舵机液压系统-六组解读

船舶液压装置知识点总结一、液压系统概述1.液压系统的基本概念液压系统是一种能够将液体作为工作介质，通过液压传动来传递能量的机械系统。

液压系统主要包括液压液体、液压泵、液压阀、液压缸和液压管路等组成部分。

在船舶上，液压系统被广泛应用于起重、操纵、传动和辅助设备等功能。

2. 液压系统的应用领域船舶液压系统主要应用于船舶的主机推进系统、舵机控制系统、泊艇系统、起重设备系统、辅助设备系统等方面。

其中，船舶主机推进系统和舵机控制系统是船舶上最重要的液压系统之一，直接关系到船舶的操纵和驾驶安全性。

3. 液压系统的工作原理液压系统的工作原理是利用液体在封闭容器中的传递压力和能量。

当液压液体被泵送至液压缸时，液压缸内产生了压力，使得活塞受力从而推动执行元件完成工作。

通过液压阀的控制，液压系统可以实现各种复杂的功能。

二、液压系统的组成1. 液压泵液压泵主要用于液压系统中的液体输送功能，它可以将输入的机械能转换成液压能，并通过液压缸和执行元件推动工作。

2. 液压阀液压阀是用来控制液压系统中的液体流向和压力的元件，它起到了调节、控制和分配液压能的作用。

根据其功能，液压阀可以分为方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等不同类型。

3. 液压缸液压缸是液压系统中的执行元件，它根据输入的液压能将机械能转换成直线运动或者旋转运动，并推动相应的机械装置工作。

4. 液压管路液压管路是液压系统中的输送通道，用来连接液压泵、液压阀、液压缸和执行元件等部件，保证液压液能够流通并传递能量。

5. 液压油箱液压油箱是用来储存液压液的容器，同时也起到了滤净和冷却液压液的作用。

6. 液压油液压油是液压系统中的工作介质，它要求具有一定的黏度、流动性、耐磨性和抗氧化性，以确保液压系统的正常运行。

三、液压系统常见故障及解决方案1. 液压系统漏油液压系统漏油一般是由于密封件损坏、油管磨损、接头松动等原因导致的。

解决方法一般是更换密封件、修理或更换油管、拧紧接头等。

第九章舵机steering gear•第一节舵的作用原理和对舵机的要求•第二节液压舵机的工作原理和基本组成•第三节液压舵机的转舵机构•第四节液压舵机的遥控系统•第五节舵机液压系统实例•第六节液压舵机的管理•复习思考题第一节舵的作用原理和对舵机的要求•一、舵的作用：•船舶的操纵性，是船舶的主要航行性能之一。

舵是船舶操纵装置的一个重要部件。

舵是一块平板或具有流线型截面的板，称为舵叶。

装在船尾中纵剖面或对称于中纵剖面的位置上。

它垂直地浸没在水中，并能绕舵轴转动。

舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的专用舾装设备。

可以想象，如果船没有舵，或舵失灵，就象汽车没有方向盘一样，将无法行驶）在大海里任凭风浪摆布。

无主动航向的船不仅不能保证航行的安全，而且是不能到达目的港的。

•舵是舵手（驾驶人员）用来保持或改变船舶在水中运动方向的专用设备。

•舵有两大功能：•一是保持船舶预定航向的能力，称为航向稳定性；•二是改变船舶运动方向的能力，称回转性。

•通常把二者统称为船舶的操纵性。

船舵主要由舵叶和舵杆组成，舵叶是产生水压力的部分，舵杆的作用是转动舵叶和保证舵叶具有足够的强度）舵的作用原理是当水流以某冲角冲至舵叶上时，便产生了流体动力，此作用力通过舵杆传递并船体上，从而迫使船舶转向，也就达到了调整航向的目的。

•舵从帆船时代的简单平板舵发展到今天的流线型舵，不断得到改进，现普通舵和特种舵已有十几种类型。

近个时期，随着科学技术的发展，还出现了一些推进设备也兼有舵设备的功能。

舵的种类很多，分类的方法也很多，有按支承情况、舵杆位置、剖面形状分类的，也有按结构形式和使用功能分的。

•舵的分类：•（一）按舵的支承情况来分1．多支承舵：船体尾柱连有三个以上的舵钮。

2．半悬式舵：下支承的位置在舵的半高处。

3．悬式舵：挂在舵杆上的。

4．双支承舵：除了上支承儿还有一个安在舵根的下支承。

•（二）按舵杆轴线位置来分1．不平衡舵：舵叶位于舵杆轴线之后。

2．半平衡舵：一般就是半悬式舵。

舵机液压原理舵机是一种常见的液压传动装置，它通过液压原理来实现对船舶、飞机等运载工具的操纵。

舵机的液压原理是指利用液体在封闭容器中传递压力的特性，通过控制液体的流动来实现对机械装置的运动控制。

液压系统是由液压泵、液压缸、液压阀等组成的，其中液压泵负责将液体压力转换为机械能，液压缸则通过液体的流动来实现对机械装置的控制，液压阀则起到控制液体流动方向和流量的作用。

