專利名稱：電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種操作控制系統(tǒng)，特別是涉及一種舵機操作控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前普通的雙舵控制系統(tǒng)主要由自動舵控制系統(tǒng)和液壓舵機系統(tǒng)(主要包括液壓 馬達定量泵，電磁閥，油缸等)，自動舵系統(tǒng)通過控制普通電磁閥的開關，控制液壓油 路給油缸供油，驅動舵頁工作。因為系統(tǒng)的控制信號為開關信號，給驅動油缸的供油模 式只有供油和不供油兩種狀態(tài)，而且供油量恒定。在這種工況下，有以下問題存在1， 操舵的啟動和停止時，系統(tǒng)沖擊大，震動劇烈，系統(tǒng)損耗大；2，在雙舵同步操作時， 因為定量控制，容易產生同步震蕩而損傷舵機系統(tǒng)，或同步舵角誤差大以至于降低舵效。
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種采用自動化控制、即保證系統(tǒng)達到操縱雙襟葉舵的 各項單控指標與同步工作要求，也注意到系統(tǒng)安全性和實用性的電液比例雙舵隨動同步
操作控制系統(tǒng)。
本實用新型的目的通過以下技術方案予以實現
本實用新型的一種電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)，它包括自動舵控制系統(tǒng)、 左舵機電源/信號控制箱、左舵機控制箱、左舵機系統(tǒng)、左舵角信號反饋裝置和右舵機 電源/信號控制箱、右舵機控制箱、右舵機系統(tǒng)、右舵角信號反饋裝置，所述的自動舵 控制系統(tǒng)通過通訊電纜與左、右舵機電源/信號控制箱聯(lián)接；所述的左、右舵機電源/ 信號控制箱通過通訊電纜與左、右舵機控制箱聯(lián)接；左、右舵機控制箱通過通訊電纜與 左、右舵機系統(tǒng)聯(lián)接；左、右舵角信號反饋裝置通過通訊電纜與自動舵控制系統(tǒng)進行聯(lián) 接。工作時自動舵控制系統(tǒng)根據舵角發(fā)令結合舵角信號反饋裝置發(fā)出的反饋信號對，發(fā) 出舵角控制指令到左、右舵機電源/信號控制箱，進行舵角控制；所述的左、右舵機電 源/信號控制箱根據舵角控制指令對左、右舵機控制箱發(fā)出舵角控制命令；左、右舵機 控制箱根據舵角控制命令對左、右舵機系統(tǒng)進行驅動，控制舵機的動作；左、右舵角信號反饋裝置將舵角的真實情況時時傳送給自動舵控制系統(tǒng)進行參比和計算。
所述左、右舵機系統(tǒng)采用以變量液壓泵和比例電磁閥為控制核心的液壓舵機控制系 統(tǒng)，以左舵機系統(tǒng)為主系統(tǒng)，該主系統(tǒng)為荷蘭VAN DER VELDEN的液壓舵機系統(tǒng)。具體 配置機旁控制箱、液壓泵站、液壓油柜、舵角指示傳感器、舵角指示器、零舵角限位、 35度和45度限位、舵機報警處理單元、舵機報警板。
所述的左、右舵機系統(tǒng)分別由兩臺液壓泵驅動兩套擺動油缸推動舵柄，左舵機系統(tǒng) 和右舵機系統(tǒng)這兩套系統(tǒng)可以單獨操作，同時也可以選擇單液壓泵或雙液壓泵工作，另 外這兩套舵系統(tǒng)也可以進行電子同步操作。根據不同的工作情況，自動舵控制系統(tǒng)可以 從隨動控制切換到非隨動控制，以實現左、右舵機系統(tǒng)操作的相互獨立控制；左、右舵 機系統(tǒng)的液壓泵控制可以根據實際需要進行時時獨立操作，也可通過左、右舵機系統(tǒng)同 時操作，以雙液壓泵工作來提高舵頁工作的最高速度；在隨動狀態(tài)，自動舵控制系統(tǒng)通 過舵角反饋信號和隨動操舵信號來發(fā)出舵令信號，實現電子同步操舵功能。
所述的自動舵控制系統(tǒng)為日本Y0K0GAWA的PT500D-P-N2-TWIN自適應自動舵控制系 統(tǒng)。系統(tǒng)根據舵令，結合舵角反饋信號，輸出模擬量控制信號，控制舵機的液壓系統(tǒng)， 保證舵角的準確和同步的操作。具體配置舵角反饋單元(含限位)、機旁操舵信號轉 換板、隨動操舵單元、非隨動操舵單元、自動舵操舵單元。
本電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)采用閉環(huán)回路控制系統(tǒng)
