1第九章知識樹液壓舵機(jī)第一節(jié)

概述第二節(jié)

液壓舵機(jī)的工作原理第三節(jié)

液壓舵

機(jī)的轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)第四節(jié)

液壓舵機(jī)的遙控系統(tǒng)第五節(jié)

泵控式液壓舵機(jī)實(shí)例第六節(jié)

閥控式液壓舵機(jī)實(shí)例第九章液壓舵機(jī)1．理解操舵裝置的功用、轉(zhuǎn)舵原理和要求。2．掌握閥控型和泵控型舵機(jī)的主要組成和工作原理。3．了解液壓舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)。4．了解液壓舵機(jī)的遙控系統(tǒng)類型。5．了解伺服液壓缸式、伺服電機(jī)式、液壓式操縱系統(tǒng)。6．熟悉泵控式液壓舵機(jī)、閥控式液壓舵機(jī)的典型實(shí)例。1．能分析泵（閥）控式液壓舵機(jī)的工作過程。2．能進(jìn)行液壓系統(tǒng)的充液和調(diào)試。知識目標(biāo)能力目標(biāo)2遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)舵動力機(jī)械

轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)

舵

追隨機(jī)構(gòu)

應(yīng)急裝置

輔助裝置

第一節(jié)概述3第九章一、操舵裝置的功用和組成

操舵裝置簡稱舵機(jī)，舵機(jī)的功用是保證船舶按要求迅速可靠地將舵葉轉(zhuǎn)到并保持在指定的舵角，以使船舶航行在給定的航線上。第一節(jié)概述4第九章操舵裝置布置示意圖：圖9-1

操舵裝置布置示意圖第一節(jié)概述5第九章二、轉(zhuǎn)船力矩和轉(zhuǎn)舵扭矩轉(zhuǎn)舵可以改變船舶航向。要使船舶轉(zhuǎn)向，就必須轉(zhuǎn)舵。要轉(zhuǎn)舵并保持航角，就必須有人力或機(jī)械（舵機(jī)）來對舵柱施加一定的轉(zhuǎn)舵力矩M，轉(zhuǎn)舵扭矩的大小等于舵的水動力矩Ma與轉(zhuǎn)舵摩擦力矩Mf之和。圖9-3

轉(zhuǎn)舵變向原理圖9-4轉(zhuǎn)船力矩和舵的水動力矩的關(guān)系第一節(jié)概述6第九章三、舵機(jī)的基本技術(shù)要求（1）必須具有一套主操舵裝置和一套輔操舵裝置；或主操舵裝置有兩套以上的動力設(shè)備。（2）舵裝置應(yīng)在駕駛臺和舵機(jī)室主操都設(shè)有控制器；當(dāng)主舵裝置設(shè)置兩臺動力設(shè)備時，應(yīng)設(shè)有兩套獨(dú)立的控制系統(tǒng)，且均能在駕駛室控制。（3）替代動力源。（4）操舵裝置應(yīng)設(shè)有有效的舵角限位器。（5）對1萬總噸以上的油船、化學(xué)品船、液化氣體運(yùn)輸船尚有一些附加要求。（6）能被隔斷的、由于動力源或外力作用能產(chǎn)生壓力的液壓系統(tǒng)任何部分均應(yīng)設(shè)置安全閥。第二節(jié)液壓舵機(jī)的工作原理7第九章一、泵控式液壓舵機(jī)圖9-5

泵控式液壓舵機(jī)工作原理圖1-電動機(jī)；2-雙向變量液壓泵；3-放氣閥；4-轉(zhuǎn)舵油缸；5-撞桿；6-變量泵控制桿；7-調(diào)節(jié)螺母；8-舵柄；9-安全閥；10-舵角指示器的發(fā)送器；11-舵桿；12-反饋桿；13-儲能彈簧；14-浮動桿；15-旁通閥；16-液壓遙控受動器；17-電氣遙控泵控液壓舵機(jī)工作原理演示蓄能器工作原理演示第二節(jié)液壓舵機(jī)的工作原理8第九章二、閥控式液壓舵機(jī)

