8.5 舵机液压系统实例解析
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舵机液压系统产生故障原因分析摘要:舵机是船舶上的一种大甲板机械。
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。
船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。
本文中就针对相对常见的泵控型液压舵机为例,对液压系统失效原因,进行分析并对可能出现的故障点进行故障排除。
关键词:舵机;大甲板机械;故障排除引言舵机是船舶上的一种大甲板机械。
舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定,选型时主要考虑扭矩大小。
船用舵机目前多用电液式,即液压设备由电动设备进行遥控操作。
有两种类型:一种是往复柱塞式舵机,其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动,并通过舵柄转换成旋转运动。
另一种是转叶式舵机,其原理是高低压油直接作用于转子,体积小而高效,但成本较高。
1.舵机液压系统产生故障原因分析1.1液压系统常见故障类型根据液压油流向变换方法的不同,液压舵机分为泵控型液压舵机和阀控型液压舵机。
其液压系统都是由动力元件液压泵、控制元件、执行元件、辅助元件、工作介质液压油等五部分组成。
液压舵机是在海上进行使用,由于受到使用环境的限制,舵机液压系统故障不容易进行检测,也比较难以发现,同时出现故障的类型又呈现多样化。
因此要对舵机在使用过程中液压系统容易出现的故障进行统计和分析,找出产生各种故障之间内在的共同因素,总结出容易出现以下比较常见的几种故障类型。
1.1.1异常振动和响声当液压系统出现故障时,往往表现为产生异常的振动和响声。
当舵机运行过程中出现异常的振动和响声,很大可能是液压系统中某一个环节出现了故障。
图1 舵机液压系统示意图1.1.2液压系统液压油压力不足或压力波动较大液压系统中液压油的压力决定了执行元件液压缸输出的推力的大小。
液压油压力不足或没有压力都将难以驱动舵叶转动,从而不足以产生足够的转船图2 舵机液压系统压力不足或压力波动较大系统原因示意图1.1.3液压油流量不稳定液压系统中液压油的流量决定了执行元件液压缸移动的速度。
液压系统的应用例子和原理1. 什么是液压系统?液压系统是一种利用流体力学原理传递能量和执行控制的系统。
在液压系统中,液体(一般是油)被用作传递动力和执行力量的媒介。
液压系统通常由液压泵、液压缸、液压阀、油箱和管路等组成。
2. 液压系统的原理液压系统的原理是基于巴斯卡定律,即在不可压缩的流体中,施加在流体上的压力会均匀传递到该流体中的每一个点。
液压系统中,液压泵通过机械作用将机械能转化为液压能,将液体从油箱吸入,并通过管路输送至液压缸。
液压阀负责控制液压系统中液体的流向和压力。
当液压阀打开时,液压缸内的液体受到液压泵提供的压力作用,从而推动活塞运动,实现力量的传递与执行。
3. 液压系统的应用例子液压系统被广泛应用于各个领域,包括工业、农业、建筑和交通等。
以下是一些常见的液压系统应用例子:3.1 挖掘机挖掘机是一种重型工程机械,常用于挖掘土壤、岩石和其他材料。
液压系统在挖掘机中起到了关键作用,它通过液压泵提供的压力,驱动液压缸使挖斗进行运动。
液压系统使挖掘机具有强大的挖掘能力和灵活性,能够适应不同的工作环境和作业需求。
3.2 汽车刹车系统汽车刹车系统是保证行车安全的重要系统之一。
液压系统在汽车刹车系统中起到了至关重要的作用。
当踩下刹车踏板时,液压泵会将液体压力传递至刹车器官,使刹车器官对车轮施加一定的制动力,从而使车辆减速或停止。
液压系统使汽车刹车系统具有快速响应、灵敏可靠的特点,并能够适应各种道路和驾驶条件。
3.3 汽车悬挂系统汽车悬挂系统用于减缓车辆在行驶中受到的震动和冲击,提供舒适的乘车体验。
液压系统在悬挂系统中起到了关键作用,通过液压缸和液压阀等部件,调节和控制汽车悬挂系统的刚度和阻尼,使车辆保持平稳的行驶状态。
液压系统使汽车悬挂系统具有良好的稳定性和可调节性,能够适应不同的道路状况和驾驶习惯。
3.4 工业机械液压系统在工业机械中被广泛应用,例如压力机、注塑机、液压剪板机等。
液压系统通过液压泵提供的压力,驱动液压缸使机械部件进行运动,实现工件的加工、成型和切割等操作。
典型液压系统实例分析液压系统是一种通过液体传递能量的系统,广泛应用于各个领域,例如工程机械、冶金设备、矿山机械等。
下面将分析一个典型的液压系统实例,以诠释液压系统的工作原理和应用。
汽车制动系统是应用液压技术的重要实例之一、它主要由制动器、制动辅助装置和制动液压系统组成。
在汽车制动系统中,制动液压系统负责实现制动效果。
其主要由液压油箱、液压泵、制动主缸、制动助力器、制动分泵、制动分泵阀、制动器和高压油管等组成。
当驾驶员将脚踩在制动踏板上时,通过制动助力器传递给制动主缸。
制动主缸内的活塞随即被推动,将制动压力传递给制动分泵,再通过制动分泵阀分配给各个制动器。
制动器内的活塞随后也被推动,使刹车片或刹车鼓与车轮接触。
当刹车片与刹车鼓接触时,液压系统内的液体被压缩,产生高压,将制动力传递给车轮,从而实现制动效果。
液压泵在制动液压系统中起到增压的作用。
它通过驱动液压油,使液体具有足够的压力来实现制动效果。
液压泵的工作原理是通过驱动机构,例如发动机,使泵内的活塞来回运动,从而形成液体的脉动流动。
