本發(fā)明涉及船舶設(shè)備，尤其涉及一種舵槳控制系統(tǒng)、控制方法及輪船。

背景技術(shù)：

1、在船舶航行過程中，針對不同的航行條件，通過升降舵槳以改變其在水中的位置和角度，從而調(diào)整船舶的轉(zhuǎn)向和航速。例如，在淺水區(qū)可以升起舵槳，避免碰撞和損壞；在深水區(qū)降下舵槳，以獲得更好的推進和操縱效果。

2、現(xiàn)有的升降舵槳液壓系統(tǒng)通常采用雙油缸加上液壓泵及流量閥的液壓控制方式，通過對流量閥的調(diào)節(jié)來控制液壓油流量，以實現(xiàn)雙油缸的同步動作。然而，由于船舶在行駛過程中不可避免地會產(chǎn)生振動，加之機械部件可能出現(xiàn)卡頓等情況，導(dǎo)致雙油缸的動作難以保持同步。這種不同步現(xiàn)象嚴重時，會引起動作卡阻，甚至?xí)苟鏄苯涌ㄗo法動彈，嚴重影響了船舶的操控性能和航行安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種舵槳控制系統(tǒng)、控制方法及輪船，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的升降舵槳液壓系統(tǒng)的雙油缸易產(chǎn)生卡阻造成舵槳控制失效的技術(shù)問題。

2、如上構(gòu)思，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一方面，本發(fā)明提供了一種舵槳控制系統(tǒng)，包括：

4、升降組件，包括液壓馬達、兩根升降螺桿和兩個減速器，所述液壓馬達具有相對設(shè)置的兩個輸出軸，且能夠驅(qū)動所述輸出軸繞自身軸線轉(zhuǎn)動，所述減速器設(shè)置于所述輸出軸和所述升降螺桿之間，用于將所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給升降螺桿，與升降螺桿配合安裝的螺套將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，兩根所述升降螺桿均與舵槳連接，所述升降螺桿能夠帶動所述舵槳上升或者下降；

5、鎖緊組件，包括鎖緊油缸和伸縮桿，所述伸縮桿與所述鎖緊油缸連接，所述鎖緊油缸能夠驅(qū)動所述伸縮桿伸縮從而鎖緊或者放松所述舵槳；

6、控制組件，包括油箱、電動機、升降泵、鎖緊泵、電比例換向閥和電磁換向閥，所述電動機能夠通過所述升降泵將所述油箱中的液壓油經(jīng)過所述電比例換向閥輸送至所述液壓馬達，所述電動機能夠通過所述鎖緊泵將所述油箱中的所述液壓油經(jīng)過所述電磁換向閥輸送至所述鎖緊油缸。

7、優(yōu)選地，所述升降泵和所述液壓馬達之間設(shè)置有電磁卸荷閥，當所述電磁卸荷閥得電時，所述液壓油回流至所述油箱；當所述電磁卸荷閥失電時，所述液壓油穿過所述電比例換向閥流向所述液壓馬達。

8、優(yōu)選地，在所述電比例換向閥和所述電磁卸荷閥之間設(shè)置有邏輯閥，當所述電磁卸荷閥失電時，所述液壓油能夠穿過所述邏輯閥進入所述電比例換向閥；當所述電比例換向閥得電時，至少部分所述液壓油回流至所述邏輯閥，其余所述液壓油經(jīng)過所述電比例換向閥流向所述液壓馬達。

9、優(yōu)選地，所述電比例換向閥和所述邏輯閥之間還設(shè)置有梭閥。

10、優(yōu)選地，所述升降組件還包括平衡閥，所述平衡閥連通所述液壓馬達，所述平衡閥用于控制所述液壓馬達下降油路保壓。

11、優(yōu)選地，所述升降組件還包括溢流閥，所述溢流閥連通所述液壓馬達，當所述液壓馬達內(nèi)所述液壓油的壓力值小于等于閾值時，所述溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當所述液壓馬達內(nèi)所述液壓油的壓力值大于所述閾值時，所述溢流閥打開，使所述液壓油回流至所述油箱，直至所述壓力值重新小于等于所述閾值。

