第七章 典型液压系统

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控制系统
此舵机采用伺服油缸式电气遥控系统 ，两套独立的阀控开式液压伺服系 统互为备用，向伺服油缸17供油 。 由于储存弹簧6不是设在浮动杆的反馈 杆上，而是在两主泵的控制杆上各 设一个，因此当某台主泵万一变量 机构卡阻时，在换用另一台主泵后 浮动杆仍能进行控制。 应急操纵或舵机调试时可在孔 D 处插 入插销，通过手轮 4 直接控制浮动 杆 8 操舵。这时，双向溢流阀 16 可 允许伺服油缸一侧产生的高压油溢 流到另一侧，以便活塞能够移动， 不妨碍手动操纵。
B' 2 B A'018/10/28
B 2 B'
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储存弹簧的功能
1.完成一次性操大舵，使ＣＣ‘在最大位置时间长，加快转舵速度；
2.避免控制点机件损坏；
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对于图7-1所示的舵机机械追随机构，可采取 以下步骤进行调整： (1)停用驾驶台的遥控机构，在销孔D中插入插 销，用手轮在机旁操纵，使操舵角指针指在零 位。 (2)起动No.1泵，如果舵停止时不在零位，则 应调节该泵控制杆上的调节螺套11，至舵能停 在零位为止，锁紧调节螺套。
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更新或修理的系统管路或元件，应在1.5倍设计压力下进行试验，而且在系统充 油后，对系统进行1. 25倍设计压力的密封性试验。 2．舵机的试验和调整 1)对舵控制和指示的要求 (1)电气舵角指示器的指示舵角与实际舵角（由机械舵角指示器指示）之间的偏差 应不大于±1 °，而且正舵时应无偏差。 (2)采用随动方式操舵时，操舵仪的指 示舵角与舵停住后的实际舵角之间的偏差应不大于±1°，而且正舵时应无偏差。 (3)元论舵处于任何位置，均不应有明显跑舵（稳舵时舵偏离所停舵角）现象。 在台架试验中，当舵杆扭矩达到公称值时，往复式液压舵机的跑舵速度应≯0.5 0/min，转叶式液压舵机应不大于40/min。 (4)采用机械或液压方式操纵的舵机， 滞舵（舵的转动滞后于操舵动作）时间应不大于1 s，操舵手轮的空转不得超过半 转，手轮上的最大操纵力应不大于0.1 kN。 (5)电气和机械的舵角限位必须可靠 j实际的限位舵角与规定值（ +1.5°）之差应不大于±30 7° 2)舵机的调整 试舵时如发现实际舵角与操舵仪指令舵角偏差>±1 °，须查明原因并予以纠正， 必要时对控制系统进行调整。随动舵控制系统的调整可分为零位调节和放大比例 环节（或机械传动比）的调节。一般浮动杆的传动比制造时已经确定，只需对控 制杆进行零位调整
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14 二、典型液压舵机系统的分析及故 障处理
1．典型液压舵机系统的分析 1)泵控型液压舵机 川崎F21型伺服油缸控制的泵控型液压舵 机是四转舵油缸的泵控型舵机液压系统， 使用有浮动杆的伺服油缸式电气遥控系 统 (1)主油路和工况选择 ①单泵四缸工况 ②双泵四缸工况 ③单泵双缸工况 不可能在45 s内重新恢复操舵能力，故 不能满足1万总吨及以上的油船、化学 品船和液化气体运输船对舵机的要求
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1一双向变量泵；2-泵变量控制杆；3-泵变量限制 螺帽；4一角杆；5-缓冲弹簧；6-操纵杆；7-伺服 油缸；8-手轮控制杆；9-手轮；10、11、12、 13 -调节螺套
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液压舵机安全阀实船调整步骤如
(1)起动一台油泵，移开舵机控制机构的操舵角限制元件，机旁控制向一舷 操舵。如油泵为变量泵，当舵叶接近限创舵角时，应尽量使油泵以小流量 工作。 (2)当舵受到转舵机构上机械舵角限制器的限制时，油泵的排出压力将升高。 在达到调定压力时，安全阀即应开启。
液压舵机组成框图
发 送 器 受 动 器
第七章典型液压系统
变 向 变 量 泵 转 舵 机 构 反馈机构 舵 叶
1
变向泵式
远操机构
换向阀式
操 纵 阀
三 位 四 通 阀 副油泵
控 制 油 缸
手式 、换 液向 动阀 主油泵
转 舵 机 构
舵 叶
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清洗液压系统的注意事项如下：
(1)使用与拟用液压油和系统密封件材料相容的专用清洗油清 洗，也可使用拟用的液压油作清洗油 。 (2)清洗液应加热，以加强溶解和冲洗能力，水基液加热温度 <50 º C，液压油则< 60 º C。 (3)使用专用冲洗泵、油箱、回油滤器，滤器精度不应低于系 统元件最高过滤要求，冲洗泵流量应能使冲洗液流呈紊流流动 ，也可使用系统工作油泵做冲洗泵。 (4)必须对整个系统进行串洗，大的复杂系统可分段串洗，串 洗时观察返回冲洗油的污染情况，并注意及时更换滤器，直至 回油无污染为止，必要时更换清洗油。 (5)清洗系统油箱时不得使用容易残留纤维的织物和容易破碎 的泡沫塑料擦洗，油箱内壁也不得涂复可能脱落的油漆，可使 用喷涂塑料层防锈。