制动液压系统中的液压油起到传递压力、润滑和冷却的作用。
液压油具有不可压缩性,使得液压系统能够稳定地传递压力。
液压油还能在制动过程中起到润滑和冷却的作用,以保证制动器正常工作。
制动助力器在汽车制动系统中起到辅助制动的作用。
通过增大驾驶员踏板的作用力,实现制动效果的提升。
制动助力器通常采用真空助力器或液压助力器。
总之,汽车制动系统是典型的液压系统实例之一、液压系统通过液体传递能量,具有高压、高参数的特点,能够为汽车制动器提供充足的制动力,保证汽车行驶的安全性。
通过液压泵、制动主缸、制动助力器等组件的协调工作,实现了制动效果的提升。
液压油在制动液压系统中发挥着关键作用,保障了制动器的正常工作。
摘要:本文主要介绍“育鲲”轮转叶式舵机的转舵机构及液压系统原理,并对随动控制系统进行了分析。
对舵杆和转子机构的液压安装步骤进行讲述。
通过与往复式舵机的结构及液压系统的比较,总结出“育鲲”轮转叶式舵机的特点。
针对“育鲲”轮舵机使用过程中所发生的故障现象,本文简要分析其故障原因。
归纳总结出舵机维护保养中的基本要求,力图能够为轮机员工作提供较好参考。
关键词:转叶式舵机液压系统随动控制系统液压联接器Abstract: this paper describes basic construction and hydraulic system principle of the votary vane steering gear in “YUKUN” training ship, and particularly analyzes the system of follow-up control. Mounting procedure of hydraulic coupling between rudder actuator and rudderstock are showed clearly. Compared with construction and hydraulic system of the reciprocating steering gear, there are a lot of characteristic in the rotary vane steering gear. And based on the phenomenon of the trouble in the steering gear, the paper makes a brief analysis. Basic recommendations are included in the maintenance process of the steering gear. The aim of this paper is to provide a better reference for engineer office in work course.Keywords: rotary vane steering gear hydraulic system follow-up control system hydraulic coupling目录1绪论 (1)1.1舵机的作用和组成部分 (1)1.2舵机的类型 (1)2“育鲲”轮转叶式舵机转舵机构和液压系统 (2)2.1“育鲲”轮舵机概况及主要参数 (2)2.2球形转舵机构结构特点 (2)2.3液压系统工作原理 (3)2.4舵杆和转子安装方法 (4)2. 4. 1安装前的准备 (4)2. 4. 2安装步骤 (4)2. 4. 3安装中的注意事项 (5)3“育鲲”轮舵机随动控制系统 (6)3.1“育鲲”轮驾驶台操舵指令 (7)3.2控制信号比较放大 (7)3.3驱动和反馈单元 (8)3.4变频电机和双向油泵 (8)4“育鲲”轮转叶式舵机的主要特点 (8)5“育鲲”轮舵机故障简析 (9)6“育鲲”轮舵机的维护保养 (9)6.1液压油的选择 (9)6.2换油和除气 (9)6.3日常管理注意事项 (10)总结 (10)【参考文献】 (10)1绪论1.1舵机的作用和组成部分船舶在航行过程中,不可能完全按照驾驶员的意图进行航行,经常会受到外界的干扰(如风、浪等的影响),使船舶偏离原来的航线。
典型液压传动系统实例分析(总32页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。
1.按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同,可将液压系统分为开式系统和闭式系统。
(1)开式系统如图所示,开式系统是指液压泵1从油箱5吸油,通过换向阀2给液压缸3(或液压马达)供油以驱动工作机构,液压缸3(或液压马达)的回油再经换向阀回油箱。
在泵出口处装溢流阀4。
这种系统结构较为简单。
由于系统工作完的油液回油箱,因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。
但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致工作机构运动的图开式系统不平稳及其它不良后果。
为了保证工作机构运动的平稳性,在系统的回油路上可设置背压阀,这将引起附加的能量损失,使油温升高。
70在开式系统中,采用的液压泵为定量泵或单向变量泵,考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象,对自吸能力差的液压泵,通常将其工作转速限制在额定转速的75%以内,或增设一个辅助泵进行灌注。
