舵设备的作用与组成
舵设备的作用与组成
舵设备的作用与组成舵设备是船舶的重要部件，它在船舶操纵中起着重要的作用。
本文将介绍舵设备的作用和组成。
1. 舵设备的作用舵设备主要用于控制船舶的航向，它可以使船舶按照船长的操作指令改变航向。
舵设备的作用包括以下几个方面：1.1 定向控制舵设备通过控制舵轮，使船舶改变航向，以响应操纵员的指令。
船舶在航行中可能需要调整航向，例如避开障碍物、转弯等，舵设备可以准确地控制船舶的航向。
1.2 姿态控制除了定向，舵设备还可以通过调整船舶的姿态来控制航向。
船舶在航行中可能会受到横向风浪的影响，舵设备可以通过调整船体的姿态来保持船舶的稳定航行。
1.3 操纵灵活性舵设备的设计和操作使得船舶可以实现灵活的操纵。
无论是大型船舶还是小型船舶，舵设备都可以根据不同的操纵需求来实现快速、准确的舵转。
2. 舵设备的组成舵设备由舵轮、舵机、传动系统以及控制系统等组成。
下面将介绍舵设备的主要组成部分：2.1 舵轮舵轮是操纵员控制舵机的手柄，通过操纵舵轮可以改变舵机的位置和角度，从而实现舵设备的控制。
通常舵轮位于船舶的驾驶室或者船桥上，操纵员可以通过舵轮实现对舵设备的操纵。
2.2 舵机舵机是舵设备的核心部件，它负责实现舵轮的控制指令。
舵机通常由电机驱动，通过传动系统将电机的旋转运动转化为舵机的转动。
舵机的转动使船舶的舵叶发生位移，从而改变船舶的航向。
2.3 传动系统传动系统将舵轮的转动传递给舵机，通常采用舵链、齿轮等传动装置来实现。
传动系统在舵设备中起到传递力量和位移的作用，确保船舶操纵的精度和可靠性。
2.4 控制系统控制系统是舵设备的“大脑”，负责接收操纵员的指令并将其转化为舵机的控制信号。
控制系统通常由传感器、控制器和执行器等组成。
传感器用于检测船舶的航向和姿态等信息，控制器根据传感器的反馈信号计算出舵机的控制指令，执行器负责将控制指令传递给舵机。
3. 总结舵设备是船舶操纵中不可或缺的组成部分，它通过控制舵轮和舵机实现船舶的定向和姿态控制。
5第五章舵设备
5 第五章舵设备第一节舵设备的作用与组成D1 舵是舵设备中承担水动力以产生转舵力矩的构件，一样是安装在。
A .机舱内B .舵机间C.尾尖舱中D .船尾螺旋桨后面A2 舵效是指 _______ 。
A .运动中船舶，操一定舵角后，船在较短时刻，较小水域内所取得转头角的大小B .停止中船舶，操一定舵角后，船在较短时刻，较小水域内所取得转头角的大小C.旋转中船舶，操一定舵角后，船在较短时刻，较小水域内所取得转头角的大小D .后退中船舶，操一定舵角后，船在较短时刻，较小水域内所取得转头角的大小A3 舵效与舵角有关，舵角为 ________ 时，舵效最好。
A. 25°〜32B. 20°〜30C. 32°〜60D. 37°〜45B4 舵力为________ 。
A .由于舵的两侧面水流相对速度不同而产生的压力差B .由于舵叶两侧水流产生的压力差与水流和舵面产生的摩擦力的合力C.水流冲击舵面的反作用力D .使船舶回旋的力C5 舵力的大小与 _______ 有关。
①舵角和舵叶面积；②舵叶断面形状；③船速；④舵速。
A .①②③B .①③④C.①②④D .①②③④C6 海船的极限舵角一样为 ________ ；超大型船舶的极限舵角一样为A. 25°左右/32B.30°左右/35C.35° 左右/35〜40D.40° 左右/35〜40D7 舵机上限制最大舵角的装置对流线形舵和平板舵分不是___________ 。
A ．流线型舵为36°，平板舵为32°B .流线型舵为32°，平板舵为36°C.流线型舵为35°，平板舵为30°D .流线型舵为32°，平板舵为35° D8 阻碍舵效的要紧因素是。
①舵角大小；②流经舵面的流速；③船的转动惯性及纵横倾；④风流、浅水等海况；⑤舵机的性能。
