти грузов регулировочным винтом 7 надавливает на

стакан 5.

Последний,

сжимая пружину 6, смещается

влево и закрывает клапан 2. Трубопровод 3 сообщается

с трубопроводом 4, и воздух из магистрали ДАУ начи-

нает «стравливаться» в атмосферу. Пусковой режим

заканчивается и дизель переключается на подачу топ-

лива. В управлении механизмом подача топлива реле

не участвует. В случае снижения угловой скорости ва-

ла до установленных пределов (при остановке или

ре-

версировании дизеля) грузы 11 сходятся, муфта 10 под

действием пружины 9 смещается влево, рычаг 8 повора-

чивается по часовой стрелке и клапан 2 открывается,

обеспечивая подачу воздуха в систему ДАУ.

Измерительный элемент реле контроля угловой

ско-

рости и направления вращения коленчатого вала дизе-

лей 6ЧРН36/45 (рис. 76) имеет четыре центробежных

груза

15,

причем два груза реле скорости первой сту-

пени имеют меньшую массу, чем грузы реле скорости

второй ступени 12. К поперечине измерительного эле-

мента реле прикреплен стакан 17. Он ограничивает

расхождение грузов и является приводом для реле 3, 4

направления вращения. Обе пары грузов при вращении

вала 18 воздействуют на одну и ту же муфту 16, а пос-

ледняя — на угловые рычаги 10 реле угловой скорости

первой и второй ступени (на рисунке показано только

реле второй ступени). Регулировочные винты рычагов

10 установлены так, что в нерабочем положении между

ними

и тарелкой

муфты образуются зазоры: 6 мм у

рычага реле первой ступени и

0,03—0,05

мм у рычага

реле второй ступени.

Когда дизель не работает, рабочие клапаны 14 реле

под действием пружин 9 открыты, а разгрузочные 13 —

закрыты. Воздух через реле скорости первой ступени

поступает в магистраль пуска ДАУ и под рабочий кла-

пан 14 реле скорости второй ступени.

У работающего дизеля обе пары грузов раздвинуты

до упора в стенки стакана 17, муфта находится в край-

нем правом положении, рычаг 10 отжат и рабочий кла-

пан 14 реле скорости под действием пружин закрыт.

В случае остановки или реверсирования

дизеля,

ког-

да угловая скорость коленчатого вала упадет до 6 рад/с,

сила натяжения пружины 9 реле угловой скорости пер-

вой ступени (на рисунке не показано) преодолевает

центробежную силу малых

грузов,

муфта смещается

влево

и рычаг 10 открывает

рабочий

клапан 14 реле

159