第一节__舵简介
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船用舵机解析
FL=1／2· CLρAυ2 FD=1／2· CDρAυ2 x = Cxb
舵水作用力F对船舶运动的影响
假设在船舶重心G处加上一对方向相反而数值均等于F 的力F1、F2 那么水作用力F对船体的作用
可用水作用力对船舶重心所产生的力矩Ms和F2的作用来代替。 由F和F1形成的力矩Ms迫使船舶绕其重心向偏舵方向回转，称 为转船力矩： F2则又可分解为R和T两个分力 纵向分力R=F2sinα，增加了船舶前进的阻力 横向分力T=F2cos α ，使船向偏舵的相反方向漂移 船在转向的同时，还存在着横倾与纵倾力矩
8-1-3 对舵机的基本技术要求
(1)必须具有一套主操舵装置和一套辅操舵装置，或主操舵装 置有两套以上的动力设备。当其中之一失效时，另一套应能 迅速投入工作。
主操舵装置应具有足够的强度
能在最深吃水并以最大营运航速前进时将舵自一舷35º 转至另一舷的35 º 自一舷的35 º 转至另一舷的30‘所需的时间不超过28s 在船以最大速度后退时应不致损坏 能在最深航海吃水，并以最大营运航速的一半但不小于7kn前进时，能在不 超过60s内将舵自任一舷的15 º 转至另一舷的15 º
8-1-2-2 综上可见
(1)水动力矩与舵叶的面积A和舵叶处水流速度的平方
成正比，并随舵角的增大而增大 (2)不平衡舵
因X=Xc，故当船舶正航并向一舷转舵时，水动力矩将始终 为正(指与舵叶转向相反)，而回舵时则变为负(指与舵叶转向 相同) 平衡舵因Xc=X—Z，小舵角时由于压力中心。处于舵杆轴线 的前方，故Ma为负，只有当舵角增大到某一数值之后， Ma 才会因O点移到轴线之后而变为正值
8-1-2-2 水动力矩和转舵扭矩
1.2第二讲舵设备
3)整流帽舵
①结构特点：在流线型舵正对螺旋桨轴线部位，装设一个圆锥形的流 线型体，俗称整流帽。
②作用：改善螺旋桨排出流的乱流状态，从而提高螺旋桨的推力，改 善船尾的振动情况。
主动舵→
2020/1/10
整流帽舵→
4)襟翼舵 ①结构特点：在普通流线型舵的后缘再接一个小的流线型舵，既襟翼。
①结构特点：舵叶前缘以螺旋
桨轴线为界分别向相反方向扭
曲一定角度，使其迎着螺旋桨
排出的旋状水流。
②作用：使尾流中的轴向诱导 速度增大，减少了阻力，增加
反应舵
了推力。
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19
2)主动舵
①结构特点：将普通舵同小型导管螺旋桨组合为一体。
②作用：在转舵的同时螺旋桨随之转动并发出推力，从而增加了转船 力矩。即使在低速甚至主机停车的情况下，这种舵也能获得转船力矩， 大大提高了船舶的操纵性。
第一章 舵设备
第一节 概述 第二节 舵的种类 第三节 舵叶的基本参数
2020/1/10
第五章 舵设备
1
第一节、概述
舵设备
定义 船舶尾流控制器或操纵器
舵—置于船尾的平板，用以 对船体产生横向力，使船 舶变向、回转。
舵设备—舵和操舵装置的 总称。
一、舵设备的作用
船舶航行性能：浮性，稳性，抗沉性，快速性，耐波性，操纵性
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11
二、按舵杆轴线位置分
1、不平衡舵：又称普通舵， 适用于小船。
特点：舵叶全部位于舵杆 轴线之后，舵钮支点较多， 舵杆强度容易得到保证。 需要较大的转舵力矩。
2020/1/10
12
2、平衡舵：海船广泛应用。 特点：①舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间； ②舵杆轴线之前的舵叶起平衡作用，这部分的面积与舵叶全部面积之比
①结构特点：在流线型舵正对螺旋桨轴线部位，装设一个圆锥形的流 线型体，俗称整流帽。
②作用：改善螺旋桨排出流的乱流状态，从而提高螺旋桨的推力，改 善船尾的振动情况。
主动舵→
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整流帽舵→
4)襟翼舵 ①结构特点：在普通流线型舵的后缘再接一个小的流线型舵，既襟翼。
①结构特点：舵叶前缘以螺旋
桨轴线为界分别向相反方向扭
曲一定角度，使其迎着螺旋桨
排出的旋状水流。
②作用：使尾流中的轴向诱导 速度增大，减少了阻力，增加
反应舵
了推力。
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2)主动舵
①结构特点：将普通舵同小型导管螺旋桨组合为一体。