第5章 舵设备(船舶结构与设备课件)
1.舵叶（rudder stock）
舵杆是舵叶转动的轴，并用以承受和传递作用在舵叶上 的力及舵给予转舵装置的力。其下部与舵叶连接，上部与转 舵装置相连。 为了使舵在受损时不必拆开船体内的部分就能修理，把 舵杆分作上舵杆和下舵杆两段制造，然后用法兰接头连接。 上舵杆的顶端称舵头。舵头通过舵杆套筒伸至舵机室与 转舵装置相连接。上舵杆下端是法兰接头，与舵叶连接。 为了使万一法兰螺母脱落而螺栓不至滑落，安装时，螺 母应朝下，并用水泥包搪。
齿轮襟翼式舵
1-舵叶（rudder blade）； 2-位于舵杆筒内的舵杆（Rudder stock in rudder trunk）； 3-襟翼（flap）； 4-铰轴（hinge line）；
5-舵机（steering engine）；
6-舵机座（steering engine foundation）； 7-密封套与轴承（gland and bearing）； 8-舵顶（rudder dome）； 9-舵承（rudder carrier） 10-转动襟翼的传动装置（flap actuator）
6）倒车舵
（1）正车整流，加强正车舵效； （2）倒车舵效；
（3）侧移功能。
7）全向推进器
又称Z轴螺旋桨。能绕竖轴作360度旋转，用以推进和操 纵船舶的螺旋桨或导管推进器。主机输出功率通过一级伞齿 轮转动竖轴，再通过二级伞齿轮传递给推进器，形成一个Z字 形传动系统。另设有油压泵驱动蜗轮蜗杆，以驱使整个推器 装置作360°水平回转。Z形轴系与导流管螺旋桨全部安装在 一个圆筒体上，整个装置可吊出或安装在甲板开口处。转向 螺旋桨的单位马力推力大，操纵性能良好，装双全向推进器 的拖轮具有就地回转、平移、倒退等能力。后退推力与前进 推力基本相同，可以驾机合一遥控作业。导管前安装网罩可 保护螺旋桨。这种舵适用于港作拖轮等小型船舶。
第五章 舵设备解读
2、按舵杆轴线位置分为：
1）不平衡舵- 舵叶全部位于舵杆轴线 之后的舵； 2）平衡舵- 舵杆轴线位于舵叶前缘后 边一定距离的舵； 3）半平衡舵- 一般半悬挂舵为半平衡 舵。
3、按舵的剖面形状分为：
1）平板舵- 仅用一块平板做成的最简单的舵； 2）改良形平板舵- 在平板舵上以木质板， 其外形与流线型舵相似的舵； 3）流线型舵- 舵的翼剖面是机翼型的舵， 如果带有固定舵柱的就称为固定舵柱型流线型 舵； 4）反应舵- 是将流线型平衡舵以螺旋轴为 界，按一定流程进行上下扭曲后的舵，据说这 种舵可以提高推进效率4- 6％左右。
第五章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
舵设备
舵设备的作用及组成 舵的类型和结构 操舵装置 操舵装置的控制系统 自动舵 应急舵 操舵要领及注意事项 舵设备的检查 保养与试验
第一节
舵设备的作用及组成
一 作用:船舶航行中保持和改变航向及旋回运动 主要工具 二. 组成:主要由舵装置、转舵装置、舵机、操舵 装置的控制系统及其他附属装置组成 三. 舵力的产生: 机翼原理 四 . 乔塞尔平板公式: P=KFV2 sinδ P－舵力 Ｋ－流量系数 Ｆ－舵叶面积 Ｖ－舵速 -- 舵角 五. 极限舵角：极限舵角＝３５°
2、整流帽舵- 在普通舵（一般是流 型舵）的适当位置加装一个外型为对称 机翼剖面的回转体或近似于椭圆形的整 流帽，由于整流帽填充了通常是涡流低 压区的空间，使得螺旋桨后部的乱流得 到改善。这样不仅提高推进效率，还能 降低船尾的震动，据称在一般舵上加装 整流帽后，可以增加航速0．3- 0．5
3、襟翼舵- 将舵叶做成主舵和子舵两部分，子 舵即是襟翼舵。当主舵转动一个角度时，子舵相 对主舵再转动另一个角度。这样一来，就明显地 提高了舵效，改善了操纵性能。此种舵的缺点是 结构和制造较为复杂。
