《液压舵机》PPT课件

1 第九章知识树 液 压 舵 机第 一 节 概 述第 二 节 液 压 舵机 的 工 作 原 理 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 泵 控 式液 压 舵 机 实 例第 六 节 阀 控 式液 压 舵 机 实 例 第 九 章 液 压 舵 机1 理 解 操 舵 装 置 的 功 用 、 转 舵 原 理 和 要 求 。2 掌 握 阀 控 型 和 泵 控 型 舵 机 的 主 要 组 成 和 工 作 原 理 。3 了 解 液 压 舵 机 的 转 舵 机 构 类 型 、 结 构 、 工 作 特 点 。4 了 解 液 压 舵 机 的 遥 控 系 统 类 型 。5 了 解 伺 服 液 压 缸 式 、 伺 服 电 机 式 、 液 压 式 操 纵 系 统 。6 熟 悉 泵 控 式 液 压 舵 机 、 阀 控 式 液 压 舵 机 的 典 型 实 例 。 1 能 分 析 泵 （ 阀 ） 控 式 液 压 舵 机 的 工 作 过 程 。2 能 进 行 液 压 系 统 的 充 液 和 调 试 。知 识 目 标能 力 目 标 2 远 距 离 操 纵机 构 转 舵 动 力 机械 转 舵 机 构 舵 追 随 机 构 应 急 装 置 辅 助 装 置 第 一 节 概述 3第 九 章 一 、 操 舵 装 置 的 功 用 和 组 成 简 称 舵 机 ， 舵 机 的 功 用 是 保 证 船 舶 按 要 求 迅 速 可靠 地 将 舵 叶 转 到 并 保 持 在 指 定 的 舵 角 ， 以 使 船 舶 航 行 在 给 定 的航 线 上 。 第 一 节 概述 4 第 九 章 操 舵 装 置 布 置 示 意 图 ： 图 9-1 操 舵 装 置 布 置 示 意 图 第 一 节 概述 5 第 九 章 二 、 转 船 力 矩 和 转 舵 扭 矩可 以 改 变 船 舶 航 向 。u要 使 船 舶 转 向 ， 就 必 须 转 舵 。 要 转 舵 并 保 持 航 角 ， 就 必 须 有 人 力或 机 械 （ 舵 机 ） 来 对 舵 柱 施 加 一 定 的 转 舵 力 矩 M， 转 舵 扭 矩 的 大 小等 于 舵 的 水 动 力 矩 Ma与 转 舵 摩 擦 力 矩 Mf之 和 。 图 9-3 转 舵 变 向 原 理 图 9-4 转 船 力 矩 和 舵 的 水 动 力 矩 的 关 系 第 一 节 概述 6 第 九 章 三 、 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 。（ 2） 舵 装 置 应 在 驾 驶 台 和 舵 机 室 主 操 都 设 有 控 制 器 ； 当 主 舵 装 置设 置 两 台 动 力 设 备 时 ， 应 设 有 两 套 独 立 的 控 制 系 统 ， 且 均 能 在 驾 驶室 控 制 。（ 3） 替 代 动 力 源 。（ 4） 操 舵 装 置 应 设 有 有 效 的 舵 角 限 位 器 。（ 5） 对 1万 总 吨 以 上 的 油 船 、 化 学 品 船 、 液 化 气 体 运 输 船 尚 有 一 些附 加 要 求 。（ 6） 能 被 隔 断 的 、 由 于 动 力 源 或 外 力 作 用 能 产 生 压 力 的 液 压 系 统任 何 部 分 均 应 设 置 安 全 阀 。 第 二 节 液 压 舵 机 的 工 作 原 理 7 第 九 章 一 、 泵 控 式 液 压 舵 机 图 9-5 泵 控 式 液 压 舵 机 工 作 原 理 图1-电 动 机 ； 2-双 向 变 量液 压 泵 ； 3-放 气 阀 ； 4-转 舵 油 缸 ； 5-撞 杆 ； 6-变 量 泵 控 制 杆 ； 7-调 节螺 母 ； 8-舵 柄 ； 9-安 全阀 ； 10-舵 角 指 示 器 的发 送 器 ； 11-舵 杆 ； 12-反 馈 杆 ； 13-储 能 弹 簧 ；14-浮 动 杆 ； 15-旁 通 阀 ；16-液 压 遥 控 受 动 器 ；17-电 气 遥 控 泵 控 液 压 舵 机 工 作 原 理 演 示蓄 能 器 工 作 原 理 演 示 第 二 节 液 压 舵 机 的 工 作 原 理 8 第 九 章 二 、 阀 控 式 液 压 舵 机 使 用 单 向 定 量 液 压 泵 ， 其 吸 排 方 向 不 变 ，油 液 进 出 推 舵 液 压 缸 的 方 向 由 驾 驶 室 遥 控 的 换 向 阀 来 控 制 ， 以达 到 改 变 转 舵 方 向 的 目 的 。 