舵机的液压原理主要是利用液压缸的工作原理来实现对船舶、飞机等运载工具的操纵。

在舵机液压原理中，液压缸起到了至关重要的作用。

液压缸是利用液体的压力来实现对机械装置的控制，它包括有活塞、活塞杆、缸体等部件。

当液压泵将液体压力传递到液压缸中时，液压缸内的活塞会受到液体的压力而产生运动，从而驱动机械装置的运动。

而通过控制液压阀来控制液体的流动方向和流量，就可以实现对液压缸的控制，从而实现对机械装置的精准操纵。

舵机的液压原理在实际应用中具有广泛的应用，特别是在船舶、飞机等运载工具的操纵系统中。

通过合理设计液压系统的结构和参数，可以实现对船舶、飞机等运载工具的灵活操纵，从而提高运载工具的安全性和稳定性。

同时，舵机的液压原理也为工程技术的发展提供了重要的技术支持，为各种机械装置的精准控制提供了重要的技术手段。

总的来说，舵机的液压原理是利用液体在封闭容器中传递压力的特性，通过控制液体的流动来实现对机械装置的运动控制。

液压缸作为液压系统的核心部件，起到了至关重要的作用。

舵机的液压原理在实际应用中具有广泛的应用，为船舶、飞机等运载工具的操纵系统提供了重要的技术支持，同时也为工程技术的发展提供了重要的技术手段。

通过对舵机液压原理的深入理解和研究，可以为液压技术的发展和应用提供重要的参考和支持。

一、舵设备的组成和舵的类型舵（rudder）作为保持或改变航向的设备，垂直安装在螺旋桨的后方。

为了提高舵效和推进效率，大多采用由钢板焊接而成的空心舵，称为复板舵。

这种舵由于水平截面呈对称机翼形，故又称流线型舵。

舵的类型很多，图7-1-1示出3种典型的海船用舵。

舵机经舵柄1将扭矩传递到舵杆3上。

舵杆3由舵承支承，它穿过船体上的舵杆套筒4带动舵叶7偏转。

舵承固定在船体上，由滑动或滚动轴承及密封填料等组成。

此外，舵叶7还可通过舵销5支承在舵柱8的舵托9或舵钮6上。

舵杆轴线一般就是舵叶的转动轴线。

舵杆轴线紧靠舵叶前缘的舵，称为不平衡舵（unbalanced rudder）［图7-1-1（a）］；舵杆轴线位于舵叶前缘后面一定位置的舵称为平衡舵（balanced rudder）［图7-1-1（b）］；而仅于下半部做成平衡式的舵即称为半平衡舵（semi-balanced rudder）［图7-1-1（c）］。

后两种舵在舵杆轴线之前有一定的舵叶面积，转舵时水流作用在它上面产生的扭矩可以抵消轴线后一部分舵叶面积上的扭矩，从而减轻舵机的负荷。

（a）不平衡舵（b）平衡舵（c）半平衡舵图7-1-1几种舵的示意图1—舵柄；2—上舵承；3—舵杆；4—舵杆套筒；5—舵销；6—舵扭；7—舵叶；8—舵柱；9—舵托；10—舵承二、舵的作用原理和转舵扭矩船舶航行时，如舵叶处于正舵位置，即舵角（rudder angle）（舵叶与船舶中线的夹角）a=0º时；则舵叶两侧所受的水作用力相等，对船的运动方向不产生影响。

但如将舵叶向某舷偏转任一角度a，则其两侧的水流就会如图7-1-2（a）所示那样，不再保持对称，水流绕流舵叶时的流程在背水面就要比迎水面长，背水面的流速也就较迎水面大，而其上的静压力也就较迎水面要小。

这样，舵叶两侧所受水压力的合力（称为舵压力）FN就将垂直于舵叶，作用于舵叶的压力中心O，并指向舵叶的背水面。

除FN外，水流对舵叶还会产生与舵叶中线方向一致的摩擦力FT，它比FN小得多。

8-2液压舵机工作原理和组成大型船舶几乎全部采用液压舵机。

电动舵机仅用于一些小型船舶上。

液压舵机是利用液体的不可压缩性及流量、流向的可控性来达到操舵目的的。

根据液压油流向变换方法的不同, 有两类:1泵控型 2阀控型1.泵控型液压舵机图 8—5示出泵控型液压舵机的原理图。

1—电动机,2—双向变量泵;3—放气阀,4—变量泵控制杆,5—浮动杆,6—储能弹簧,7—舵柄,8—反馈杆,9—撞杆,10—舵杆,11—舵角指示器的发送器,12—旁通阀,13—安全阀,14—转舵油缸,15—调节螺母,16—液压遥控受动器,17—电气遥控伺服油缸双向变量油泵设于舵机室,由电动机 1驱动作单向回转。

