Схемы и классификация ВРШ

Схема установки ВРШ на судне приведена на рис. 1. Она состоит из следующих основных частей: поста управления 2 с маневровой рукояткой 1; электромагнитов 3 системы управления; распределительных золотников 4 для силового масла; механизма изменения шага (МИШ) 5; гребного вала-валопровода 6; гребного винта с поворотными лопастями (ВПЛ) 7; силовой системы насоса для подачи масла (на схеме не показана).

Рис. 1. Схема установки ВРШ.

Установка работает следующим образом. При нейтральном положении маневровой рукоятки 1 распределительный золотник 4 находится в нейтральном положении, и масло, подаваемое насосом, циркулирует, не совершая работы. Вращение двигателя через валопровод 6 передается ВПЛ 7, который вращается с установленным шагом лопастей, осуществляя определенный режим движения судна.

При отклонении маневровой рукоятки 1 в положение «Вперед» распределительный золотник 4 смещается электромагнитами 3 в какую-либо сторону — например вправо. При этом силовое масло от насоса по правой трубе поступает в МИШ, а по левой уходит на слив. Сервомотор МИШа создает необходимое усилие и посредством механизма поворота лопастей (МПЛ), размещенного в ступице ВПЛ, синхронно поворачивает лопасти винта в сторону увеличения их шага. Когда шаг поворота лопастей винта достигнет заданного (по приборам), маневровая рукоятка возвращается в нейтральное положение. При этом распределительный золотник также возвращается в среднее положение с помощью обратной связи; подача масла в МИШ прекращается и ВПЛ обеспечивает новый режим движения судна при увеличенном шаге лопастей. Если отклонить рукоятку 1 в положение «Назад», распределительный золотник 4 сместится в обратную сторону, т. е. влево. При этом положении силовое масло от насоса будет поступать в МИШ по левой трубе, а уходить на слив по правой. Сервомотор через МПЛ развернет лопасти ВПЛ в обратную сторону и уменьшит шаг до требуемого. Вследствие этого при постоянной частоте вращения двигателя и валопровода уменьшится скорость судна па передний ход. Фиксация нового положения лопастей осуществляется так же, как в предыдущем случае — установкой маневровой рукоятки в нейтральное положение.

Если установить лопасти ВПЛ на нулевой шаг, судно потеряет ход при работающем двигателе и вращающемся винте.

Для получения заднего хода лопасти тем же способом разворачивают от нулевого шага на обратный. Судно начинает двигаться задним ходом при сохранении постоянного направления вращения двигателя и валопровода.

Рассмотренная система управления ВРШ устроена по так называемому «неследящему» принципу. Неследящая система отличается тем, что изменение шага лопастей ВПЛ продолжается до тех пор, пока маневровая рукоятка будет отклонена от нейтрального положения, и изменение шага лопастей зависит от продолжительности отклонения маневровой рукоятки. Для фиксации положения лопастей рукоятку возвращают в нейтральное положение, как только прибор — указатель положения лопастей покажет, что лопасти развернуты на требуемый шаг. Неследящая система управления ВРШ по устройству наиболее проста, но требует постоянного наблюдения за приборами и удержания маневровой рукоятки судоводителем, пока происходит изменение режима. В период сложных маневров это не позволяет судоводителю уделять достаточно внимания контролю за положением судна и другим важным операциям управления.

При следящей системе управления маневровая рукоятка устанавливается в определенное положение, соответствующее развороту лопастей на требуемый шаг. В остальном операция разворота лопастей осуществляется автоматически, без участия человека. После того как лопасти ВПЛ займут требуемое положение, сервомотор МИШ останавливается и удерживает лопасти на заданном шаге. Таким образом, следящая система управления ВРШ более удобна, но устройство ее сложнее.

Кроме разделения по принципу системы управления на следящие и неследящие, ВРШ можно классифицировать по следующим основным признакам:

• по диапазону поворота лопастей;
• по роду энергии, используемой для работы сервомотора МИШ;
• по характеру связи между режимами работы ВРШ и главного двигателя.

По диапазону поворота лопастей можно выделить три группы ВРШ:

• всережимные, обеспечивающие все режимы работы судна в диапазоне от «Полного вперед» до «Полного назад», с фиксацией положения лопастей в любом месте диапазона;
• многопозиционные, или ступенчатые, обеспечивающие работу винта на нескольких определенных режимах;
• двухпозиционные, имеющие только два режима, обеспечиваемые положениями лопастей, например: «Вперед - Назад», или «Вперед - Стоп» и др.

По роду энергии (привода), используемой для работы МИШ, различают следующие виды ВРШ:

• с гидравлическим приводом,
• с электромеханическим приводом,
• с механическим приводом от гребного вала и
• с ручным приводом.

По характеру связи дистанционного управления ВРШ и двигателя возможны следующие варианты:

1. управление ВРШ и двигателя независимое, т. е. управление с мостика производится только изменением шага ВПЛ, а постоянная частота вращения двигателя поддерживается регулятором однорежимного типа;
2. предусмотрена автоматическая программная связь между углом (шагом) установки лопастей винта и частотой вращения главного двигателя, имеющего всережимный регулятор.

Вторая система является более экономичной, но отличается большей сложностью устройства и управления. В обоих случаях необходимы контроль за работой двигателя из ЦПУ машинного отделения и корректировка с целью предохранения двигателя от перегрузки.