当 换 向 阀 处 于 中 位 ， 液 压 泵 的 排 油将 经 换 向 阀 旁 通 而 直 接 返 回 液 压泵 的 进 口 （ 闭 式 系 统 ） 或 回 油 箱（ 开 式 系 统 ） ； 而 转 舵 液 压 缸 的进 、 出 口 油 路 处 于 锁 闭 状 态 而 稳住 舵 叶 。 第 二 节 液 压 舵 机 的 工 作 原 理 9 第 九 章 三 、 数 字 液 压 舵 机数 字 液 压 油 缸 是 将 液 压 油 缸 、 数 字 液 压 阀 和 位 置 反 馈 、 电 信号 转 换 单 元 结 合 为 一 个 整 体 并 全 部 装 在 油 缸 内 ， 对 外 仅 需 连 接 液压 回 路 （ 高 、 低 压 油 管 ） 和 控 制 用 电 脉 冲 信 号 ， 便 可 方 便 地 根 据每 一 个 电 脉 冲 信 号 对 应 固 定 的 油 缸 行 程 而 完 成 不 同 脉 冲 数 量 和 频率 控 制 下 的 不 同 运 动 效 果 。 图 9-7 数 字 液 压 缸 实 物 图 第 二 节 液 压 舵 机 的 工 作 原 理 10 第 九 章 数 字 液 压 舵 机 系 统 原 理 及 优 点 利 用 新 型 数 字 液 压 缸 搭 建 的 新 型 液 压 舵 机 系 统 具 有 系 统 简单 、 维 护 方 便 、 操 作 容 易 、 安 全 可 靠 、 控 制 精 度 高 等 特 点 ， 可手 动 、 半 自 动 、 全 自 动 多 种 操 作 ， 特 别 适 合 大 型 船 舶 舵 机 控 制系 统 。 图 9-8 数 字 液 压 舵 机 系 统 图 第 三 节 液 压 舵 机 的 转 舵 机 构 11 第 九 章 一 、 往 复 式 转 舵 机 构滑 式 是 目 前 在 船 舶 舵 机 中 应 用 最 广 的 一 种 传 统 型 结 构 。滑 式 转 舵 机 构转 舵 机 构 工 作 原 理 第 三 节 液 压 舵 机 的 转 舵 机 构 12 第 九 章 滚 轮 式 的 结 构 持 点 是 用 装 在 舵 柄 端 部 的 滚 轮 代 替滑 式 机 构 中 的 十 字 头 或 拨 叉 。 工 作 时 受 油 压 推 动 的 撞 杆 ， 以 其顶 部 直 接 顶 动 滚 轮 ， 迫 使 舵 柄 转 动 。摆 缸 式 ， 它 的 主 要 结 构 特 点 在 于 采 用 了 与 支 架 相铰 接 的 两 个 摆 动 式 液 压 缸 。 转 舵 时 ， 利 用 活 塞 在 油 压 作 用 下 所产 生 的 推 力 与 往 复 运 动 ， 并 通 过 与 活 塞 杆 铰 接 的 舵 柄 ， 推 动 舵柱 偏 转 。 第 三 节 液 压 舵 机 的 转 舵 机 构 13 第 九 章 二 、 回 转 式 转 舵 机 构 在 回 转 式 转 舵 机 构 中 比较 常 见 的 是 。 图 9-14 转 叶 式 转 舵 机 构1-舵 柱 ； 2-缸 体 ； 3-定 叶 ；4-转 叶 ； 5-转 毂 ； 6-油 管 第 四 节 液 压 舵 机 的 遥 控 系 统 14 第 九 章 一 、 伺 服 液 压 缸 式 这 种 遥 控 系 统 适用 于 带 浮 动 杠 杆 追 随机 构 的 泵 控 式 舵 机 。1-伺 服 液 压 缸 ； 2-压 力 表 接 头 ；3-液 控 旁 通 阀 ； 4-锁 闭 阀 ； 5-电磁 换 向 阀 ； 6-安 全 阀 ； 7-表 接 头 ；8-溢 流 节 流 阀 ； 9-单 向 阀 ； 10- 液 压 泵 ； 11-油 箱 ； 12-过 滤 器 图 9-16 伺 服 液 压 缸 式 遥 控 液 压 系 统 原 理 图 第 四 节 液 压 舵 机 的 遥 控 系 统 15 第 九 章 二 、 伺 服 电 机 式 以 伺 服 电 动 机 为 执 行 元 件 的 舵 机 遥 控 系 统 可 以 采 用 直 流 伺服 电 机 ， 也 可 采 用 交 流 伺 服 电 机 。 它 也 用 于 带 浮 动 杠 杆 追 随 机构 的 泵 控 式 舵 机 。1-舵 轮 ； 2-操 舵 电 位 计 ； 3-反 馈 电 位 计 ； 4-齿 轮 齿 条 机构 ； 5-锥 齿 轮 副 ； 6-丝 杆 ；7-导 杆 ； 8-滑 块 螺 母 ； 9-涡轮 ； 10-行 星 齿 轮 ； 11-蜗 杆 ；12-直 流 伺 服 电 机 ； 13-直 流 电 动 机 激 励 绕 组 ； 14-交 流 电动 机 ； 15-直 流 发 电 机 ； 16-直 流 发 电 机 激 励 绕 组 ； 17-放大 器 图 9-17 直 流 伺 服 电 机 式 遥 控 系 统 原 理 图 第 四 节 液 压 舵 机 的 遥 控 系 统 16 第 九 章 三 、 液 压 式 液 压 式 操 纵 系 统 是 利 用 油 液 来 传 递 操 舵 信 号 的 系 统 ， 它 由发 送 器 和 受 动 器 两 部 分 组 成 。