第5章 船舶操纵设备1
第三节 舵的类型和结构
5.在最大航速及最大舵角范围内，舵本身无空 泡现象发生，为此舵的导边越肥越好。 6.选择舵的外形应尽可能符合强度的要求，如 悬挂舵采用上底大下底小的梯形等。 7.注意工艺简便，一般宜采用长方形等等。
第三节 舵的类型和结构
三、舵的结构
现代商船的舵多采用复板的空心流线型舵，一般流线型 平衡舵的结构主要由舵叶、舵杆、舵承三部分组成。
第三节 舵的类型和结构
4）反应舵（reaction rudder）：又称迎流舵，它 以螺旋桨的轴线为界，舵叶的上下线型分别向左右 扭曲一些，使由螺旋桨射出的水流对舵没有冲击作 用，而离开舵时呈直线向后流去。结果舵居中时舵 的上下两部分具有舵压力，且具有向前的分力，助 船推进，即能从尾流中收回一部分旋转的动能增加 推力。 图 5-14 反应舵
第三节 舵的类型和结构
图 5-5 舵的类型（按舵杆的轴线位置分）Biblioteka a-不平衡舵b-平衡舵
c-半平衡舵
d-平衡悬挂舵
第三节 舵的类型和结构
2.按舵叶的支承情况分类
1）双支承舵（double bearing rudder） 有两个支承点的舵。支承点可为舵承、舵托等。 上支承点一般是在船体上。 下支承点对于双支承的平衡舵，是在舵叶下端的舵托处， 对于双支承的半悬挂/半平衡舵，是在舵叶的半高处。
第三节 舵的类型和结构
（3）半平衡舵（semi-balanced rudder） 舵叶的上半部分做成不平衡舵，下半部分做成平衡舵。 半平衡舵与尾柱连接在一起，使舵比较坚固可靠， 有利于保持航向的稳定性，比较适合于大型船舶。 当前比较流行的航海舵（mariner rudder）就属于半平衡舵。 平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间，一般为小于0.2。
船舶结构与设备课件——舵设备
2. 舵叶
平板舵舵叶的截面形状 为平板形状，该舵阻力较 大，主要用于小船。流线 型舵叶剖面呈流线型的复 板舵，该舵都做成空心水 密，一方面可以减轻舵的 重量，另一方面也可减少 舵承上的压力；其阻力小， 强度高，舵效好，可提高 舵向的稳定性。虽然构造 比较复杂，但被广泛采用。
2. 舵杆
1) 作用:是舵叶转动的轴,并用以承受和传递 作用在舵叶上的力及舵给予转舵装置的力,其下 部与舵叶连接,上部与转舵装置相连
二、主操舵装置：
系指在正常情况下为操纵船舶使舵产生动作 所需的机械、舵执行器、操舵动力设备以及 附属设备和对舵杆施加扭矩的设施。主操舵 装置应在驾驶室和舵机室都设有控制器。 辅助操舵装置：系指如主操舵装置失败时驾 驶船舶所必须的设备。它不属于主操舵装置 的任何部分，但不包括舵柄、舵扇或作同样 用途的部件。
原理：转换开关改变发电机励磁方
向，从而使电动机反转。
电动机励磁不变。
第五节 自动舵
一. 一般自动舵 二. 自适应自动舵 三. 航迹舵
一.1. 一般自动舵工作原理
自动操舵：实际上是自动航向保持仪。 组成原理：利用电罗经检测船舶实际航向α ，然后与 给定航向K°进行比较，其差值作为操舵装置的输入信号， 使操舵装置动作，改变偏舵角β。在舵角的作用下，船舶逐 渐回到正航向上。船舶回到正航向后，舵叶不再偏转。 线路分析：最简单的电动操舵线路的工作过程见。
操舵过程：见下图
[第五节要点]：操舵方式(种类、原理)；自动操舵 仪组成原理。
2. 一般自动舵基本类型
定义：自动舵的基本类型是指按操舵 的规律分类的（也就是舵的偏转规律）类 型，而不是舵机装置的类型。
三种基本类型：⑴.比例舵；⑵.比例 - 微分舵；⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
船舶舾装工程-1-舵设备