閥控式液壓舵機(jī)使用單向定量液壓泵，其吸排方向不變，油液進(jìn)出推舵液壓缸的方向由駕駛室遙控的換向閥來控制，以達(dá)到改變轉(zhuǎn)舵方向的目的。當(dāng)換向閥處于中位，液壓泵的排油將經(jīng)換向閥旁通而直接返回液壓泵的進(jìn)口（閉式系統(tǒng)）或回油箱（開式系統(tǒng)）；而轉(zhuǎn)舵液壓缸的進(jìn)、出口油路處于鎖閉狀態(tài)而穩(wěn)住舵葉。第二節(jié)液壓舵機(jī)的工作原理9第九章三、數(shù)字液壓舵機(jī)數(shù)字液壓油缸

數(shù)字液壓油缸是將液壓油缸、數(shù)字液壓閥和位置反饋、電信號轉(zhuǎn)換單元結(jié)合為一個整體并全部裝在油缸內(nèi)，對外僅需連接液壓回路（高、低壓油管）和控制用電脈沖信號，便可方便地根據(jù)每一個電脈沖信號對應(yīng)固定的油缸行程而完成不同脈沖數(shù)量和頻率控制下的不同運(yùn)動效果。圖9-7

數(shù)字液壓缸實(shí)物圖第二節(jié)液壓舵機(jī)的工作原理10第九章數(shù)字液壓舵機(jī)系統(tǒng)原理及優(yōu)點(diǎn)利用新型數(shù)字液壓缸搭建的新型液壓舵機(jī)系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、維護(hù)方便、操作容易、安全可靠、控制精度高等特點(diǎn)，可手動、半自動、全自動多種操作，特別適合大型船舶舵機(jī)控制系統(tǒng)。圖9-8

數(shù)字液壓舵機(jī)系統(tǒng)圖第三節(jié)液壓舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)11第九章一、往復(fù)式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)滑式滑式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)是目前在船舶舵機(jī)中應(yīng)用最廣的一種傳統(tǒng)型結(jié)構(gòu)。十字頭式撥叉式滑式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)工作原理第三節(jié)液壓舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)12第九章滾輪式

滾輪式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)持點(diǎn)是用裝在舵柄端部的滾輪代替滑式機(jī)構(gòu)中的十字頭或撥叉。工作時受油壓推動的撞桿，以其頂部直接頂動滾輪，迫使舵柄轉(zhuǎn)動。擺缸式

擺缸式操舵機(jī)構(gòu)，它的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于采用了與支架相鉸接的兩個擺動式液壓缸。轉(zhuǎn)舵時，利用活塞在油壓作用下所產(chǎn)生的推力與往復(fù)運(yùn)動，并通過與活塞桿鉸接的舵柄，推動舵柱偏轉(zhuǎn)。第三節(jié)液壓舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)13第九章二、回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)

在回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)中比較常見的是轉(zhuǎn)葉式。圖9-14

轉(zhuǎn)葉式轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)1-舵柱；2-缸體；3-定葉；4-轉(zhuǎn)葉；5-轉(zhuǎn)轂；6-油管第四節(jié)液壓舵機(jī)的遙控系統(tǒng)14第九章一、伺服液壓缸式

這種遙控系統(tǒng)適用于帶浮動杠桿追隨機(jī)構(gòu)的泵控式舵機(jī)。1-伺服液壓缸；2-壓力表接頭；3-液控旁通閥；4-鎖閉閥；5-電磁換向閥；6-安全閥；7-表接頭；8-溢流節(jié)流閥；9-單向閥；10-液壓泵；11-油箱；12-過濾器圖9-16