1-舵 轮 ； 2-手 柄 ； 3-截 止 阀 ；4-平 衡 阀 ； 5-液 压 缸 图 9-18 发 送 器 和 受 动 器 原 理 图 第 五 节 泵 控 式 液 压 舵 机 实 例 17 第 九 章 一 、 392KN m舵 机 液 压 系 统1-油缸； 2-油缸； 3、 4、 5、6、 7、 8-截止阀 图 9-19 392kNm舵 机 液 压 系 统 工 作 原 理 图 第 五 节 泵 控 式 液 压 舵 机 实 例 18 第 九 章 液 动 隔 离阀 舵 角 行 程 限 位阀 手 动 换 向阀液 动 隔 离阀舵 角 行 程 限 位阀 双 向 变 量泵 滤 油 器补 油 泵 油 温 调 节器 安 全 溢 流 阀 双 向 变 量泵滤 油 器 补 油泵746 8 53 35 78 64 1号 油 缸2号 油 缸 4号 油 缸3号 油 缸 D D 手 摇 泵 21 2 定 压 溢 流 阀截 止 阀 组 截 止 阀 组 左 机组 右 机组（ 主 油 泵 ） （ 主 油 泵 ） 0.7MPa 18MPa放 气 阀 放 气 阀放 气 阀 放 气 阀 第 五 节 泵 控 式 液 压 舵 机 实 例 19 第 九 章 二 、 637/735kN m舵 机 液 压 系 统1-主 泵 ； 2-电 动 机 ； 3-辅 泵 ；4-油 箱 ； 5-粗 过 滤 器 ； 6-细过 滤 器 ； 7-减 压 阀 ； 8-单 向阀 ； 9-单 向 阀 ； 10-旁 通 阀 ；11-溢 流 阀 ； 12-冷 却 器 ；13-液 控 单 向 阀 ； 14-可 调 节流 阀 ； 15-安 全 阀 ； 16-限 位螺 帽 ； 17-减 速 器 ； 18-螺 杆 ；19-导 块 ； 20-连 杆 ； 21-伺 服 电 动 机 ； 22-手 轮 ； 23-交流 电 动 机 ； 24-直 流 发 电 机 ；25-操 舵 角 反 馈 机 构 ； 26-舵角 发 讯 器 图 9-22 637/735kNm舵 机 液 压 系 统 工 作 原 理 图 第 五 节 泵 控 式 液 压 舵 机 实 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 节 阀 控 式 液 压 舵 机 实 例 21 第 九 章 一 、 245kN m舵 机 液 压 系 统1-主油泵； 2-辅助油泵；3-集油器； 4-安 全 溢 流 阀 ；5-定压溢 流 阀 ； 6-电液换向阀； 7-压力继电器； 8-舵柄； 9-转舵油缸； 10-放气间； 11-安全 溢 流间组； l2-手动柱塞泵；13-手动换向阀； l4-双向 液压锁； 15-中间传动轴；l6-同步拉杆机构； l7-滑块图 9-23 245kNm舵 机 液 压 系 统 工 作 原 理 图 第 六 节 阀 控 式 液 压 舵 机 实 例 22 第 九 章 二 、 73.5kN m电 动 液 压 舵 机1-电液动换向阀； 2-单 向 阀 ； 3-精滤器；4-溢流阀； 5-泵组；6-泵组； 7-辅泵； 8-单 向 阀 ； 9-溢流阀；10-溢流阀； 11-过 滤器 ； 12-油箱； 13-操纵阀； 14-液动换向阀； 15-液手动换 向阀； 16-液动滑阀；17-组合阀； 18-缓冲阀； 19-转舵油缸；20-限位旁通阀图 9-24 73.5kNm舵 机 液 压 系 统 工 作 原 理图 第 六 节 阀 控 式 液 压 舵 机 实 例 23 第 九 章 思 考 与 练 习 24 第 九 章 1 . 完 整 的 操 舵 装 置 由 哪 些 部 分 组 成 ？2 . 简 述 泵 （ 阀 ） 控 式 液 压 舵 机 的 性 能 、 系 统 组 成 和 工 作原 理 。3 . 通 常 船 舶 上 操 舵 装 置 安 装 有 几 套 ？ 各 自 的 用 途 是 什 么 ？4 . 钢 质 海 船 人 级 与 建 造 规 范 对 舵 机 的 技 术 要 求 有 哪些 ？5 . 泵 控 式 和 阀 控 式 液 压 舵 机 常 见 的 故 障 有 哪 些 ?6 . 液 压 舵 机 常 见 故 障 诊 断 的 方 法 是 什 么 ？