②作用：在转舵的同时螺旋桨随之转动并发出推力，从而增加了转船 力矩。即使在低速甚至主机停车的情况下，这种舵也能获得转船力矩， 大大提高了船舶的操纵性。
第一章 舵设备
第一节 概述 第二节 舵的种类 第三节 舵叶的基本参数
2020/1/10
第五章 舵设备
1
第一节、概述
舵设备
定义 船舶尾流控制器或操纵器
舵—置于船尾的平板，用以 对船体产生横向力，使船 舶变向、回转。
舵设备—舵和操舵装置的 总称。
一、舵设备的作用
船舶航行性能：浮性，稳性，抗沉性，快速性，耐波性，操纵性
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二、按舵杆轴线位置分
1、不平衡舵：又称普通舵， 适用于小船。
特点：舵叶全部位于舵杆 轴线之后，舵钮支点较多， 舵杆强度容易得到保证。 需要较大的转舵力矩。
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2、平衡舵：海船广泛应用。 特点：①舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间； ②舵杆轴线之前的舵叶起平衡作用，这部分的面积与舵叶全部面积之比
舵设备的作用与组成
第一节舵设备的作用与组成舵设备的作用：1．舵设备是船舶在航行中保持和改变航向及旋回运动的主要工具。
2．影响舵效的主要因素是：舵角大小；流经舵面的流速；船的转动惯性及纵横倾；风流、浅水等海况；舵机的性能。
3．一般把等于32°～35°称为使用极限舵角。
船上对此使用了止舵器或限位器，能使舵角不超过35°。
舵设备的组成：1．舵设备由舵装置、舵机与转舵装置、操舵装置的控制装置及其他附属装置组成。
2．舵手转动舵轮或扳动操舵手柄（或应急装置），启动机械、液压或电力操舵装置即可控制舵机正转、反转及停止。
3．转舵装置又称传动装置，其作用是把舵机的动力传到舵轴，驱动舵叶转动。
舵机和转舵装置又统称为操舵装置，均装于船尾舵机舱内。
舵的种类、特点与作用：1．按舵杆的轴线位置分类：不平衡舵、平衡舵和半平衡舵。
2．按舵叶的支承情况分类：双支承舵、多支承舵、悬挂舵和半悬挂舵。
3．按舵叶的剖面形状分：平板舵、流线型舵：又称（复合舵）。
流线型舵的舵叶以水平隔板和垂直隔板作为骨架，外覆钢板制成水密的空心体，水平剖面呈机翼形。
这种舵阻力小，升力大，舵效高，虽构造比较复杂，但应用广泛。
4．特种舵：（1）整流帽舵：即在普通流线型舵的正对螺旋桨的轴线延长部位，加一个流线型的圆锥体，俗称整流帽，它有利于改善螺旋桨后的水流状态。
（2）主动舵：在舵叶后端装有小螺旋桨或导管推进器，转舵时可发出推力，增加船舶的转向能力；另外，即使是在低速甚至停车时，操作小螺旋桨仍可得到转头力，推船缓行，大大提高了船舶的操纵性，这种舵适用于对操纵能力要求高、靠离码头比较频繁的船舶，例如引航船、渡轮、科学考察船等。
（3）襟翼舵：又称可变翼形舵。
可以横向移动。
因此，襟翼舵有助于船舶获得较大的转船力矩，从而提高舵效或减小舵杆扭矩，舵机功率也较小；另外，如果使用襟翼舵，航向改变可以用较小的舵角，使船舶改向时失速较小，从而减少了油耗。
襟翼舵的广泛使用说明了它深受船东与船员的欢迎，但其价格偏高，维护保养要求也比较高。
第五章 操舵
第五章操舵作为值班水手，对驾驶台的各种航行设备应该有清楚的了解，并且必须能够操作各种允许水手操作的设备。
第一节操舵目前海上的操舵系统一般都是集成式的即一套操舵设备包含了几种操舵方式，它们之间由开关进行转换。
一、随动操舵方式1、舵角指示器2、标准罗经3、舵角与航向的关系（1）航向（2）航向二、手柄操舵1、应急操舵方式手柄操舵方式又称应急操舵方式，它同样也是一种手动操舵方式，其控制系统是由手柄直接控制继电器是舵机转动的装置。
2、应急操舵须知（1）手操舵失灵时，值班驾驶员应立即（命令）改为应急操舵，使用磁罗经航向操舵；并迅速通知电机员、大管轮并报告船长。
（2）驾驶台应急操舵装置失灵时，值班驾驶员应做到以下几点：①派舵工迅速到舵机房进行应急操舵；②在交通繁忙区立即停车。
③通知大管轮、电机员立即到舵机房协助舵工。
④唤请船长上驾驶台指挥。
⑤用有线电话或手持对讲机或话筒指挥舵工操舵。
⑥请船长增派一名舵工协助操舵。
⑦应急操舵生效后，立即用车舵控制航向和船位。
（3）舵机房应急操舵①将控制箱选择按钮由“驾驶台”切换到“舵机房”，即可用手柄进行应急操舵；②用对讲机或电话与驾驶台联系，听从驾驶台指挥。
③用舵工应急操舵手柄处的舵角指示器和航向分罗经协助操舵。
④若操舵装置全部失灵，应迅速倒车、停车，就就地抛锚；若为深水区，应现显示失控信号，并警告附近船只。