主动舵→
4)襟翼舵 结构特点：在普通流线型舵的后缘加一流线型尾，形成主舵和襟翼的组 合体。 作用：所产生的流体动力更大，提高了转船力矩和舵效。广泛采用。 ③优缺点：所需的转舵力矩较小，可相应减小舵机功率。但结构较复杂。
5)科特导流管舵 结构特点：在螺旋桨外围套装导流管并在其后端处装一舵叶。有两种形 式，一种是导流管固定焊接在船尾骨架上，舵叶可以转动；另一种导流 管与舵叶可在允许角度内一起转动。 作用：增加推进效率，保护螺旋桨，防止绳索缠入。
舵的种类－－按舵的支撑方式划分
1.支撑舵：分多支撑舵和双支撑舵 多支撑舵：与船体尾柱连接有三个及以上支撑点的 舵。 双支撑舵：除上支撑外，在舵根处还设有一个下支 撑舵。 2.半悬挂舵：指下支撑的位置设在舵叶中间的舵。 3.悬挂舵：指只有上支撑，没有下支撑，舵叶全部 悬挂在船体外的舵杆上。
舵参数的选择和布置
反应舵
2)整流帽舵 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。 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，消除螺旋桨帽后的腐蚀现象，改善船尾的振动情况。
整流帽舵→
3)主动舵 结构特点：将普通舵同小型导管螺旋桨组合为一体。 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。
操舵装置
分类
按公约和规范要求：分主操舵装置和辅助操舵装置。 主操舵装置：系指在正常情况下为驾驶船舶而使 舵产生动作所必需的机械、转舵机构、舵机装置 动力设备(如设有)以及附属设备和向舵杆施加转 矩的设施(如舵柄或舵扇)。主操舵装置应在驾驶 室和舵机室都设有控制器。 辅助操舵装置：系指在主操舵装置失效时，为驾 驶船舶所必需的设备。这些设备不应属于主操舵 装置的任何部分，但可共用其中的舵柄、舵扇或 作同样用途的部件。 按动力源分类：人力操舵、电动操舵、液压操舵
舵设备
3、辅助操舵装置应能满足
• • • • • • • • • • • • • 1）具有足够的强度和足以在可驾驶的航速下操纵船舶， 并能在紧急时迅速投入工作。 2）能在最大营运前进航速的一半但不小于7节时进行 操舵，使舵自任一舷的15度转至另一舷的15度，且 所需的时间不超过60秒。 3）为了满足上款的要求，在任何情况下，当舵柄处的 舵杆直径（不包括航行冰区的加强）大于230毫米 时，该操舵装置应为动力操作。 4）人力操舵装置只有当其操作力在正常情况下不超过 160N时方允许装船使用。 4、主、辅操舵装置动力设备的布置应能满足 1）当动力源发生故障失效后又恢复输送时，能自动再 启动。
第二节 舵力转船力矩及极限舵角
船产生转头的力就是舵力。根据乔 塞尔普通舵实验时P的近似公式 分析 舵力、舵力矩与哪些因素有关。
ห้องสมุดไป่ตู้
对于海船来说，35度为极限舵角。
第三节 舵的类型和结构
• • • • • • 一、舵的类型 1、.按舵杆的轴线位置分类 （舵叶S） 1） 不平衡舵 2）平衡舵 3）半平衡舵 2、按舵叶的支承情况分类 1）双支承舵 2） 多支承舵 3） 悬挂舵 4） 半悬挂舵
5、注意随动舵与应急舵的不同。前者是 有舵角反馈，后者没有，操舵方法是 不一样的。
• 第十节 舵设备的检查保养与试验
• 一、检查保养 • 1、日常检查保养 • 1）平时：平时舵机间不准放置杂物， • 应保持清洁干燥，切忌电机受潮； • 卸货后利用干舷高的条件查看舵叶