工作机构的换向则借助于换向阀。
换向阀换向时,除了产生液压冲击外,运动部件的惯性能将转变为热能,而使液压油的温度升高。
但由于开式系统结构简单,因此仍为大多数工程机械所采用。
(2)闭式系统如图所示。
在闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
闭式直系统结构较为紧凑,和空气接触机会较少,空气不易渗入系统,故传动的平稳性好。
工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。
但闭式系统较开式系统复杂,由于闭式系统工作完的油液不回油箱,油液的散热和过滤的条件较开式系统差。
为了补偿系统中的泄漏,通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热,因此这种系统实际上是一个半闭式系统。
舵机液压锁原理解析引言舵机液压锁是一种常用于飞机、船舶、重型机械和汽车等大型运输工具的液压系统组件。
它主要用于提供对液压系统中液压缸的锁定和解锁功能。
本文将详细解释舵机液压锁的基本原理,并通过图解和实例来帮助读者理解该原理。
舵机液压锁的构成舵机液压锁由以下几个主要部分组成:1.液压缸(Actuator):液压缸是一个能够将液压能转化为机械能的装置。
液压锁中的液压缸通常由一个活塞和一个缸体组成。
当液压力作用在活塞上时,活塞将向外运动或向内收缩。
2.液压控制阀(Hydraulic Control Valve):液压控制阀用于控制液体在液压缸中的流动,从而实现锁定和解锁功能。
液压控制阀通常由多个液压单元组成,这些液压单元可以在不同的液压压力下工作。
3.液压力源(Hydraulic Power Source):液压力源是为液压系统提供动力的设备,通常是一个液压泵或液压发动机。
液压力源通过提供压力来推动液体在系统中流动。
4.控制装置(Control Unit):控制装置是用于控制液压锁工作的设备,通常由电子、机械或手动控制装置组成。
舵机液压锁的工作原理舵机液压锁的工作原理可以分为以下几个步骤:1.锁定阶段:在锁定阶段,液压锁通过液压力源提供的压力将液压油送入液压缸内的腔体,使活塞向外运动。
活塞的运动将导致液压锁的锁定部件(如锁销、锁块)与机械结构相连接,从而实现锁定。
锁定部件会嵌入到机械结构中的凹槽或孔中,使得液压锁处于锁定状态。
2.解锁阶段:在解锁阶段,液压锁通过液压控制阀将液压油排出液压缸内的腔体,使活塞向内收缩。
活塞的运动将导致液压锁的锁定部件与机械结构分离,从而实现解锁。
液压锁解锁后,液压力源可以重新施加压力,将液压油送入液压缸内的腔体,进而实现下一次的锁定。
舵机液压锁的工作流程下面是舵机液压锁的常见工作流程:1.当控制装置接收到锁定信号时,液压控制阀打开,并将液压油导入液压缸内的腔体,推动活塞向外运动。
摘要舵机是舰船最重要的辅机之一,是操纵舰船航向、保障舰船安全和航行性能的关键设备。
其中转叶舵机由于具有结构紧凑、安装简便、机械效率高、噪音小等优点,在舰船上得到日益广泛的应用。
现有转叶舵机需要泵站系统为其提供动力,因而管路多,体积大,且控制系统复杂,容易发生故障,难以满足现代舰船对舵机越来越高的要求。
本文设计的新型转叶舵机原理样机——直驱式电液伺服转叶舵机是融合交流伺服技术控制灵活与液压系统大出力的特点,并结合转叶舵机的技术优势,摒弃了容易发生故障的电液伺服阀和变量泵,通过直接控制定量泵的转动方向、转速和运转时间来调整舵机的运转方向、速度和舵位。
直驱式电液伺服转叶舵机具有集成度高、结构紧凑、占地面积小、控制简单灵活等特点,有效地提高了舰船的操纵性。
直驱式电液伺服转叶舵机无节流损失和溢流损失,节能高效,是一种极具发展前景的舵机型式。
在查阅大量国内外有关文献的基础上,概述了舵机的发展历程,重点介绍了转叶舵机的特点和国内外研究概况;对泵控和阀控两种传统舵机驱动形式的特点和弊端进行了阐述,进而提出直驱式电液伺服转叶舵机的技术方案;综述了国内外对直驱式电液伺服技术的研究现状,指出了直驱式电液伺服转叶舵机的特点和关键技术。
关键词:直驱式、转叶舵机、舰船工程、直驱式容积控制、电液伺服系统、船舶舵机、动力机构AbstractSteering gear is one of the most important marine auxiliary machineries and it is the key equipment for controlling ship course,ensuring navigation security and maneuverability.The prototype of new highly reliable steering gear is designed by HIT to improve steering gear’s reliability,reduce its moss and occupied and enhance maneuverability of ships.In direct drive volume control(DDVC)electro-hydraulic servo rotary vane steering gear,variable displacement pump and proportional are replaced by converter motor and fixed