1、 單舵控制系統(tǒng)根據舵令輸出控制信號，根據舵角反饋信號調整信號輸出將舵 機停在指令位置；
2、 在自動或隨動操舵方式，雙舵聯(lián)動控制以一舵為主， 一舵跟隨。系統(tǒng)發(fā)出隨 動舵令，主舵(一般為左舵)根據舵令發(fā)出的控制信號執(zhí)行舵令，根據舵主舵 的角反饋信號比較輸出控制從舵的信號，以保證雙舵的同步。
3、 在非隨動操舵時，直接作用土10V信號為開關信號至比例驅動放大器，從而飽和 輸出操縱電磁閥。
本實用新型的優(yōu)點是由于采用了比例閥和變量泵控制，因此減少設備的機械沖擊，便于維護；由于比例閥的使用和操舵信號的連續(xù)可變，帶來了整個系統(tǒng)的連續(xù)平穩(wěn)啟動 和連續(xù)平穩(wěn)停止，有效減少機械沖擊，不但保護舵機的機械系統(tǒng)，也有利于減少尾部結 構的機械震動；而且變量液壓泵和比例閥的使用，達到操縱雙襟葉舵的各項單控指標與 同步工作要求。
圖1是本實用新型電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)的控制流程圖2是圖1中的左、右舵機系統(tǒng)液壓原理圖3是圖1中的自動舵控制系統(tǒng)構造圖4是圖1中的比例閥變量泵驅動控制電路圖4中AMPLIFIER MODUL是信號放大模塊，PORTSIDE是左舷，STARBOARD是右舷，PILOT 是驅動信號，24VDC POWER 是24V直流電源。 圖5是圖4的比例閥變量泵驅動控制圖5中的AMPLIFIER MODUL是信號放大模塊，CURRENT CONTROL RELAY是電流繼電器， OPORTIONAL VALVE是操作閥，LIMIT SWITCH是限位開關，PORTSIDE是左舷，STARBOARD是右 舷。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明-
如圖1~5所示，本實施例的一種電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)，它包括自動 舵控制系統(tǒng)l、左舵機電源/信號控制箱2、左舵機控制箱3、左舵機系統(tǒng)4、左舵角信 號反饋裝置5和右舵機電源/信號控制箱6、右舵機控制箱7、右舵機系統(tǒng)8、右舵角信 號反饋裝置9，所述的自動舵控制系統(tǒng)1通過通訊電纜與左、右舵機電源/信號控制箱2、 6聯(lián)接；所述的左、右舵機電源/信號控制箱2、 6通過通訊電纜與左、右舵機控制箱3、 7聯(lián)接；左、右舵機控制箱3、 7通過通訊電纜與左、右舵機系統(tǒng)4、 8聯(lián)接；左、右舵 角信號反饋裝置5、 9通過通訊電纜與自動舵控制系統(tǒng)1進行聯(lián)接。工作時自動舵控制 系統(tǒng)1根據舵角發(fā)令結合舵角信號反饋裝置發(fā)出的反饋信號對，發(fā)出舵角控制指令到左、右舵機電源/信號控制箱2、 6，進行舵角控制；所述的左、右舵機電源/信號控制
箱2、 6根據舵角控制指令對左、右舵機控制箱3、 7發(fā)出舵角控制命令；左、右舵機控 制箱3、 7根據舵角控制命令對左、右舵機系統(tǒng)4、 8進行驅動，控制舵機的動作；左、 右舵角信號反饋裝置5、 9將舵角的真實情況時時傳送給自動舵控制系統(tǒng)1進行參比和 計算。
所述左、右舵機系統(tǒng)4、 8采用以變量液壓泵和比例電磁閥為控制核心的液壓舵機 控制系統(tǒng)，主系統(tǒng)為荷蘭VAN DER VELDEN的液壓舵機系統(tǒng)。具體配置機旁控制箱、 液壓泵站、液壓油柜、舵角指示傳感器、舵角指示器、零舵角限位、35度和45度限位、 舵機報警處理單元、舵機報警板。
所述的左、右舵機系統(tǒng)4、 8分別由兩臺液壓泵驅動兩套擺動油缸推動舵柄，左舵 機系統(tǒng)4和右舵機系統(tǒng)8這兩套系統(tǒng)可以單獨操作，同時也可以選擇單液壓泵或雙液壓 泵工作，另外這兩套舵系統(tǒng)也可以進行電子同步操作。根據不同的工作情況下，自動舵 可以從隨動控制切換到非隨動控制，以實現舵機操作的相互獨立控制。每套舵機的液壓 泵的控制可以根據實際需要進行時時獨立操作，來通過雙泵工作來提高舵頁工作的最高 速度。在隨動狀態(tài)，自動舵通過舵角反饋信號和隨動操舵信號來發(fā)出舵令信號，實現同 步操舵功能。