三、自动操舵方式自动操舵方式又称自动舵。
提示根据罗经的航向信号来控制舵机自动地使船舶保持在给定航向上的操舵控制装置。
1、操舵方式转换2、自动多使用须知（1）权限：船长应根据航道、海面、气象等条件决定是否使用自动舵，船长不在驾驶台时，由值班驾驶员决定使用自动多的时机。
（2）禁用：进出港口，航经狭水道、分道通航区、交通繁忙区、锚地、危险航道、能见度小于5海里的区域，避让、改变航向、追越时不得使用自动舵。
（3）机动操作：加强了望，需要激动操作时，应距他船5海里处改为手动舵。
手操舵时间较长时，应由两名舵工轮流操舵，并应监督舵工操舵的正确性。
第一节__舵简介
广州东汉墓葬陶船模尾 部有尾舵。
1.6 舵的发展
现代舵
1.7 舵的发展
2.舵设备组成
舵设备由舵叶、转舵装置、舵机、操舵装置和传 动装置等部分组成。
2.1位置
其中操舵装置在指挥室，舵机和转舵装置安装在 船尾。
2.2舵
舵是由桨演变而来的。 早期的船是用装在船尾的桨 来控制航向。后来将桨固定 在船尾中线处，成为可转动 的专用舵。 舵由舵叶和舵杆两部分组成。
操舵装置主要由通常设于船舶尾部的舵机、设在驾 驶台的操纵装置和传动装置组成。
2.3.1操舵装置
舵机是转动舵的机械， 有电动液压舵机和 电动机械舵机。
2.3.2操舵装置
操纵装置是使舵机能按 照驾驶者意图及时地、 准确地将舵转到所需 舵角上的装置，有电 力式、液压式、电动 液压式和机械式等多 种。
2.3.3传动装置
舵锚装备
学院888888系
第1节 舵装置概述及液压基础
1 舵的发展
舵的出现，对船舶的发展意义 重大，它与风帆、指南针 一起，组成了保证舰船安 全航行的三大条件。
1.1 舵的发展
汉船的推进工具：篙。 篙与筏子同期出现。
1.2 舵的发展
桨 一种用人力推进舟 船的木质工具。 出现时期比篙稍晚。
桨在汉代又叫楫、札、 棹。
缺点
方便记忆顺口溜：
优点： 功率大来重量轻，大力大矩显威风； 运动平稳响应快，无级调速显神通； 操纵简单自动化，过载保护他更行； 元件标准系列化，散热润滑也出名。 缺点： 难保严格传动比，液压不宜远距离； 元件精度要求高，温度影响需注意； 信号传递不如电，液压介质很娇气； 总的效率比较低，要找故障也费力。
提问作业
1、何谓液压传动？与机械传动相比有哪些优缺点？ 列举液压传动应用实例。 2、液压传动系统的组成和作用各是什么？ 3、图示容器内盛满液体， 忽略液体自重，已知 3 2 A 10 10 m 活塞面积 ， 负载重量G=10KN，问： 压力表 p1 , p2 , p3 , p4 , p5 , 的读数各为多少？ 参考答案
1.6 舵的发展
现代舵
1.7 舵的发展
2.舵设备组成
舵设备由舵叶、转舵装置、舵机、操舵装置和传 动装置等部分组成。
2.1位置
其中操舵装置在指挥室，舵机和转舵装置安装在 船尾。
2.2舵
舵是由桨演变而来的。 早期的船是用装在船尾的桨 来控制航向。后来将桨固定 在船尾中线处，成为可转动 的专用舵。 舵由舵叶和舵杆两部分组成。
操舵装置主要由通常设于船舶尾部的舵机、设在驾 驶台的操纵装置和传动装置组成。
2.3.1操舵装置
舵机是转动舵的机械， 有电动液压舵机和 电动机械舵机。
2.3.2操舵装置
操纵装置是使舵机能按 照驾驶者意图及时地、 准确地将舵转到所需 舵角上的装置，有电 力式、液压式、电动 液压式和机械式等多 种。
2.3.3传动装置
舵锚装备
学院888888系
第1节 舵装置概述及液压基础
1 舵的发展
舵的出现，对船舶的发展意义 重大，它与风帆、指南针 一起，组成了保证舰船安 全航行的三大条件。
1.1 舵的发展
汉船的推进工具：篙。 篙与筏子同期出现。
1.2 舵的发展
桨 一种用人力推进舟 船的木质工具。 出现时期比篙稍晚。
桨在汉代又叫楫、札、 棹。
缺点
方便记忆顺口溜：
优点： 功率大来重量轻，大力大矩显威风； 运动平稳响应快，无级调速显神通； 操纵简单自动化，过载保护他更行； 元件标准系列化，散热润滑也出名。 缺点： 难保严格传动比，液压不宜远距离； 元件精度要求高，温度影响需注意； 信号传递不如电，液压介质很娇气； 总的效率比较低，要找故障也费力。
提问作业
1、何谓液压传动？与机械传动相比有哪些优缺点？ 列举液压传动应用实例。 2、液压传动系统的组成和作用各是什么？ 3、图示容器内盛满液体， 忽略液体自重，已知 3 2 A 10 10 m 活塞面积 ， 负载重量G=10KN，问： 压力表 p1 , p2 , p3 , p4 , p5 , 的读数各为多少？ 参考答案
舵 机
5. 为了防止海浪冲击，设防浪阀。
二. 阀控型液压舵机