pump.Changing the rotating direction,rotating speed and runtime of the converter motor can control the moving direction,velocity and position of the rudderpost.The DDVC electro-hydraulic servo steering gear is discarded pumping station and pipelines,it has fewer control components,energy saving,more compact structure,higher reliability and controllability than traditional rotary vane steering gear.It is capable both advantages of AC servo system’s flexibility and of hydraulic great force.so the DDVC electro-hydraulic servo steering gear has a great prospect in steering gear field.After synthesizing numerously relevant literatures and reference material at home and abroad,the steering gear development at home and abroad is summarized and rotary vane steering gear characteristics and research surveys are especially pared the advantage and disadvantage of the traditional bump control system and valve control system for steering gear,structure composition of direct drive electro-hydraulic serve rotary vane steering gear is put forward to solve the flaws of traditional steering gear. Current trend of research on direct drive volume control electro-hydraulic servo technology is reviewed and characteristics and key techniques of direct drive volume control electro-hydraulic servo rotary vane steering gear are point out.Key words:Brush seal;Ship engineering;Direct drive volume control;Electro hydraulic servo system;Marine steering gear;Actuating unit.目录第一章绪论 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究现状和发展 (1)1.2.1国内研究现状和发展 (1)1.2.2国外研究现状和发展 (2)1.3舵机的负载分析 (3)1.4舵机的主要技术要求 (5)本章小结 (5)第二章舵机的总体设计方案 (6)2.1舵机的机械传动方案 (6)2.1.1联轴器的设计 (6)2.1.2机械传动结构 (7)2.2舵机的液压传动总体设计方案 (10)2.2.1系统控制方案 (10)2.2.2系统的工作原理 (12)2.3舵机的电气控制系统 (12)2.3.1舵机电气控制系统技术要求 (12)2.3.2特殊继电器在舵机电气控制中的应用 (13)本章小结 (15)第三章舵机液压伺服系统的主要技术指标计算 (16)3.1舵机液压伺服系统的静态设计 (16)3.1.1液压缸的选择 (16)3.1.2传感器的选择 (16)3.1.3伺服电机的选择 (17)3.1.4伺服阀的选择 (17)3.2舵机液压伺服系统的动态设计 (17)3.2.1控制回路的传递函数 (17)3.2.2绘制波特图并分析 (19)3.3检验技术指标 (20)3.3.1静态品质检验 (20)3.3.2动态品质检验 (21)3.3.3系统的校正 (21)本章小结 (21)第四章材料试验机其他元件计算选择 (22)4.1液压泵的选择 (22)4.2油管的选择 (22)4.3油箱的选择 (24)本章小结 (24)第五章材料试验机泵站校核计算 (25)5.1液压系统压力损失计算 (25)5.2液压系统系统效率计算 (26)5.3液压系统的冲击压力计算 (26)5.4液压系统的发热与散热计算 (27)5.4.1液压系统的发热计算 (27)5.4.2液压系统的散热计算 (28)本章小结 (29)第六章结论 (30)致谢语 (31)参考文献: (31)第一章绪论1.1研究的目的及意义据了解,目前我国船舶自主配套率平均只有40%左右,与日本的98%、韩国的90%相比,差距相当大。