所述的自動舵控制系統(tǒng)1為日本YOKOGAWA的PT500D-P-N2-TWIN自適應自動舵控制 系統(tǒng)，系統(tǒng)根據舵令，結合舵角反饋信號，輸出模擬量控制信號，控制舵機的液壓系統(tǒng)， 保證舵角的準確和同步的操作。具體配置舵角反饋單元(含限位)、機旁操舵信號轉 換板、隨動操舵單元、非隨動操舵單元、自動舵操舵單元。
本電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)采用閉環(huán)回路控制系統(tǒng)，具體分為以下三種 方式
1、 單舵控制系統(tǒng)根據舵令輸出控制信號，根據舵角反饋信號調整信號輸出將舵 機停在指令位置；
2、 在自動或隨動操舵時，雙舵聯(lián)動控制以一舵為主， 一舵跟隨。系統(tǒng)發(fā)出隨動舵令，主舵(一般為左舵)根據舵令發(fā)出的控制信號執(zhí)行舵令，根據舵主舵的 角反饋信號比較輸出控制從舵的信號，以保證雙舵的同步。 3、在非隨動操舵時，直接作用土10V信號為開關信號至比例驅動放大器，從而飽和 輸出操縱電磁閥。
電液比例雙舵隨動同步操作系統(tǒng)根據舵角和舵令的情況，發(fā)出-io到+10V的連續(xù)電 壓信號。該控制信號通過比例閥控制板控制比例閥的開度，從而控制舵機的變量液壓泵 的輸出流量，調整舵角運行速度，保證舵角運行的平穩(wěn)和減少機械沖擊。
權利要求1.電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)，其特征在于它包括自動舵控制系統(tǒng)、左舵機電源/信號控制箱、左舵機控制箱、左舵機系統(tǒng)、左舵角信號反饋裝置和右舵機電源/信號控制箱、右舵機控制箱、右舵機系統(tǒng)、右舵角信號反饋裝置，所述的自動舵控制系統(tǒng)通過通訊電纜與左、右舵機電源/信號控制箱聯(lián)接；所述的左、右舵機電源/信號控制箱通過通訊電纜與左、右舵機控制箱聯(lián)接；左、右舵機控制箱通過通訊電纜與左、右舵機系統(tǒng)聯(lián)接；左、右舵角信號反饋裝置通過通訊電纜與自動舵控制系統(tǒng)進行聯(lián)接。
2. 根據權利要求l所述的電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)，其特征在于 所述左、右舵機系統(tǒng)采用以變量液壓泵和比例電磁閥為控制核心的液壓舵機 控制系統(tǒng)，以左舵機系統(tǒng)為主系統(tǒng)，該主系統(tǒng)為荷蘭VAN DER VELDEN的液 壓舵機系統(tǒng)。
3. 根據權利要求l所述的電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)，其特征在于 所述的自動舵控制系統(tǒng)為日本Y0K0GAWA的PT500D-P-N2-TWIN自適應自動舵 控制系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種電液比例雙舵隨動同步操作控制系統(tǒng)，它包括自動舵控制系統(tǒng)、左舵機電源/信號控制箱、左舵機控制箱、左舵機系統(tǒng)、左舵角信號反饋裝置和右舵機電源/信號控制箱、右舵機控制箱、右舵機系統(tǒng)、右舵角信號反饋裝置，所述左、右舵機系統(tǒng)采用以變量液壓泵和比例電磁閥為控制核心的液壓舵機控制系統(tǒng)，所述的左、右舵機系統(tǒng)分別由兩臺液壓泵驅動兩套擺動油缸推動舵柄；所述的自動舵控制系統(tǒng)為自適應自動舵控制系統(tǒng)。本實用新型的優(yōu)點是由于采用了比例閥和變量泵控制，因此減少設備的機械沖擊，便于維護；由于比例閥的使用和操舵信號的連續(xù)可變，帶來了整個系統(tǒng)的連續(xù)平穩(wěn)啟動和連續(xù)平穩(wěn)停止，有效減少機械沖擊，不但保護舵機的機械系統(tǒng)，也有利于減少尾部結構的機械震動；而且變量液壓泵和比例閥的使用，達到操縱雙襟葉舵的各項單控指標與同步工作要求。
文檔編號F15B21/08GK201152300SQ20072017880
公開日2008年11月19日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權日2007年12月26日
發(fā)明者何可軍, 艷 張, 雷 張, 張偉明, 徐大路, 寧 李, 忠 李, 陳德林, 睿 黃 申請人:廣州文沖船廠有限責任公司;中交上海航道局有限公司;中港疏浚股份有限公司