[实用新型]一种直接阀闭环减摇鳍装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液压控制技术，更具体地说是一种直接阀闭环减摇鳍装置。

背景技术

舰船在海上航行、工作时，由于受到海浪、海风以及海流等海洋环境扰动的作用，不可避免的要产生摇荡运动。随着舰船使命的复杂性的提高和高技术装备的应用，作为海面上活动平台的大型水面舰船，要求其在海浪中的摇摆尽可能地小。由于船舶经常需要航行在波涛汹涌的水面上，剧烈的摇荡不但影响船舶的航行，而且还会对船舶上装备带来不良的影响，对船上的货物和人员带来不安全因素。因此，为了船舶的航行安全以及提高航行中的舒适性，迫切需要减小船舶的摇荡。

减摇鳍是一种最常用的主动式减摇装置，鳍安装装在舰船的两舷的水下一定深度，当舰船以一定航速前进时，在每个鳍上分别产生升力，该升力与鳍的面积、鳍的攻角以及舰船航速的平方成正比，如果使左右两鳍在控制系统的作用下产生大小相等方向相反的鳍角(攻角)，则在两个鳍上产生大小相等方向相反的升力，该两个升力产生一个相对于舰船纵轴线的力矩，当此力矩的变化符合一定的规律关系时，则该力矩就是减摇力矩。

目前的减摇鳍控制系统一般采用电液伺服控制。这种电液伺服阀控制的减摇鳍具有控制精度低、抗油液污染能力差以及存在温漂零漂等问题，造成减摇鳍故障率高、使用维护困难等问题，严重影响减摇鳍的使用和舰船的总体性能。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种直接阀闭环减摇鳍装置，该装置具有集成度高、控制简单、控制精度高、稳定性好、抗污染能力强以及接口简单等优点。能根据风浪的大小直接对液压缸进行位置控制，鳍的位置信号直接与数字液压阀形成闭环，而不是与控制器形成闭环。减少了环节、提高了系统的响应速度和可靠性。

本实用新型具体是通过以下技术方案来实现的：

一种直接阀闭环减摇鳍装置，其特征在于，包括设置在船上的陀螺仪、控制器、数字液压阀和减摇鳍装置，所述陀螺仪连接控制器所述控制器分别连接设置在船两侧的数字液压阀，数字液压阀包括阀体、阀芯、指令电机和反馈电机，所述阀芯安装在阀体的内部，所述阀体两端分别安装指令电机和反馈电机，所述指令电机通过转换副连接至阀芯的一端，用于接收指令脉冲并根据指令脉冲信号控制指令电机的转速和转动角度；所述反馈电机通过转换副连接阀芯的另一端，用于接收反馈脉冲信号并根据反馈脉冲信号控制反馈电机的转速和角度，使反馈电机的转动方向与指令电机的转动方向相反；所述减摇鳍装置包括鳍轴以及与所述鳍轴连接的两个摇臂，所述摇臂连接一对液压缸，且所述鳍轴上安装鳍叶片和一旋转编码器，所述旋转编码器通过电路连接至反馈电机；所述数字液压阀通过管道差动连接两个液压缸，对液压缸的活塞两侧提供液压压力差并控制活塞的移动。

进一步地，所述数字液压阀体两侧分别设置有由连通阀体内部至外部的通道，该通道形成阀体的外部油路，包括进油通道、回油通道和控制通道，所述阀体与所述阀芯形成三位四通换向阀，且所述控制通道连接液压缸的进油接口通道；

进一步地，所述进油通道和回油通道分别通过管道连接至液压站，所述液压站的电机通过变频器控制，变频器与液压站的系统压力形成闭环；

进一步地，所述反馈电机驱动阀芯的轴转动的方向与指令电机驱动阀芯的轴转动的方向相反；

进一步地，所述反馈电机一般为步进电机；

进一步地，所述指令电机一般为步进电机。

本实用新型产生的有益效果为：本实用新型能够通过将风浪的摇摆信号转化为控制脉冲由控制器发送到数字液压阀，而连接在鳍轴上的鳍角反馈信号直接反馈到数字液压阀而非反馈到控制器，减少了控制环节，提高了系统的可靠性和响应速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中数字液压阀结构示意图

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。