• 舵杆和连接法兰的情况。经过大风浪或冰区航行、 • 搁浅或其它海事后更要仔细查看，特别要注意法兰 • 上水泥包是否完好。对其各个部位要经常保持清洁， • 有锈要除锈涂漆，活动部分要加油润滑。 • 2）开航前：每次开航前，驾驶员应会同轮机长和电机 • 员对操舵装置的工作情况进行校核。轮机部要先做 • 好对舵的准备，启动舵机，使油泵工作。驾驶部要 • 派人检查舵叶周围有无障碍物，核对主罗经与分罗 • 经误差和舵轮与舵角指示器的一致性，然后会同进 • 行检查和对舵。 • （1）检查内容 • 操舵装置的完好和现场有无杂物；驾驶台和舵机间 • 通信是否良好；舵角指示器读数的准确性。启动每 • 部操舵装置，分别进行各种角度的对舵。
1.1舵设备
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第五章 舵设备
伍生春
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1)柱塞式液压舵机
柱塞式液压舵机也称往复式液压舵机，有二缸柱塞式和四缸柱塞式。一 般由动力源、转舵机构和操纵追随机构三大部分组成。 ①动力源： ②转舵机构： 将柱塞的直线运动转变成 舵柄绕舵杆作旋转运动的 装置有：滑式(十字头)、 滚轮式及摇摆式三种，大 型船均使用滑式。 ③操纵追随机构：由减速 器、螺杆、滑块、操纵杆、 连杆(也称浮动杆)、反馈 杆(也称追随杆)等一系列 拉杆组成，主要作用是控 制主油泵的工作状态。
2016/10/29 第五章 舵设备 伍生春 25
8.驾驶室与舵机室之间应设有通信设施。 9.舵角位置
1)主操舵装置为动力操纵的，应在驾驶室显示。舵角的显示装置应独立 于操舵装置的控制系统； 2)在舵机室内能看到舵角的指示。
10.液压动力操舵装置应满足
液压系统的循环油箱应设低位警报器，在驾驶室和机器处所内易于观察
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第五章 舵设备
伍生春
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二、舵设备的组成
舵设备主要由舵、操舵装置(舵机及其转舵装置)、操舵装置控制系统及其 它附属装置等组成： 1.舵： 2.舵机及其转舵装置：舵机和转舵装置统称为操舵装置。 3.操舵装置控制系统：
第二节 舵的种类
舵是舵设备中承受水动 力以产生转船力矩的构 件，一般安装在船尾螺 旋桨后面。
4.辅助操舵装置：
1)具有足够的强度和足以在可驾驶的航速下操纵船舶，并能在应急情 况下投入工作； 2)应能在船舶最大航海吃水和以最大营运前进航速的一半但不小于7kn 时进行操舵，使舵自一舷15°转至另一舷15°，且所需时间不超过 60s； 3)当舵柄处的舵杆直径(不包括航行冰区的加强)大于230mm时，操舵 装置应为动力操纵。 人力操舵装置允许装船使用的条件是：操舵力不超过160N，且其结构 不致对操舵手轮产生破坏性的反冲作用。
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。
舵设备的作用与组成(doc 11页)(完美版)
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。
1.1舵设备
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第五章 舵设备 伍生春
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三、液压操舵装置
1.一般原理：液压操舵 装置主要是指液压舵机， 液压舵机也称电动液压 舵机或电液舵机。 2.特点与应用：噪声小、 体积小、重量轻、转矩 大、传动平稳，能实现 无级调速，易于遥控和 容易管理，操作方便， 在操舵次数频时仍有 较高可靠性等优点。广 泛采用。 3.种类：有柱塞式和转 叶式两大类。