采用单向定量油泵，油液进转舵油缸的方向由换向阀 的换向实现。 优点：结构简单，造价低。缺点：换向阀换向，液压 冲击较大，可靠性也较差。主泵始终处于最大流量， 因而，经济性较差。
第三节 液压舵机的转舵机构
可分为：往复式和回转式。 一. 往复式转舵机构 见图
2. 滚轮式转舵机构 见图
M zQR 0 m
4
D zp cos R 0 m
2
3. 摆缸式转舵机构 图示
如忽略角，则摆缸式与滚轮式的扭矩特性基本相同。
二. 回转式转舵机构 图示
M zpAR 0 m
特点： (1). 占地小，安装方便； (2). 无需外部润滑，管理简便。转舵时舵杆不受 侧推力，可减轻舵承磨损。 (3). 扭矩一般。 (4). 内漏严重。
第五节 舵机液压系统实例 一. 泵控型舵机液压系统
图示为国产舵机。 1. 工况选择 缸阀、旁通阀、泵阀的开启原则：只要泵正常，泵阀 应全开，选择那一缸，该缸阀开，同时旁通阀关，如 停用该缸，则该缸旁通阀开，而缸阀关。 单泵四缸： 双泵四缸： 单泵双缸：其中一缸有问题，则选择排除对角布置的方 案。
2. 主油路的锁闭： 作用：锁闭油路，防止跑舵；锁闭备用泵油路，防止 倒灌。 3. 补油、放气、压力保护 补油：辅泵3、减压阀7、单向阀8 放气：油路位置最高处。 压力保护：阀15A, 15B，防止电机过载及防浪。 4. 辅泵的作用： 补油、润滑主油泵、冷却。
各阀件的作用介绍： 1. 油路锁闭阀2：锁闭油缸油路、同时锁闭备用油路。 2. 溢流节流阀4：调节移动速度。 3. 液控旁通阀8：工作时截止(由单向阀6提供压力)，而当 油泵不能排油，或油路发生故障时，自动接通油缸两 侧油路，不影响其它控制方式及时投入使用。
ch5 舵 设 备
４、操舵装置的控制装置：分手操舵、自动舵 、
应急舵。 （位于驾驶台）
三、舵力转船力矩及极限舵角
1.舵力的产生：（机翼理论） 1.舵力的产生：（机翼理论）
设舵叶处于均匀来流中, 72页图5 设舵叶处于均匀来流中,见72页图5-1-2。
2.影响舵力大小的因素： 2.影响舵力大小的因素：
由Joessel公式Pδ＝107.23ＳRＶR2sinδ/（0.195+0.305sinδ） Joessel公式P 107.23Ｓ 2sinδ/（0.195+0.305sinδ）
3.种类：根据液压舵机推舵时油缸运动形式不同， 3.种类：
分往复式和转叶式两大类。
4.原理： 4.原理：
a、往复式 变量泵工作，活塞带动球窝关节、球窝关 变量泵工作，活塞带动球窝关节 球窝关节、球窝关
节带动舵柄，从而转动舵叶。
b、转叶式 油缸体内有三个定叶和三个转叶，转叶用 油缸体内有三个定叶和三个转叶，转叶用
一、舵的类型：
2.按舵叶的支承情况分类： 2.按舵叶的支承情况分类：
1）双支承舵（double bearing rudder）：两个支承点，上 ）双支承舵（double rudder）：
支承点一般在船体上；下支承点：对双支承平衡舵，是在舵叶下 端的舵托处，对双支承半悬挂舵，是在舵叶的半高处
2）多支承舵（multipintle rudder）：不平衡舵即为多支承 ）多支承舵（multipintle rudder）：
3.特点：结构简单，操作简便，工作可靠 3.特点： 4.适用：中小船舶。 4.适用：
二、液压操舵装置（hydraulic steering gear） gear）
1.组成：电动机、油泵、管路、转舵机械。 1.组成： 2.特点：传动平稳，无噪音，操作方便，易于遥控， 2.特点：
舵设备的作用与组成
舵设备的作⽤与组成第⼀节舵设备的作⽤与组成舵设备的作⽤：1．舵设备是船舶在航⾏中保持和改变航向及旋回运动的主要⼯具。
2．影响舵效的主要因素是：舵⾓⼤⼩；流经舵⾯的流速；船的转动惯性及纵横倾；风流、浅⽔等海况；舵机的性能。
3．⼀般把等于32°～35°称为使⽤极限舵⾓。
船上对此使⽤了⽌舵器或限位器，能使舵⾓不超过35°。
舵设备的组成：1．舵设备由舵装置、舵机与转舵装置、操舵装置的控制装置及其他附属装置组成。
2．舵⼿转动舵轮或扳动操舵⼿柄（或应急装置），启动机械、液压或电⼒操舵装置即可控制舵机正转、反转及停⽌。
3．转舵装置⼜称传动装置，其作⽤是把舵机的动⼒传到舵轴，驱动舵叶转动。
舵机和转舵装置⼜统称为操舵装置，均装于船尾舵机舱内。
舵的种类、特点与作⽤：1．按舵杆的轴线位置分类：不平衡舵、平衡舵和半平衡舵。
2．按舵叶的⽀承情况分类：双⽀承舵、多⽀承舵、悬挂舵和半悬挂舵。
3．按舵叶的剖⾯形状分：平板舵、流线型舵：⼜称（复合舵）。
流线型舵的舵叶以⽔平隔板和垂直隔板作为⾻架，外覆钢板制成⽔密的空⼼体，⽔平剖⾯呈机翼形。
这种舵阻⼒⼩，升⼒⼤，舵效⾼，虽构造⽐较复杂，但应⽤⼴泛。
