可調螺距側向推進器的控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可調螺距側向推進器的控制系統，包括：由槳葉、槳轂、配油器組成的可調螺距的側向推進器，其特征在于：控制系統由控制面板、側向推進器的電機啟動柜、槳葉調距機構和槳葉反饋機構組成，其中：側向推進器的電機啟動柜中設有自耦降壓啟動電路；槳葉調距機構包括控制手柄、比例放大器、比例閥、泄壓閥及其控制裝置；槳葉反饋機構為傳統的角度電位計；所述的側向推進器的電機啟動柜控制按鈕、槳葉調距機構中的控制手柄以及角度電位計的顯示均安裝在控制面板上。
【專利說明】可調螺距側向推進器的控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型適用于可調螺距側向推進器的控制系統。
【背景技術】
[0002]可調螺距推進器cpp又稱調距槳(或者可調槳)，是船舶領域中動力系統中不可缺少的部件之一，齊全英文拼寫為control pitch propeller。是一種可以調整螺距的螺旋槳，調距槳裝置由槳葉、槳轂機構、配油器、液壓及電控系統等五大系統組成。調距槳控制系統是閉環控制系統，現以目前常用的電液比例閥作為閉環系統電液接口的調距槳為研究對象作分析。根據手柄指令信號和螺距反饋信號經過參數運算輸出模擬電壓信號控制液壓系統的比例閥，液壓油經比例閥通過配油機構，將方向和油流量都受控制的高壓油輸入到位于螺旋槳槳轂中的伺服油缸，這樣活塞在液壓油的作用一下向前或向后移動，并通過轉葉機構驅動槳葉，在全正車和全倒車范圍內，無級調節螺距角。同時油缸的活塞運動帶動配油器旁的螺距反饋機構使螺距反饋信號發生改變，當螺距發訊器輸出的反饋信號與指令信號大小相等時，誤差信號為零，輸出控制比例閥的電壓信號為零，液壓系統的比例閥閥芯處于中間位置，液壓系統的高壓油路被切斷，調距油缸的活塞停止移動，調距機構停止轉動，此時的槳葉角就是指令信號所要求達到的螺距角。
[0003]為了滿足船舶狹水道低速航行以及靠離碼頭等各種機動工況的需要，可調螺距的側向推進器在各種類型的船舶上得到了廣泛的應用。如現代大型海洋運輸船舶、港內作業船舶、海洋工程船舶、海洋石油服務船的靠離平臺作業，都離不開可調螺距的側向推進器。相對而言，由于平時船舶側推裝置使用時間較短，一般采用兩組開關Ka和Kb分別控制左右電磁閥的形式改變側向推進器的螺距(如圖1)，這種控制方式雖然原理簡單，但是在實際使用中，左右電磁閥只存在或開或關的工作狀態，直接影響到側向推進器螺距的調整精度，此夕卜，為了防止誤操作，往往需要在兩組開關Ka和Kb之間設置互鎖裝置。如何提高船舶的可操縱性，迫切需要改變可調螺距側向推進器的控制系統。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于，針對傳統的可調螺距側向推進器的控制系統存在的設計缺陷，尤其是需要實現螺距調節的循環式控制，提供一種新的可調螺距側向推進器的控制系統。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現的:一種可調螺距側向推進器的控制系統，包括:由槳葉、槳轂、配油器組成的可調螺距的側向推進器，其特征在于:控制系統由控制面板、側向推進器的電機啟動柜、槳葉調距機構和槳葉反饋機構組成，其中:側向推進器的電機啟動柜中設有自耦降壓啟動電路；槳葉調距機構包括控制手柄、比例放大器、比例閥、泄壓閥及其控制裝置；槳葉反饋機構為傳統的角度電位計；所述的側向推進器的電機啟動柜控制按鈕、槳葉調距機構中的控制手柄以及角度電位計的顯示均安裝在控制面板上。
[0006]由圖4可見，槳葉調距機構中的控制裝置包括比例閥的隨動控制繼電器，隨動控制繼電器的常閉接點位于泄壓閥的控制支路，兩個常開接點分別位于比例閥兩側的閥芯控制支路；比例放大器的工作電源為24V，Xl和X2端輸入的控制電流為4-20mA，當輸入的控制電流為4-12mA之間時，控制比例閥左側閥芯的開啟度，當輸入的控制電流為12-20mA之間時，控制比例閥右側閥芯的開啟度，當輸入的控制電流為12mA時，比例閥左右側的閥芯平衡；泄壓閥位于比例閥的左右側閥芯之間。
[0007]在本實用新型中:隨動控制繼電器受控于PLC模塊，24V的工作電源輸入至由PLC模塊的L和M端口，隨動控制繼電器的控制信號由PLC模塊的10.0端口輸入，隨動控制繼電器與PLC模塊的M和Q0.0端口連接。
[0008]本實用新型的優點在于:由于可調螺距側向推進器的控制系統的槳葉調距機構中設置了比例放大器、比例閥，工作中可以通過控制手柄精確改變比例放大器輸入端的控制電流，對比例閥進行精確控制。由于泄壓閥受控于隨動控制繼電器，在比例閥不工作的狀態下，可以通過泄壓閥泄壓。由于側向推進器的電機啟動柜中設有自耦降壓啟動電路，可以確保側向推進器的電機平穩啟動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是傳統的調整槳葉螺距的控制原理示意圖。
