Электродвигатель насоса переменной или постоянной подачи со схемой его управления собственно представляет собой силовой привод рулевой системы. Схема силового привода предусматривает дистанционные пуск и остановку из рулевой рубки и румпельного отделения. Предусмотрена система звуковой и ламповой сигнализации. Этот электропривод работает в длительном режиме на протяжении всего ходового времени судна, причем с неизменной частотой вращения.
Электроприводом управления можно назвать электрические устройства, задающие команду гидравлике машины для управления рулем. При использовании насоса переменной подачи — это обычно электродвигатель управления манипулятором насоса; его называют серводвигателем. У рулевых машин с насосами постоянной подачи электроприводом управления является схема воздействия на золотниковое устройство. Обычно это электрические соленоиды (гидрораспределители) с дистанционным управлением.
Схема управления рулевой электрогидравлической машиной
Схема управления рулевой электрогидравлической машиной с двумя каскадами гидроусиления (рис. 1). Эта схема приемлема в рулевых машинах большой мощности (РЭГ-4, РЭГ-11) с максимальным моментом на баллере 90 тс×м и более.
Рис. 1. Схема управления рулевой электрогидравлической машиной с двумя каскадами гидроусиления
Отличительной особенностью системы является наличие двух каскадов гидроусиления ГУ1, ГУ2, ограничителя мощности ГОМ, исключающего перегрузку электродвигателя насоса. На рисунке показана кинематическая схема взаимодействия элементов правого борта. Дублирующая система левого борта имеет аналогичное устройство.
Рассмотрим работу системы при перекладке руля на левый борт. Направления движения ее элементов для этого случая показаны на схеме сплошными стрелками.
При повороте штурвала поста управления на пропорциональный угол поворачивается ротор бесконтактного сельсина-датчика СД. Ротор электрически соединенного с ним сельсина-приемника СП поворачивается на такой же угол. Удельный момент на его валу составляет 32×10-4 кгс/1°.
Через червячный редуктор и пружинный рычаг редуктора ПРР сельсин смещает вниз (на схеме) шток золотников гидроусилителя первого каскада ГУ1. К золотниковому устройству подводится под давлением жидкость, которую нагнетает небольшой шестеренный насос гидроусилителя НГ1 с отдельным электродвигателем ДНГ. При смещении золотников вниз жидкость поступает в верхнюю полость силового цилиндра гидроусилителя. Плунжер гидроусилителя ГУ1 опускается и при помощи первого дифференциального рычага ДР1 возвращает шток золотника в прежнее положение. Золотник перекрывает выходное отверстие, и плунжер останавливается в определенном положении,, зависящем от того, насколько был смещен вниз шток золотника, т. е. от того, на какой угол был повернут штурвал поста управления. Одновременно плунжер поворачивает выходной вал ВВ и укрепленный на нем рычаг. Усилие на конце рычага возрастает до 60 кгс за счет энергии, подведенной к электродвигателю насоса гидроусилителя.
При повороте выходного вала поворачивается промежуточный: вал ПРВ, смещая вниз (на схеме) тягу ТГУ гидроусилителя второго каскада ГУ2. Одновременно поворачивается ротор сельсина-датчика заданного угла ДЗУ. Он соединен с сельсином-приемником ПЗУ, который поворачивает одну из стрелок двухстрелочного рулевого указателя РУ на посту управления. По ней ориентируются, задавая штурвалом нужный угол перекладки руля. Тяга гидроусилителя ГУ2 смещает шток золотника вверх (на схеме).
В нижнюю полость силового цилиндра поступает под давлением масло от шестеренного насоса гидроусилителя НГ2, соединенного с основным насосом переменной подачи НПП и приводящегося в действие его электродвигателем ДН. Плунжер гидроусилителя ГУ2 Передвигается вверх и при помощи второго дифференциального рычага ДР2 возвращает золотник на прежнее место, останавливаюсь после этого в определенном положении. При движении он при помощи третьего дифференциального рычага ДРЗ смещает манипулятор насоса НПП на некоторую величину, зависящую от того, насколько был смещен золотник гидроусилителя ГУ2, или в конечном счете от того, на какой угол был повернут штурвал. Усилие на штоке силового цилиндра достигает 1450 кгс.
Насос подает жидкость в цилиндры III, II гидравлической машины, и руль поворачивается на левый борт. При этом румпель смещает вправо первую тягу отработки ТО1, а она передвигает вниз вторую тягу ТО2 (направление движения при отработке показано пунктирными стрелками). Эта тяга при помощи рычага ДР3 возвращает обратно манипулятор насоса в тот момент, когда руль достигает заданного угла перекладки. Контроль осуществляется при помощи сельсина-датчика отработанного угла ДОУ, который соединен с сельсином-приемником ПОУ, поворачивающим вторую стрелку РУ на посту управления. Таким образом, система управления следящая — машина останавливается автоматически после выполнения команды на перекладку руля.
Если во время перекладки руля давление в цилиндрах гидравлической машины превысит установленное гидравлическим ограничителем мощности ГОМ (100 кгс/см2 при наибольшем рабочем давлении в системе 135 кгс/см2), то его клапан преодолеет пружину и впустит жидкость в силовой цилиндр (на схеме снизу). Плунжер ограничителя скачком сместится вверх и при помощи рычага ДРЗ отведет манипулятор в сторону уменьшения подачи насоса.
Эксцентриситет при этом окажется равным 60—65° максимального. Соответственно уменьшится и подача насоса.