4．特种舵：（1）整流帽舵：即在普通流线型舵的正对螺旋桨的轴线延长部位，加⼀个流线型的圆锥体，俗称整流帽，它有利于改善螺旋桨后的⽔流状态。
（2）主动舵：在舵叶后端装有⼩螺旋桨或导管推进器，转舵时可发出推⼒，增加船舶的转向能⼒；另外，即使是在低速甚⾄停车时，操作⼩螺旋桨仍可得到转头⼒，推船缓⾏，⼤⼤提⾼了船舶的操纵性，这种舵适⽤于对操纵能⼒要求⾼、靠离码头⽐较频繁的船舶，例如引航船、渡轮、科学考察船等。
（3）襟翼舵：⼜称可变翼形舵。
可以横向移动。
因此，襟翼舵有助于船舶获得较⼤的转船⼒矩，从⽽提⾼舵效或减⼩舵杆扭矩，舵机功率也较⼩；另外，如果使⽤襟翼舵，航向改变可以⽤较⼩的舵⾓，使船舶改向时失速较⼩，从⽽减少了油耗。
船舶舵机装置的自动控制系统介绍
三、对舵机拖动控制系统的技术要求 （一）、从主配电板到舵机舱应采用双线供电制，并尽可能远离 分开敷设（如左、右舷两路）。在正常情况下应急配电板供电时， 其中一路可以经应急配电板供电。驾驶室与舵机舱的操舵装置应使 用同一电源。 （二）、舵机电动机应满足舵机的技术性要求，并能保证堵转 1min的要求。 （三）、拖动电动机组应采用双机系统，各机组可单独运行（一 机组为备用），也可同时运行。一机组故障碍时，另一机组应能自 动投入运行。 （四）、至少设有驾驶室和舵机舱两个控制站，并设有转换装置， 防止两地同时操纵。 （五）、现代船舶驾驶室多装有操舵仪，一般设有自动、随动、 应急三种操舵方式，也可只设两种。 （六）、船舶处于最深航海吃水并以最大营运航速前进时，不仅 能满足舵自一舷350转至另一舷350的最大舵角要求，还应满足自任 一舷350转至另一舷300的时间不超过28s的转舵速度要求。 （七）、舵角指示器指示舵角的误差应不大于±10。
右偏，并自动停在右舵，舵操右舵XX0，舵叶右偏，并且自动停在 右舵XX0上。为了减小S形航迹的振幅，船舶在返回正航向过程中， 必须操回舵 ．
图13-8 随动操舵方框图
图13-9为自动操舵的原理图。当船舶沿给定航向上航行，舵叶 在艏艉线上，如图示，滚轮1恰好与绝缘块4接触，两个继电器KA1、 KA2线圈都不通电，其常开触头都开启，直流发电机G磁场电流为 零，输出电压U0为零，直流电动机M停转。沿着正航向航行的船舶， 当受到风、水流等外界干扰而向右或左偏转离开正航向K某一角度γ 时，通过罗经的航向发送器，使航向接受器也转动同一角度 γ，于 是被航向接受器带动的滚轮1也就在两个导电半圆环2、3内侧滚动 某一角度，或与导电半圆环2接触，或与3接触，于是
Aura′=0，电动机停止转动。舵叶处于右舵与舵轮转角相对应的某 一角度的位置上。 如果要求回舵，就得舵轮扳回零位，R1的滑动点从a点重新返 回到0点，电桥平衡又被破坏，但这时放大器的输入信号U0a′<0， 发电机励磁电流IfG和输出电压U0为负，电动机逆时针方向转动， 舵叶向着艏艉线方向偏转。当回到艏艉线上时，通过反馈机构，R2 的滑动点也从a′点返回到0′点电桥又重新恢复平衡，放大器输入信 号U00′=0，电动机停止转动。 改变舵轮的转动方向，便可以改变电动机旋转和舵叶偏转的方 向。随动操舵的方框图如图13-8所示。由方框图可知，就其工作原 理来说，随动操舵就是一个闭环的随动系统，是一个根据偏差进行 自动调节的系统。这种系统的停舵指令不是由操舵人员发出的，而 是在舵叶偏转过程中，由它本身通过反馈机构发出的。由于闭环系 统中采用了比较环节（由两个电位器组成的电桥）进行比较，因此 只有当舵角反馈信号（与偏舵角β成比例）与操舵信号（分操舵角γ 成比例）相等时，偏关信号U1=0，舵叶才会停止偏转。舵轮从角回 互零位，舵叶也从β角回到艏艉线上。图13-8 随动操舵方框图 随动操舵的方法是，船舶在偏航右舵，舵轮操右舵XX0，舵叶右
舵
反应舵
单板舵：
又称平板舵。舵叶是一块钢板，正 反两面交替安装的横向加强筋（舵 臂）等构成。这种舵的特点结构简 单，容易制造，造价低廉，但舵效 不高，阻力大。
用途：驳船和内河小船。
流线型舵：
剖面呈流线型。它是骨架的外围 用复板覆盖而成的。这种舵水动 力性能好，小舵角舵效高，阻力 小。将舵做成空心水密而获得一 定的浮力，可减少舵承上的压力。 其强度也高。虽结构比较复杂， 但被广泛采用与各种船舶上。
λ越小, 绕流的影响就越大，即在同样舵角上所产生的舵压力 越小，而达到最大转船力矩时的舵角就越大。
舵叶的λ值受到船舶吃水及船尾形状等条件限制
海船 (λ=2～2.5)， Mmax的舵角多介于30º ～35 º 之间，规定35 º 河船 (λ 1.0～2.0)， Mmax出现在35 º ～45 º 舵角之间
这种舵由于水平截面呈对称机翼形，故又称流线型舵
