[實用新型]一種電液比例舵機專用閥

有效

• 申請號: 201420102597.6
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN203836286U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 楊耕新
• 申請（專利權）人: 江蘇海事職業技術學院
• 主分類號: F16K11/24
• 分類號: F16K11/24;B63H25/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本實用新型涉及一種電液比例舵機操舵裝置，尤其涉及一種用于船舶的電液比例舵機專用閥。

背景技術

閥控型船用液壓舵機一般由泵組、轉舵機構、控制閥組、油箱及其連接管路組成。舵機專用閥是控制閥組核心，由舵機專用閥控制轉舵機構的運動，以適應正常操舵、防海浪沖擊、負扭矩工況。

目前，公知的閥控型船用液壓舵機控制轉舵所使用的舵機專用閥是液控平衡閥。授權公告號CN?2O1770000?U、授權公告日2011年03月23日的實用新型專利，其在船用液壓舵機中采用防浪、負扭矩閥控制轉舵機構和液控平衡閥，適應正常操舵和克服負扭矩工況。現有技術解決了防海浪沖擊、適應負扭矩工況，但還存在不足，液動滑閥根據進出油路壓力差變化頻繁動作，進出轉舵油缸的油液流量和壓力變化較大，轉舵油缸動作的速度變化不平滑，轉舵油缸存在著沖擊和脈動現象，噪音大，油缸部件易損壞的問題非常突出。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種用于船舶正常操舵和適應海浪沖擊、負扭矩工況的高度集成的電液比例舵機專用閥。

本實用新型的技術方案是提供一種電液比例舵機專用閥，包括閥本體，其特征在于：還包括比例電磁鐵和單向閥，所述閥本體包括閥體和閥芯，閥體內設有主閥孔，主閥孔與閥芯配合；所述閥本體的兩端分別固定設有第一比例電磁鐵和第二比例電磁鐵，所述第一比例電磁鐵的第一銜鐵和閥芯的一端連接，第二比例電磁鐵的第二銜鐵和閥芯的另一端連接；第一單向閥設置在第一油口和第一換向油口的油路上，第二單向閥設置在第二換向油口和第二油口的油路上。

進一步地，還包括控制電路，用于控制通過比例電磁鐵電流的大小和方向，來控制比例電磁鐵產生磁場力的大小和方向，進而控制閥芯的位移，實現油路中油路流向和流量控制，所述控制電路分別與第一比例電磁鐵和第二比例電磁鐵連接。根據接收到的控制臺的控制信號、轉舵油缸動作反饋信號，實現閉環控制。

進一步地，所述單向閥包括單向閥孔、與單向孔相配合的單向閥芯、復位彈簧和單向閥蓋，所述復位彈簧作用于單向閥芯和單向閥蓋間，單向閥蓋采用螺栓固定在閥體上。

本實用新型的單向閥、控制電路和閥本體相集成構成舵機專用閥，該閥裝置簡潔、緊湊、穩定性更高，有利于降低設備制造成本，且安裝、使用和維護更方便，對操作人員無特別的技能要求。

本實用新型的第一油口P（或第二油口T）和動力泵組的輸出口通過管道連接，第二油口T（或第一油口P）通過管道和油箱相連接，第一換向油口A和第二換向油口B分別和轉舵油缸連接。本實用新型的控制電路分別與設置在轉舵油缸上的傳感器和舵操作控制臺連接。所述控制電路接收到來自操作端的操舵信號和轉舵油缸傳感器信號，對其所收到的信號進行PID處理后經比例放大器放大形成驅動比例電磁鐵的驅動電流，以適應正常操舵和負扭矩工況，使轉舵油缸的運動速度變化平滑，消除轉舵油缸沖擊和脈動現象，降低噪音，提高油缸部件使用壽命，降低使用成本。驅動電流大比例電磁鐵產生推動力大則本實用新型閥的開度大，反之則小。轉舵油缸起動時控制電路輸出的驅動電流由小到大，驅動閥芯使閥的開度逐步增大，則轉舵油缸逐步加速直到最大速度；轉舵油缸停止時控制電路逐步減小輸出的驅動電流，閥的開度逐步減小，轉舵油缸緩慢減速直致停止。轉舵油缸起動和停止的整個過程中，轉舵油缸的速度平滑變化，無起動和停止時由于慣性引起的沖擊振動。本實用新型的閥芯處于中位時，油路中的單向閥阻斷油路進行穩舵。

有益效果

????轉舵油缸運動速度平滑，無起動和停止時由于慣性引起的沖擊振動。采用比例電磁鐵及其控制電路,?在轉舵油缸起動和停止時控制電路采用PID控制算法輸出緩慢變的驅動電流，控制本實用新型的閥的開度逐步變化，進而使油缸的速度平滑變化，消除轉舵油缸起動和停止時引起的沖擊振動，保證轉舵油缸和舵葉動作速度變化平滑、無沖擊振動。

適應負扭矩工況。控制電路根據操作端的操舵信號、轉舵油缸傳感器信號和舵角信號，采用PID控制算法對所收到信號進行處理，減少超調和欠調，避免油缸頻繁的加速、停止和換向，減少油缸起動和停止引起的沖擊振動，并縮短舵機系統達到設定舵角并趨于穩定時間。

單向閥、控制電路和閥本體相集成構成舵機專用閥，該閥裝置簡潔、緊湊、穩定性更高，有利于降低設備制造成本，且安裝、使用和維護更方便。

附圖說明

圖1?本實用新型的一種電液比例舵機專用閥結構示意圖。

圖2?本實用新型專用閥的一應用原理示意圖。