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1.工况选择
两台斜轴式双向变量柱塞主 泵P1、P2与各自的集成阀块 一起，分别与转舵油缸C1、 C2和C3、C4组成两个可各 自独立工作的闭式系统。两 个集成阀块中共有四个连通 阀V1、V2、V3、V4，通常 都常开，使转舵油缸C1、 C3和C2、C4各成一组，分 别与主泵的两条油路相通。 正常航行时单用一台主泵向 两组（四缸）供油转舵，其 流量即能满足在28s内将舵 由任一舷35º 转至另一舷30º 的要求，并能达到额定转舵 扭矩。进出港或窄水道航行 时可双泵并联工作，扭矩不 变，转舵速度可加快一倍。 2018/10/28
3．舵机日常管理注意事项
(1)舵机间的工作环境——舵机间应该保持清洁、干燥和合适 的温度，冬季注意供热保温，夏季和潮湿季节应注意适当通 风，以防止机械、电器元件过快锈蚀、过热等造成损坏，保 证设备的工作合适。 (2)设备的紧固与清洁——随时检查安 全螺栓、管路连接螺栓、传动杆件的调节锁紧螺母等的紧固 情况。保持舵机设备清洁，以便于观察设备的漏泄及过热痕 迹。 (3)油箱油位——液压泵工作油箱油位应保持在油位计 的2/3高度左右。(4)设备和液压油工作温度泵轴承部位的温 度比油温高10~ 20℃为正常。最合适的工作油温是30~50℃， 油温高于50℃时应使用油冷却器。工作油温一般应不超过 60℃，超过70℃时一般应停止工作，查明原因，加以解决。
伺服油缸式电气遥控系统，两套独立的阀控开式液压伺服系统互为备用 ， 应急 操纵或舵机调试时可在孔D处插入插销，通过手轮4直接控制浮动杆8操舵
(4)压力保护、补油、放气和舵角指示
主泵置于油箱内，两个油口处都设有补油单向阀1，压力降低时能从油箱中吸油 进行补充。泵控型闭式系统也有的靠辅泵经单向阀向主泵两侧的主油路补油。 泵控型舵机每一闭式油路各设有一对安全阀3。此外，舵柄上也设有舵角发信器； 各转舵油缸也设有放空气阀
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追随机构 机械杠杆：三点式、五点式（带副杠杆式） 电子反馈式 1.三点式追随机构 A 操纵点，Ｂ追随点，Ｃ控制点
A
5
1
A
1
A'
A
1
A'
A'
A
C
C
C'
C
C'
B
B
B'
2
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B
B'
A 1
A' 6
三点式杠杆特点：
ＡＡ‘一次性位移不能太大，受ＣＣ’ 最大可位移量确定，否则会损坏控制 处的机件。（用储能弹簧克服该缺点） C C'
(3)使泵的排量保持接近设计值的1/2，观察压力表的读数。如压力表读数 与安全阀要求的调定压力不符，则应按要求值重调。
(4)向另一舷转舵，以同样的方法调整另一侧的安全阀。
调试过程中，必须注意防止系统的油压超过耐压试验的数值，安全阀每次 开启时间不宜超过30 s。安全阀的调整应在船检人员和轮机长在场的情况 下进行
1-补油单向阀；2-主油路锁闭阀；3-主油路安全阀；4-手轮；5-手动操纵杆； 6-储存弹簧；7-主泵控制杆；8- 浮动杆；9一舵柄；10一舵角发送器；ll一辅 泵；12一辅油路安全阀,13-调速阀；14-电磁换向阀；15—辅油路锁闭 阀； 16-双向溢流阀；17-伺服油缸；18-反馈发信器；D-手动操纵插销孔；Pl、P2 主泵；vl、V2、V3、V4 -连通阀；V b1、Vb2 -旁通阀
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第七章典型液压系统
第一节液压舵机系统
一、舵机的试验和检验 2.充油驱气应按说明书的要求进行。一般操作步骤如下：(1)开启系统 中除泄放阀外的所有放气阀、放气堵头、截止阀和旁通阀。 (2)经滤器 将工作油加入补油箱（闭式系统）或循环油箱（开式系统），使达到 最高油位 (3)如系统设有专用加油泵，应用其向系统充油，或者使用滤 油器充油，也可使用系统油泵以小流量充油。充入的新油也要经过精 滤 (4)充油时注意放气阀、放气堵头的放气情况，有连续油流流出后即 可关闭 (5)使用系统主泵充油时，应关闭系统的放气阀和转舵油缸的旁 通阀，在机旁操纵主油泵以小流量交替间断向两侧转舵，进行充油， 并注意反复及时开启系统压力侧的放气阀放气，直至系统内空气放尽， 充满油液
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阀控型 哈特拉 帕舵机
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1. 主油路和工况选择
主油路系统中设有缸阀C1 ~ C4，连通阀P1 ~ P4以及 旁通阀U1、U2，可供手动 选择工况。通常旁通阀关闭 ，其余阀全开，四缸工作（ ①、③缸为一组，②、④缸 为一组）；正常航行开单泵 ，机动航行可开双泵。如发 生油缸或系统漏油，可改用 单泵双缸应急工况。例如用 No.1泵配合③、④缸工作 ，可关P3、P4、U2，其余 阀全开，使①、②缸旁通。
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2.主油路的锁闭
集成阀块中设有油路锁闭阀2，它是一对靠主泵油压启阀 的带卸荷阀的双联液控单向阀
油路锁闭阀的结构原理以图
作用：（1）舵转到指令舵角而主泵停止供油时；（2）锁 闭备用泵油路，防止工作时油经其旁通而影响转舵。