舵的型式很多，图8—1示出三种
舵叶的偏转由操舵装置(通常称舵机)来控制 舵机经舵柄1将扭矩传递到舵杆3上 舵杆3由舵承支承，它带动舵叶7偏转 舵承固定在船体上，由承及密封填料组成 舵叶还可通过舵销5支承在舵柱8的舵托9或舵钮6 上
几种舵
整流帽舵
转子舵
- 是在普通舵的前缘装一高速旋转的圆柱， 由于圆柱的高速旋转，产生了一股侧向流， 此流即提高舵的升力，同时增加了绕舵的 环流，又增加了升力，从而明显地提高了 船的回转性能，此种舵多被回转性能要求 高的船所采用。
5、以提高舵压力为目标，一般在普通的 流线型舵上增加一些附体，以更好的 控制尾流，设计成一种高性能的舵。 ⑴希林舵：应用控制螺旋桨尾流的思路 设计成功的一种高性能舵，它的专利 技术包括上下制流板，尾导流板或称 支撑楔板，这种舵广泛应用于出口船 舶。 ⑵主动舵 ⑶襟翼舵：80年代推船船队多用
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不平衡舵的舵杆轴线 在舵叶导边处，舵压 力中心至舵杆轴线的 距离较大，所需转舵 力距也大。
2.2.4.3根据舵杆分
半平衡舵是舵叶上半部 分为不平衡舵，下半部 分为平衡舵。不平衡舵 和半平衡舵有利于保持 航向的稳定性，但需要 较大的舵机功率。
2.3操舵装置
将舵转至所需角度的装置。
可分为人力操舵装置和动力操舵装置两类。
3.1.2 液压传动的工作原理及组成
一、液压系统的工作原理
举 例：液压千斤顶组成 液压千斤顶工作
3.1.2 液压传动的工作原理及组成
工作原理特点： 1）用具有一定压力的液体来传动； 2）传动过程中必须经过两次能量转换； 3）传动必须在密封容器内进行，且容积要发生变化。 问：大活塞举升速度取决于？与液体压力有关吗？
操舵装置主要由通常设于船舶尾部的舵机、设在驾 驶台的操纵装置和传动装置组成。
2.3.1操舵装置
舵机是转动舵的机械， 有电动液压舵机和 电动机械舵机。
2.3.2操舵装置
操纵装置是使舵机能按 照驾驶者意图及时地、 准确地将舵转到所需 舵角上的装置，有电 力式、液压式、电动 液压式和机械式等多 种。
2.3.3传动装置
二、液压传动系统的组成
1.动力元件—液压泵。将原动机输入的机械能转换为液体 的压力能，作为系统供油能源装置。
2.执行元件— 液压缸（或马达）。将流体压力能转换为机 械能，而对负载作功。
2.2.3.1根据舵叶分
平板舵舵叶由金属板或 木板制成，水平剖面呈 直线形，结构简单，在 帆船上广泛使用。
2.2.3.2根据舵叶分
流线型舵的舵叶以水平隔板 和垂直隔板作为骨架，外覆 钢板制成水密的空心体，水 平剖面呈机翼形，阻力小， 升力大，应用广泛。
有些船为了使螺旋桨后面的 水流情况得到改善，在普通 流线型舵上加了一个流线型 的整流帽，称为整流帽舵。
液压传动的优缺点
3.1.1 液压技术的应用和发展
第一阶段： 17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年
世界上第一台水压机诞生,发展缓慢。
第二阶段： 上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开
始生产液压元件，并首先应用于机床。 第三阶段：
上世纪50、60、70年代，液压传动技术迅 速发展，渗透到国民经济的各个领域。
1.6 舵的发展
现代舵
1.7 舵的发展
2.舵设备组成
舵设备由舵叶、转舵装置、舵机、操舵装置和传 动装置等部分组成。
2.1位置
其中操舵装置在指挥室，舵机和转舵装置安装在 船尾。
2.2舵
舵是由桨演变而来的。
早期的船是用装在船尾的桨来 控制航向。后来将桨固定在船 尾中线处，成为可转动的专用 舵。
舵锚装备
学院888888系
第1节 舵装置概述及液压基础
1 舵的发展
舵的出现，对船舶的发展意义 重大，它与风帆、指南针 一起，组成了保证舰船安 全航行的三大条件。
1.1 舵的发展
汉船的推进工具：篙。 篙与筏子同期出现。
1.2 舵的发展
桨 一种用人力推进舟船 的木质工具。
出现时期比篙稍晚。
桨在汉代又叫楫、札、 棹。
2.2.4根据舵杆分
根据舵杆轴线在舵叶上的位置区分，有平衡舵、 不平衡舵和半平衡舵。
2.2.4.1根据舵杆分
平衡舵的舵杆轴线在舵叶靠 中前位置，舵压力中心至舵 杆轴线的距离较小，所需转 舵力矩也小，从而可减少转 舵所需的舵机功率。它的缺 点是舵在工作时容易摆动， 对航向稳定性不利。
2.2.4.2根据舵杆分
1.3 舵的发展
橹由长桨演进来的一种 新的推进与操纵工具。
操作时将其纵置于舷侧， 用手来回摇动橹柄， 可产生持续的推力， 还能控制船舶航向。