油泵的流量和吸排方向,则通过与浮动杆 5的 C 相连接的控制杆 4控制。

即依靠油泵控制 C 偏离中位的方向和距离,来决定泵的吸排方向和流量。

泵控型液压舵机原理图示舵机采用往复式转舵机构。

由油缸 14(固定在机座上和撞杆 9(可在缸中往复运动等组成。

当油泵按图示吸排方向工作时,泵就会通过油管从右侧油缸吸油, 排向左侧油缸, 撞杆 9在油压作用下向右运动 (油液可压缩性极小。

撞杆通过中央的滑动接头与舵柄 7联接,舵柄 7的一端又用键固定在舵杆 10的上端。

撞杆 9的往复运动就可转变为舵叶的偏转。

改变油泵的吸排方向,则撞杆和舵叶的运动方向也就随之而变。

1、工作油压与尺寸舵机油泵工作油压取决于推动撞杆所需的力(转舵扭矩。

舵机最大工作压力(P max 是产生公称转舵扭矩时油泵出口油压。

舵机油泵的额定排出压力不得低于舵机的 P max 。

P max 选得越高,转舵机构的主要尺寸就越小。

油泵额定流量和管路直径相应减小,装置的尺寸和重量就会变小。

资料表明:当 P max 由 10MPa 提高到 20MPa 时,往复式舵机长度大约缩短 5%一 10 %, 重量约可减轻 20%, 并使工作油液的使用量减少 1/2左右。

当 P max 从 20MPa 提高到30MPa 时,往复式舵机的长度几乎不变,重量只减轻 6%~9%,而工作油液的使用量也仅减少 16%~18%。

泵控式舵机液压系统常见故障分析【摘要】文章对泵控型舵机液压系统常见的几种故障进行了分析,并提出了舵机日常管理中的一些注意事项。

【关键词】舵机；故障；液压系统；分析；管理一、前言舵系主要由舵、舵传动机构、舵机，舵机操纵系统等部分组成，航行时，通过舵机转动舵叶，使水流在舵叶上产生横向作用力，为船舶提供回转力矩，从而使船舶保持航向或回转，保证船舶安全航行作业。

液压舵机具有重量轻、尺寸小、工作平稳可靠，单位重量输出功率大、能缓冲风浪对舵叶的冲击、便于维护管理等优点，在船舶上得到了广泛的应用。

二、泵控式液压舵机基本组成液压舵机主要由两大部分组成(如图)(1) 转舵机构其作用是将液压能转换成机械能，使舵叶偏转。

(2) 液压系统其作用是向舵机提供足够的液压能，并设置所需的保护与控制装置。

液压系统包括液压油泵、控制阀件、转舵机构的液压执行部分以及管路等液压辅件。

三、泵控式舵机液压系统常见故障分析1．舵不能转动(1)主泵不能供油。

故障症状为舵机无法转动，是否是主泵不能供油造成的舵机不能转动，可通过换用备用泵加以验证。

如果是泵变量机构卡住，而两台主泵又是共用一套浮动杠杆机构，须先将故障泵的变量机构脱开，才能换用备用液压泵。

如果液压泵机组不能起动，可先用盘车检查液压泵是否有机械性卡阻；再查明是否有电路故障，此时应注意电路连锁保护，辅泵起动前主泵无法起动。

(2)主油路旁通或严重泄漏；故障症状为主泵吸，排油压相近,原因有备用泵锁闭不严(反转)、旁通阀开启、安全阀开启压力过低或被垫起。

(3)主油路不通或舵转动受阻故障症状为主泵排出油压高，噪声大，安全阀开启。

主油路不通的最大原因是泵阀或主油路的液控锁闭阀打不开。

2．只能单向转舵(1)变量泵只能单向排油。

原因多为泵变量机构单向运行发生困难，例如单向卡阻或差动活塞控制油孔堵塞等。

(3)主油路单方向不通或旁通。

原因可能是某侧的安全阀开启压力过低、或主油路锁闭阀在回油时不能开启。

3．转舵时间达不到规范要求(1)主泵流量太小原因多数是因磨损过度造成泵内泄漏严重，或者是泵局部损坏所致，有时也可能是变量机构行程太短或泵转速达不到额定值的缘故。

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。