Гидравлическая система показана на рис. 12.4. Система включает четырехплунжерный рулевой привод с цилиндрами 1-4, два насосных агрегата Н1 и Н2, блок управления БУ, два основных бака рабочей жидкости Б1, Б2 и резервный бак БЗ, трубопроводы и приборы автоматики.
Гидросистема состоит из двух одинаковых контуров, каждый из которых имеет один насос, два цилиндра рулевого привода, один бак рабочей жидкости, свои предохранительные клапаны и приборы. Например, левый контур включает насосный агрегат Н1, цилиндры 3 и 4 рулевого привода, предохранительные клапаны привода 7, невозвратные клапаны 6, насос регулируемой подачи 10 с механизмом управления 9, электродвигатель 8, вспомогательный насос 11, предохранительные клапаны 13 и 14, вентилятор 15, охладитель рабочей жидкости 16, фильтр 17 и бак Б1.
Общим узлом гидросистемы является блок управления БУ. Он обеспечивает раздельную либо совместную работу обоих гидравлических контуров, а также работу рулевого привода с двумя или четырьмя цилиндрами от одного (любого) насоса.
Принцип действия гидросистемы (например, с левым контуром) при нормальном режиме (среднее положение золотника 5, см. узел 5) заключается в следующем. Насос 10 подает рабочую жидкость по трубопроводу «а» (показано стрелками) через невозвратный клапан 7 в цилиндр 4. Одновременно через золотник 5 рабочая жидкость поступает в трубопровод «с» и далее в цилиндр 1. Таким образом, работают четыре цилиндра. Баллер под действием плунжеров цилиндров 1 и 4 вращается по часовой стрелке. Выталкивание рабочей жидкости (показано стрелками) происходит из цилиндра 3 по трубопроводу «б», а из цилиндра по трубопроводу «б» через золотник 5 в тот же трубопровод «б» к насосу 10. Если насос 10 изменит направление подачи рабочей жидкости на обратное (т. е. по трубопроводу «б»), то движение рабочей жидкости будет происходить по тем же трубопроводам, но в обратном направлении, а баллер будет вращаться против часовой стрелки.
При этом же нормальном режиме одновременно с левым насосом Н1 может работать также и правый насос Н2. Подача обоих насосов суммируется и баллер вращается с удвоенной скоростью. Такой режим работы используется при плавании судна в сложных навигационных условиях (каналы, проливы) для улучшения маневренности судна.
Рассмотрим аварийные режимы работы. Полагаем, что работает левый контур с насосом Н1 и четырьмя цилиндрами рулевого привода. Если произошла внезапная разгерметизация действующей части гидросистемы (значительные утечки рабочей жидкости), то уровень в баке Б1 понизится от нормального до нижнего «НУ» и далее до аварийного «АУ». Датчик этого уровня подает электрический сигнал на соленоидную катушку золотника 5 (см. узел 5). Он переместится из среднего в левое положение «А». При этом рабочая жидкость от насоса Н1 продолжает поступать по трубопроводу «а» в цилиндр 4, но прекращается ее подача через золотник 5 в цилиндр 1. Трубопровод «с» отсекается от трубопровода «а», но соединяется с трубопроводом «д», т. е. цилиндр 1 соединяется с цилиндром 2, осуществляется их байпасирование, а цилиндры 3 и 4 продолжают работать.
Если место утечки оказалось отсеченным от действующего левого контура, то работа его стабилизируется. Если же нет, то уровень в баке 1 продолжает понижаться и давление в магистрали после вспомогательного насоса 11 также уменьшается. Датчик 12 подает электрический сигнал на другую соленоидную катушку золотника 5. Он перемещается в правое положение «Б» и одновременно включается в работу правый насос Н2, а левый насос Н1 отключается. При положении золотника 5 в позиции «Б» насос Н2 подает рабочую жидкость через свой невозвратный клапан по трубопроводу «с» в цилиндр 1 и всасывает ее из цилиндра 2 по трубопроводу «д». Цилиндры 3 и 4 байпасируются, т. к. трубопроводы «а» и «б» соединяются золотником 5. Таким образом, нормально работает правый контур гидросистемы. Если предположить, что имеется вторая негерметичность и в этом контуре, то гидросистема окажется неработоспособной. Она спроектирована согласно критерию «единичного отказа» в соответствии с таким требованием ИМО.
Переключение гидравлических контуров возможно не только автоматически, но также вручную на мостике и в румпельном отделении.
При плавании судна в различных районах и в летнее время возможно значительное повышение температуры рабочей жидкости (например, до 70°С). При этом ухудшаются ее смазывающие свойства и могут портиться присадки. Для охлаждения жидкости предусмотрен холодильник 16 с вентилятором 15. Он включается по сигналу датчика «Т», который установлен на баках Б1 и Б2. При этом подается звуковой и световой сигнал на мостик. Такие сигналы подаются также при автоматических переключениях гидравлических контуров.
В гидравлической системе предусмотрен бак БЗ, в котором помещается запас рабочей жидкости, достаточный для заполнения гидросистемы в случае ее полного аварийного опорожнения. В соответствии с требованием ИМО бак соединяется с гидросистемой стационарным трубопроводом, а также имеется специальный насос для заполнения гидросистемы рабочей жидкостью из этого бака.