1.4 舵的发展
风帆始于殷商，秦汉成熟。
舵桨发展成尾舵。为增加 操纵力矩，桨叶渐趋短 宽，人在舷侧难以操作， 转至船尾，尾舵就产生 了。
1.5 舵的发展
广州东汉墓葬陶船模尾 部有尾舵。
传动装置是连接舵机和操纵装置的机构。
3.传动—传递运动和动力的方式
机械（如齿轮传动、皮带传动、 链轮传动） 传
动 类 电力（如电机作动力）
型 流体
液压
气压
液压传动—利用液体压力能实现运动和动力传动方式
液压传动—本系统最复杂、抽象、广泛
3.1.液压传动基础
液压技术的应用和发展 液压传动的工作原理与组成
应用举例
机床
磨床、组合机床、自动线
工程机械 振动压路机、挖掘机、装载机、起重机等
冶金机械 轧钢机、粉末冶金
塑料机械 液压注塑机、塑料注射成型机
汽车
自卸车、制动器、自动变速器、转向器
航天航空 飞机起落架
我国பைடு நூலகம்压传动技术
始于20世纪50年代，目前正处于迅速发展、提高的阶段。 其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和 工程机械上。
目前，液压技术正在向高压、高速、高效、大流量、大 功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化 方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。
液压技术的智能化阶段虽然开始不久，但是从它的星星点 点实践成功的事例来看，成果已非常诱人。
流体技术+电气控制，好比老虎插上翅膀。
“东方明珠”电视天线液压同步顶升技术
2.2.2舵的选择
舵角：舵转动时产生的回转力矩的大小取决于舵 角，即转舵后舵叶与正舵位置的夹角。当舵角为 0°或90°时，回转力矩等于零，当舵角为37°时， 回转力矩达到最大值。通常将最大舵角控制在35° 以内，该舵角称为有利舵角。
2.2.3根据舵叶分
根据舵叶的剖面形状区分，有平板舵和流线型舵。
舵由舵叶和舵杆两部分组成。
2.2.1舵的选择
舵型取决于船舶的类型、大小、尾型和推进装置的 类型。
海船常用单舵，内河船因航道复杂常设有2～3个舵。
舵面积根据船型、螺旋桨和舵的数目、船长和满载 吃水等确定,海船单螺旋桨单舵的舵面积比为1.6%～ 2.2%，双螺旋桨单舵的为1.5%～2.5%；油船的为 1.3%～2.0%；沿海船的为2.3%～3.3%，内河船的 为2.1%～5.0%。
采用比例调速阀的东方明珠电视天 线液压同步顶升技术获得了国家科技 进步奖。
天线桅杆液压整体提升的核心设备 由承重钢铰线、液压提升器、电液动 力系统、传感检测系统以及计算机控 制系统等组成。
根部段内底层为动力舱，布置4套 液压动力系统，分别控制各侧提升器； 上层为控制舱，布置4台动力控制柜， 分别控制4套液压动力系统；总控制 台则控制和监测整套提升设备。
2.2.4.3根据舵杆分
半平衡舵是舵叶上半部 分为不平衡舵，下半部 分为平衡舵。不平衡舵 和半平衡舵有利于保持 航向的稳定性，但需要 较大的舵机功率。
2.3操舵装置
将舵转至所需角度的装置。
可分为人力操舵装置和动力操舵装置两类。
3.1.2 液压传动的工作原理及组成
一、液压系统的工作原理
举 例：液压千斤顶组成 液压千斤顶工作
3.1.2 液压传动的工作原理及组成
工作原理特点： 1）用具有一定压力的液体来传动； 2）传动过程中必须经过两次能量转换； 3）传动必须在密封容器内进行，且容积要发生变化。 问：大活塞举升速度取决于？与液体压力有关吗？
操舵装置主要由通常设于船舶尾部的舵机、设在驾 驶台的操纵装置和传动装置组成。
2.3.1操舵装置
舵机是转动舵的机械， 有电动液压舵机和 电动机械舵机。
2.3.2操舵装置
操纵装置是使舵机能按 照驾驶者意图及时地、 准确地将舵转到所需 舵角上的装置，有电 力式、液压式、电动 液压式和机械式等多 种。
2.3.3传动装置
二、液压传动系统的组成
1.动力元件—液压泵。将原动机输入的机械能转换为液体 的压力能，作为系统供油能源装置。
2.执行元件— 液压缸（或马达）。将流体压力能转换为机 械能，而对负载作功。
2.2.3.1根据舵叶分
平板舵舵叶由金属板或 木板制成，水平剖面呈 直线形，结构简单，在 帆船上广泛使用。
2.2.3.2根据舵叶分
流线型舵的舵叶以水平隔板 和垂直隔板作为骨架，外覆 钢板制成水密的空心体，水 平剖面呈机翼形，阻力小， 升力大，应用广泛。
有些船为了使螺旋桨后面的 水流情况得到改善，在普通 流线型舵上加了一个流线型 的整流帽，称为整流帽舵。
液压传动的优缺点
3.1.1 液压技术的应用和发展