12、優(yōu)選地，所述控制組件還包括雙單向節(jié)流閥，所述雙單向節(jié)流閥設(shè)置于所述電磁換向閥和所述鎖緊油缸之間，所述雙單向節(jié)流閥通過控制經(jīng)過自身的所述液壓油的流量，來控制所述伸縮桿伸出或者縮回的速度。

13、優(yōu)選地，所述升降泵和所述液壓馬達之間設(shè)置有第一過濾器，和/或，所述鎖緊泵和所述鎖緊油缸之間設(shè)置有第二過濾器。

14、另一方面，本發(fā)明提供了一種舵槳控制方法，采用上述的舵槳控制系統(tǒng)，包括：

15、步驟1：控制電比例換向閥得電，根據(jù)舵槳的升降需求調(diào)節(jié)電比例換向閥，調(diào)整液壓油的流量和流動方向；

16、步驟2：通過電動機驅(qū)動升降泵將油箱中的液壓油經(jīng)過電比例換向閥輸送至液壓馬達，從而帶動舵槳進行升降；

17、步驟3：待舵槳升降至目標位置后，控制電比例換向閥失電，并使電磁換向閥得電，根據(jù)伸縮桿的伸縮需求調(diào)節(jié)電磁換向閥，調(diào)整液壓油的流量和流動方向；

18、步驟4：通過電動機驅(qū)動鎖緊泵將油箱中的液壓油經(jīng)過電磁換向閥輸送至鎖緊油缸，以使伸縮桿伸長，實現(xiàn)對舵槳的鎖緊過程，控制電磁換向閥失電。

19、此外，本發(fā)明還提供了一種輪船，包括船體、舵槳和上述的舵槳控制系統(tǒng)，所述舵槳設(shè)置于所述船體底部，用于帶動所述船體移動，所述舵槳控制系統(tǒng)與所述舵槳連接。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、本發(fā)明提出的舵槳控制系統(tǒng)，在使用時，首先根據(jù)舵槳的升降需求控制電比例換向閥，調(diào)整液壓油的流量和流動方向，之后，通過電動機驅(qū)動升降泵將油箱中的液壓油經(jīng)過電比例換向閥輸送至液壓馬達，從而帶動舵槳進行升降；待舵槳升降至目標位置后，根據(jù)伸縮桿的伸縮需求控制電磁換向閥，調(diào)整液壓油的流量和流動方向，通過電動機驅(qū)動鎖緊泵將油箱中的液壓油經(jīng)過電磁換向閥輸送至鎖緊油缸，以使伸縮桿伸長，實現(xiàn)對舵槳的鎖緊過程。

22、由于兩個輸出軸通過共用一個液壓馬達進行驅(qū)動，從而可以保證兩個輸出軸的轉(zhuǎn)速相同，并且通過減速器和升降螺桿的協(xié)同配合，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，從而實現(xiàn)舵槳同步升降。有效地避免了傳統(tǒng)雙油缸因振動、卡頓等導(dǎo)致的不同步問題，確保了舵槳升降的平穩(wěn)性和同步性，降低了卡阻現(xiàn)象的發(fā)生概率，提高了船舶的操控性能和航行安全性。其次，鎖緊組件能夠在需要時對舵槳進行鎖緊或放松，增強了舵槳在工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性和可靠性。控制組件能夠精準且高效地為液壓馬達和鎖緊油缸提供所需的液壓油，電比例換向閥能夠控制流向液壓馬達述液壓油的流量和流向來控制輸出軸轉(zhuǎn)動的方向和速度，從而控制舵槳的升降方向和升降速度；電磁換向閥通過控制經(jīng)過自身的液壓油的流向來控制輸出軸轉(zhuǎn)動的方向，從而控制伸縮桿伸出或者縮回。通過升降組件、鎖緊組件和控制組件的協(xié)同配合，實現(xiàn)對舵槳升降和鎖緊動作的精確且穩(wěn)定的控制，提高了舵槳控制裝置的響應(yīng)速度和控制精度。

