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 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 矩可 以 改 變 船 舶 航 向 。u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) 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 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 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) ?；?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 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 ， 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 。 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 392kNm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746 8 53 35 78 64 1號 油 缸2號 油 缸 4號 油 缸3號 油 缸 D D 手 搖 泵 21 2 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 ） 0.7MPa 18MPa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 9-22 637/735kNm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 CE B DA 8b16a18 19 16b13a15a15b14a14b8a8b76 9b3 2 1 10 9a 13a 14a8a15a8b 15b14b761 2 32521a 21b1723 2420 O4C4 O3C3P4 P3O1C1 O2C2P1 P2 2 # 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 245kNm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； 19-轉(zhuǎn)舵油缸；20-限位旁通閥圖 9-24 73.5kNm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 23 第 九 章 思 考 與 練 習(xí) 24 第 九 章 1 . 完 整 的 操 舵 裝 置 由 哪 些 部 分 組 成 ？2 . 簡 述 泵 （ 閥 ） 控 式 液 壓 舵 機(jī) 的 性 能 、 系 統(tǒng) 組 成 和 工 作原 理 。3 . 通 常 船 舶 上 操 舵 裝 置 安 裝 有 幾 套 ？ 各 自 的 用 途 是 什 么 ？4 . 鋼 質(zhì) 海 船 人 級 與 建 造 規(guī) 范 對 舵 機(jī) 的 技 術(shù) 要 求 有 哪些 ？5 . 泵 控 式 和 閥 控 式 液 壓 舵 機(jī) 常 見 的 故 障 有 哪 些 ?6 . 液 壓 舵 機(jī) 常 見 故 障 診 斷 的 方 法 是 什 么 ？