第一阶段： 17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年
世界上第一台水压机诞生,发展缓慢。
第二阶段： 上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开
始生产液压元件，并首先应用于机床。 第三阶段：
上世纪50、60、70年代，液压传动技术迅 速发展，渗透到国民经济的各个领域。
1.6 舵的发展
现代舵
1.7 舵的发展
2.舵设备组成
舵设备由舵叶、转舵装置、舵机、操舵装置和传 动装置等部分组成。
2.1位置
其中操舵装置在指挥室，舵机和转舵装置安装在 船尾。
2.2舵
舵是由桨演变而来的。
早期的船是用装在船尾的桨来 控制航向。后来将桨固定在船 尾中线处，成为可转动的专用 舵。
舵锚装备
学院888888系
第1节 舵装置概述及液压基础
1 舵的发展
舵的出现，对船舶的发展意义 重大，它与风帆、指南针 一起，组成了保证舰船安 全航行的三大条件。
1.1 舵的发展
汉船的推进工具：篙。 篙与筏子同期出现。
1.2 舵的发展
桨 一种用人力推进舟船 的木质工具。
出现时期比篙稍晚。
桨在汉代又叫楫、札、 棹。
2.2.4根据舵杆分
根据舵杆轴线在舵叶上的位置区分，有平衡舵、 不平衡舵和半平衡舵。
2.2.4.1根据舵杆分
平衡舵的舵杆轴线在舵叶靠 中前位置，舵压力中心至舵 杆轴线的距离较小，所需转 舵力矩也小，从而可减少转 舵所需的舵机功率。它的缺 点是舵在工作时容易摆动， 对航向稳定性不利。
2.2.4.2根据舵杆分
1.3 舵的发展
橹由长桨演进来的一种 新的推进与操纵工具。
操作时将其纵置于舷侧， 用手来回摇动橹柄， 可产生持续的推力， 还能控制船舶航向。
1.4 舵的发展
风帆始于殷商，秦汉成熟。
舵桨发展成尾舵。为增加 操纵力矩，桨叶渐趋短 宽，人在舷侧难以操作， 转至船尾，尾舵就产生 了。
1.5 舵的发展
广州东汉墓葬陶船模尾 部有尾舵。
传动装置是连接舵机和操纵装置的机构。
3.传动—传递运动和动力的方式
机械（如齿轮传动、皮带传动、 链轮传动） 传
动 类 电力（如电机作动力）
型 流体
液压
气压
液压传动—利用液体压力能实现运动和动力传动方式
液压传动—本系统最复杂、抽象、广泛
3.1.液压传动基础
液压技术的应用和发展 液压传动的工作原理与组成
应用举例
机床
磨床、组合机床、自动线
工程机械 振动压路机、挖掘机、装载机、起重机等
冶金机械 轧钢机、粉末冶金
塑料机械 液压注塑机、塑料注射成型机
汽车
自卸车、制动器、自动变速器、转向器
航天航空 飞机起落架
我国பைடு நூலகம்压传动技术
始于20世纪50年代，目前正处于迅速发展、提高的阶段。 其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和 工程机械上。
目前，液压技术正在向高压、高速、高效、大流量、大 功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化 方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。
液压技术的智能化阶段虽然开始不久，但是从它的星星点 点实践成功的事例来看，成果已非常诱人。
流体技术+电气控制，好比老虎插上翅膀。
“东方明珠”电视天线液压同步顶升技术
2.2.2舵的选择
舵角：舵转动时产生的回转力矩的大小取决于舵 角，即转舵后舵叶与正舵位置的夹角。当舵角为 0°或90°时，回转力矩等于零，当舵角为37°时， 回转力矩达到最大值。通常将最大舵角控制在35° 以内，该舵角称为有利舵角。
2.2.3根据舵叶分
根据舵叶的剖面形状区分，有平板舵和流线型舵。
舵由舵叶和舵杆两部分组成。
2.2.1舵的选择
舵型取决于船舶的类型、大小、尾型和推进装置的 类型。
海船常用单舵，内河船因航道复杂常设有2～3个舵。
舵面积根据船型、螺旋桨和舵的数目、船长和满载 吃水等确定,海船单螺旋桨单舵的舵面积比为1.6%～ 2.2%，双螺旋桨单舵的为1.5%～2.5%；油船的为 1.3%～2.0%；沿海船的为2.3%～3.3%，内河船的 为2.1%～5.0%。
采用比例调速阀的东方明珠电视天 线液压同步顶升技术获得了国家科技 进步奖。
天线桅杆液压整体提升的核心设备 由承重钢铰线、液压提升器、电液动 力系统、传感检测系统以及计算机控 制系统等组成。
根部段内底层为动力舱，布置4套 液压动力系统，分别控制各侧提升器； 上层为控制舱，布置4台动力控制柜， 分别控制4套液压动力系统；总控制 台则控制和监测整套提升设备。