23、本發(fā)明實施例提供的輪船，舵槳設(shè)置于船體底部，以便于充分和水面接觸，通過舵槳的正向和反向轉(zhuǎn)動以帶動船體前后的移動過程，舵槳控制系統(tǒng)與舵槳連接，從而可以穩(wěn)定實現(xiàn)舵槳的升降過程與鎖定過程，減少因舵槳控制故障導(dǎo)致的航行風(fēng)險，增強了輪船的航行安全性和適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，所述升降泵(303)和所述液壓馬達(11)之間設(shè)置有電磁卸荷閥(305)，當所述電磁卸荷閥(305)得電時，所述液壓油回流至所述油箱(301)；當所述電磁卸荷閥(305)失電時，所述液壓油穿過所述電比例換向閥(306)流向所述液壓馬達(11)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述電比例換向閥(306)和所述電磁卸荷閥(305)之間設(shè)置有邏輯閥(307)，當所述電磁卸荷閥(305)失電時，所述液壓油能夠穿過所述邏輯閥(307)進入所述電比例換向閥(306)；當所述電比例換向閥(306)得電時，至少部分所述液壓油回流至所述邏輯閥(307)，其余所述液壓油經(jīng)過所述電比例換向閥(306)流向所述液壓馬達(11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電比例換向閥(306)和所述邏輯閥(307)之間還設(shè)置有梭閥(314)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，所述升降組件(10)還包括平衡閥(12)，所述平衡閥(12)連通所述液壓馬達(11)，所述平衡閥(12)用于控制所述液壓馬達(11)下降油路保壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，所述升降組件(10)還包括溢流閥(13)，所述溢流閥(13)連通所述液壓馬達(11)，當所述液壓馬達(11)內(nèi)所述液壓油的壓力值小于等于閾值時，所述溢流閥(13)處于關(guān)閉狀態(tài)；當所述液壓馬達(11)內(nèi)所述液壓油的壓力值大于所述閾值時，所述溢流閥(13)打開，使所述液壓油回流至所述油箱(301)，直至所述壓力值重新小于等于所述閾值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件(30)還包括雙單向節(jié)流閥(316)，所述雙單向節(jié)流閥(316)設(shè)置于所述電磁換向閥(315)和所述鎖緊油缸(21)之間，所述雙單向節(jié)流閥(316)通過控制經(jīng)過自身的所述液壓油的流量，來控制所述伸縮桿(22)伸出或者縮回的速度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的舵槳控制系統(tǒng)，其特征在于，所述升降泵(303)和所述液壓馬達(11)之間設(shè)置有第一過濾器(308)，和/或，所述鎖緊泵(304)和所述鎖緊油缸(21)之間設(shè)置有第二過濾器(309)。

9.一種舵槳控制方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項所述的舵槳控制系統(tǒng)，包括：

10.一種輪船，其特征在于，包括船體、舵槳和權(quán)利要求1-8任一項所述的舵槳控制系統(tǒng)，所述舵槳設(shè)置于所述船體底部，用于帶動所述船體移動，所述舵槳控制系統(tǒng)與所述舵槳連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種舵槳控制系統(tǒng)、控制方法及輪船，其屬于船舶設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，舵槳控制系統(tǒng)包括升降組件、鎖緊組件和控制組件。其中，升降組件包括液壓馬達、升降螺桿和減速器，液壓馬達具有相對設(shè)置的兩個輸出軸，減速器用于將輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給升降螺桿，與升降螺桿配合安裝的螺套將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動從而帶動舵槳上升或者下降；鎖緊組件包括鎖緊油缸和伸縮桿，伸縮桿與鎖緊油缸連接，鎖緊油缸能夠驅(qū)動伸縮桿伸縮從而鎖緊或者放松舵槳。舵槳控制方法采用上述的舵槳控制系統(tǒng)。輪船包括船體、舵槳和上述的舵槳控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對舵槳升降和鎖緊動作的穩(wěn)定運行，提高了舵槳控制過程的安全性和控制精度。

技術(shù)研發(fā)人員：舒永東,曹世松,李耀,常曉雷,常江,張道翔,陳小高,邱迎賓
受保護的技術(shù)使用者：南京高精船用設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26