為了確保船舶的航行安全,需要進(jìn)一步去優(yōu)化船用舵機(jī)的操縱性能。本文以某輪泵控型三菱FE-T050舵機(jī)為例,設(shè)計(jì)一套基于PLC的船用液壓舵機(jī)控制系統(tǒng)。采用該控制系統(tǒng)的液壓舵機(jī),表現(xiàn)出轉(zhuǎn)舵速度快、舵角穩(wěn)定性好和抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可以考慮在船舶甲板機(jī)械等其它液壓設(shè)備上推廣應(yīng)用。 

【文章來(lái)源】：船電技術(shù). 2020,40(09)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

舵機(jī)液壓控制系統(tǒng)流程圖

以某輪泵控型三菱FE-T050舵機(jī)為例，選擇2臺(tái)帶伺服變量機(jī)構(gòu)的斜盤(pán)式雙向變量軸向柱塞泵作為動(dòng)力元件，也就是主泵，同時(shí)各配有1臺(tái)齒輪泵作為輔泵。執(zhí)行元件選擇撥叉式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)，由4個(gè)液壓缸里撞桿來(lái)驅(qū)動(dòng)舵柄，帶動(dòng)舵葉旋轉(zhuǎn)。主泵經(jīng)過(guò)各自的油路鎖閉閥，分別與轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)的4個(gè)液壓缸相連，構(gòu)成了可以單獨(dú)也可以聯(lián)合運(yùn)行的閉式液壓系統(tǒng)。在泵流量不變的情況下，液壓缸的工作數(shù)目多，轉(zhuǎn)舵扭矩大，轉(zhuǎn)速慢，處于“低速大扭矩”狀態(tài)；反之，處于“高速小扭矩”狀態(tài)。此外，增大主泵的流量時(shí)，轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速隨之增大。根據(jù)船舶所處的海況和舵機(jī)的性能，可以采取不同的運(yùn)行模式：當(dāng)船舶正常航行時(shí)，選擇單泵四缸運(yùn)轉(zhuǎn)工作模式；當(dāng)進(jìn)出港或經(jīng)過(guò)狹窄航道時(shí)，選擇雙泵四缸工作模式；當(dāng)液壓系統(tǒng)異常時(shí)，可選擇單泵雙缸工作模式，嚴(yán)重時(shí)則停泵并報(bào)警。遠(yuǎn)洋船舶液壓舵機(jī)舵角的自動(dòng)控制，主要選擇泵控式，即通過(guò)改變變量泵的吸排方向和流量大小，來(lái)控制轉(zhuǎn)舵方向和轉(zhuǎn)舵速度。當(dāng)實(shí)際舵角和指令舵角出現(xiàn)偏差，力矩馬達(dá)動(dòng)作，控制軸向柱塞泵的伺服機(jī)構(gòu)，改變主泵排油的流量和方向，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)帶動(dòng)舵旋轉(zhuǎn)。當(dāng)實(shí)際舵角達(dá)到指令舵角時(shí)，力矩馬達(dá)回中，主泵伺服機(jī)構(gòu)隨之回中，停止排油，在主油路鎖閉閥的控制下，舵葉維持在指令舵角上。當(dāng)舵機(jī)突然遭受大風(fēng)浪襲擊而受力過(guò)大時(shí)，液壓系統(tǒng)壓力升高，為防止管路過(guò)載，溢流閥開(kāi)啟泄油，開(kāi)始跑舵（實(shí)際舵角小于指令舵角）；風(fēng)浪過(guò)后，力矩馬達(dá)又將動(dòng)作，控制主泵帶動(dòng)轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)舵葉最終轉(zhuǎn)到指令舵角。整個(gè)控制過(guò)程，選擇西門(mén)子PLC 224來(lái)采集數(shù)據(jù)，運(yùn)算后輸出信號(hào)，驅(qū)使力矩馬達(dá)來(lái)控制變量泵的伺服機(jī)構(gòu)，改變變量泵的吸排油方向和流量來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，最終控制舵葉的角度確保船舶航行的安全性。

舵機(jī)液壓控制系統(tǒng)方框圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]簡(jiǎn)化的魯棒自適應(yīng)自動(dòng)舵控制算法設(shè)計(jì)[J]. 孫紅英.  船電技術(shù). 2013(03)
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[3]在線自整定PID控制的船舶自動(dòng)舵[J]. 于洋.  船電技術(shù). 2008(03)



本文編號(hào)：3214391