[0010]圖2是本實用新型實施例的控制系統框圖。
[0011]圖3是用于本實用新型實施例的一種自耦降壓啟動電路的原理圖。
[0012]圖4是本實用新型的槳葉調距機構的原理圖。
[0013]圖5是本實用新型涉及的一種隨動控制繼電器的電原理圖。
【具體實施方式】
[0014]附圖2-5非限制性地公開了本實用新型的結構示意圖，下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0015]可調螺距側向推進器的控制系統，包括:由槳葉、槳轂、配油器組成的可調螺距的側向推進器，由圖2可見，側向推進器受控于電機，電機受控于電機啟動柜，其控制系統是:控制系統由控制面板、側向推進器的電機啟動柜、槳葉調距機構和槳葉反饋機構組成，其中:側向推進器的電機啟動柜中設有自耦降壓啟動電路。具體實施時，槳葉調距機構包括控制手柄、比例放大器、比例閥、泄壓閥及其控制裝置；槳葉反饋機構為傳統的角度電位計；所述的側向推進器的電機啟動柜控制按鈕、槳葉調距機構中的控制手柄以及角度電位計的顯示均安裝在控制面板上。
[0016]圖3公開了一種側向推進器的電機的自耦降壓啟動電路，在圖3中，M為側向推進器的電機，QF為總閘，KMl、KM2、KM3為自耦變壓所使用的接觸器，KT為時間繼電器。SB I為停止按鈕，SB2為啟動按鈕；操作時，合上總閘QF，按下SB2啟動按鈕，在KMl繼電器的作用下，接觸器KMl接觸器閉合，同時KM2接觸器在KM2繼電器的作用下也閉合，為電機M提供降壓啟動電源；由于KM2繼電器電路并聯了一個時間繼電器KT，經時間繼電器KT延時后，KA繼電器被接通，使KM3繼電器接通，KM3接觸器閉合，并使KMl和KM2繼電器依次失電，KMl和KM2接觸器斷開，完成自耦變壓啟動過程，KT延時時間一般設置為8?12S。需要停機時，只要按停止按鈕SBl，就可以切斷KM3繼電器，使KM3接觸器斷開，電機M停止工作。
[0017]由圖4可見，槳葉調距機構中的控制裝置包括比例閥的隨動控制繼電器，隨動控制繼電器的常閉接點位于泄壓閥的控制支路，兩個常開接點分別位于比例閥兩側的閥芯控制支路；比例放大器的工作電源為24V，輸入的控制電流為4-20mA，當控制電流為4_12mA之間時，控制比例閥左側閥芯的開啟度，當控制電流為12-20mA之間時，控制比例閥右側閥芯的開啟度，當控制電流為12mA時，比例閥左右側的閥芯平衡；泄壓閥位于比例閥的左右側閥芯之間。在本實施例中，比例放大器的型號為VT-AB-D24-A2-V.
[0018]由圖5可見，隨動控制繼電器Kl受控于PLC模塊，24V的工作電源S輸入至PLC模塊的L和M端口，隨動控制繼電器Kl的控制信號由PLC模塊的10.0端口輸入，隨動控制繼電器Kl與PLC模塊的M和Q0.0端口連接。隨動控制繼電器Kl的常閉觸點位于泄壓閥的繼電器工作支路上，兩個常開觸點分別位于比例閥兩側閥芯工作支路上(參見圖4)。在本實施例中，PLC模塊的型號為TM258LFDC24DT。
【權利要求】
1.一種可調螺距側向推進器的控制系統，包括:由槳葉、槳轂、配油器組成的可調螺距的側向推進器，其特征在于:控制系統由控制面板、側向推進器的電機啟動柜、槳葉調距機構和槳葉反饋機構組成，其中:側向推進器的電機啟動柜中設有自耦降壓啟動電路；槳葉調距機構包括控制手柄、比例放大器、比例閥、泄壓閥及其控制裝置；槳葉反饋機構為傳統的角度電位計；所述的側向推進器的電機啟動柜控制按鈕、槳葉調距機構中的控制手柄以及角度電位計的顯示均安裝在控制面板上。
2.根據權利要求1所述的可調螺距側向推進器的控制系統，其特征在于:槳葉調距機構中的控制裝置包括比例閥的隨動控制繼電器，隨動控制繼電器的常閉接點位于泄壓閥的控制支路，兩個常開接點分別位于比例閥兩側的閥芯控制支路；比例放大器的工作電源為24V，輸入的控制電流為4-20mA，當控制電流為4_12mA之間時，控制比例閥左側閥芯的開啟度，當控制電流為12-20mA之間時，控制比例閥右側閥芯的開啟度，當控制電流為12mA時，比例閥左右側的閥芯平衡；泄壓閥位于比例閥的左右側閥芯之間。
3.根據權利要求2所述的可調螺距側向推進器的控制系統，其特征在于:隨動控制繼電器受控于PLC模塊，24V的工作電源輸入至PLC模塊的L和M端口，隨動控制繼電器的控制信號由PLC模塊的10.0端口輸入，隨動控制繼電器與PLC模塊的M和Q0.0端口連接。
【文檔編號】B63H21/21GK203921180SQ201420242221
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】舒永東, 劉偉, 謝堂海, 丁慶云, 王賽華, 王少中, 徐振興 申請人:南京高精船用設備有限公司