伺服液壓缸式遙控液壓系統(tǒng)原理圖第四節(jié)液壓舵機(jī)的遙控系統(tǒng)15第九章二、伺服電機(jī)式

以伺服電動機(jī)為執(zhí)行元件的舵機(jī)遙控系統(tǒng)可以采用直流伺服電機(jī)，也可采用交流伺服電機(jī)。它也用于帶浮動杠桿追隨機(jī)構(gòu)的泵控式舵機(jī)。1-舵輪；2-操舵電位計；3-反饋電位計；4-齒輪齒條機(jī)構(gòu)；5-錐齒輪副；6-絲桿；7-導(dǎo)桿；8-滑塊螺母；9-渦輪；10-行星齒輪；11-蝸桿；12-直流伺服電機(jī)；13-直流電動機(jī)激勵繞組；14-交流電動機(jī)；15-直流發(fā)電機(jī)；16-直流發(fā)電機(jī)激勵繞組；17-放大器圖9-17

直流伺服電機(jī)式遙控系統(tǒng)原理圖第四節(jié)液壓舵機(jī)的遙控系統(tǒng)16第九章三、液壓式

液壓式操縱系統(tǒng)是利用油液來傳遞操舵信號的系統(tǒng)，它由發(fā)送器和受動器兩部分組成。1-舵輪；2-手柄；3-截止閥；4-平衡閥；5-液壓缸圖9-18

發(fā)送器和受動器原理圖第五節(jié)泵控式液壓舵機(jī)實(shí)例17第九章一、392KN·m舵機(jī)液壓系統(tǒng)1-油缸；2-油缸；3、4、5、6、7、8-截止閥圖9-19

392kN·m舵機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理圖第五節(jié)泵控式液壓舵機(jī)實(shí)例18第九章液動隔離閥舵角行程限位閥手動換向閥液動隔離閥舵角行程限位閥雙向變量泵濾油器補(bǔ)油泵油溫調(diào)節(jié)器安全溢流閥雙向變量泵濾油器補(bǔ)油泵7468533'5'7'8'6'4'1號油缸2號油缸4號油缸3號油缸D~D~手搖泵212定壓溢流閥截止閥組截止閥組左機(jī)組右機(jī)組（主油泵）（主油泵）0.7MPa18MPa放氣閥放氣閥放氣閥放氣閥第五節(jié)泵控式液壓舵機(jī)實(shí)例19第九章二、637/735kN·m舵機(jī)液壓系統(tǒng)1-主泵；2-電動機(jī)；3-輔泵；4-油箱；5-粗過濾器；6-細(xì)過濾器；7-減壓閥；8-單向閥；9-單向閥；10-旁通閥；11-溢流閥；12-冷卻器；13-液控單向閥；14-可調(diào)節(jié)流閥；15-安全閥；16-限位螺帽；17-減速器；18-螺桿；19-導(dǎo)塊；20-連桿；21-伺服電動機(jī)；22-手輪；23-交流電動機(jī)；24-直流發(fā)電機(jī)；25-操舵角反饋機(jī)構(gòu)；26-舵角發(fā)訊器圖9-22

637/735kN·m舵機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理圖第五節(jié)泵控式液壓舵機(jī)實(shí)例20第九章CEBDA8b16a181916b13a15a15b14a14b8a8b769b321109a13a14a8a15a8b15b14b761232521a21b17232420O4C4O3C3P4P3O1C1O2C2P1P22#4#1#3#26船艏DD第六節(jié)閥控式液壓舵機(jī)實(shí)例21第九章一、245kN·m舵機(jī)液壓系統(tǒng)1-主油泵；2-輔助油泵；3-集油器；4-安全溢流閥；5-定壓溢流閥；6-電液換向閥；7-壓力繼電器；8-舵柄；9-轉(zhuǎn)舵油缸；10-放氣間；11-安全溢流間組；l2-手動柱塞泵；13-手動換向閥；l4-雙向液壓鎖；15-中間傳動軸；l6-同步拉桿機(jī)構(gòu)；l7-滑塊圖9-23

245kN·m舵機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理圖第六節(jié)閥控式液壓舵機(jī)實(shí)例22第九章二、73.5kN·m電動液壓舵機(jī)1-電液動換向閥；2-單向閥；3-精濾器；4-溢流閥；5-泵組；6-泵組；7-輔泵；8-單向閥；9-溢流閥；10-溢流閥；11-過濾器；12-油箱；13-操縱閥；14-液動換向閥；15-液—手動換向閥；16-液動滑閥；17-組合閥；18-緩沖閥；