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第五章 舵设备 伍生春
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1)柱塞式液压舵机
柱塞式液压舵机也称往复式液压舵机，有二缸柱塞式和四缸柱塞式。一 般由动力源、转舵机构和操纵追随机构三大部分组成。 ①动力源： ②转舵机构： 将柱塞的直线运动转变成 舵柄绕舵杆作旋转运动的 装置有：滑式(十字头)、 滚轮式及摇摆式三种，大 型船均使用滑式。 ③操纵追随机构：由减速 器、螺杆、滑块、操纵杆、 连杆(也称浮动杆)、反馈 杆(也称追随杆)等一系列 拉杆组成，主要作用是控 制主油泵的工作状态。
2019/11/8
第五章 舵设备 伍生春
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13.10000总吨及以上的每艘油船、化学品船或气体运输船和70000总 吨及以上的每艘其他船舶，其主操舵装置应设有两台或两台以上相同 的动力设备。 14.10000总吨及以上的每艘油船、化学品船、液化气体运输船的操舵 装置还应满足： 1)当主操舵装置的一个动力转舵系统的任何部分(除舵柄、舵扇或为同 样目的服务的部件或因转舵机构卡住以外)发生单项故障以致丧失操舵 能力时，能在45s内重新获得操舵能力； 2)主操舵装置应包括： (1)两个独立和分开的动力转舵系统；或 (2)至少两个相同的动力转舵系统在正常运转中同时工作时能满足要 求。 3)非液压型式的操舵装置应能达到同等的标准。 17.对10000总吨及以上但小于100000载重吨的油船、化学品船或液化 气体运输船的操舵装置，舵机制造厂应使其产品符合IMO通过的《非 双套转舵系统的验收准则》的要求，并经船级社认可。
舵设备的组成
舵设备的组成
舵是船舶、飞机、车辆等交通工具上的重要控制装置，用于改变其方向。
舵设备通常由以下几个主要组成部分构成：
●舵轴（Rudder Post）：
舵轴是舵的主要支撑结构，连接舵叶和操纵机构，使舵能够旋转。
●舵叶（Rudder Blade）：
舵叶是舵的可动部分，负责改变流体（水、空气）的方向，从而影响交通工具的转向。
舵叶的形状和大小根据船舶或飞机的设计而异。
●舵头（Rudder Head）：
舵头是舵叶连接舵轴的部分，通常包括舵轴与舵叶的连接机构。
●舵机（Rudder Actuator）：
舵机是负责控制舵叶运动的执行器。
对于船舶，舵机通常是液压或电动系统。
对于飞机，舵机则由飞行控制系统控制。
●操纵机构（Steering Gear）：
操纵机构是用于操控舵叶的装置。
在船舶上，操纵机构通常包括操舵台、操舵机和操纵系统。
在飞机上，操纵机构通常是由飞行员通过操纵杆或操纵轮进行控制。
●舵柄（Tiller）：
舵柄是一种直接连接到舵轴的手动操纵装置，通常在小型船舶或飞机上使用。
这些组成部分协同工作，使得舵能够被有效地操纵，以实现交通工具的转向和方向控制。
不同类型的船舶和飞机可能会使用不同的舵设备，但基本原理类似。
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
舵设备的作用与组成(doc 11页)
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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。
第五章舵设备
3、辅助操舵装置
1）具有足够强度和足已在可航行的航速下操纵船舶，并 能于紧急时迅速投入工作。
2）能在船舶最深航海吃水和以最大应运前进航速的一半 或7kn航速（取大者）前进时，在不超过60s内将舵自一 舷15度转至另一舷15度。
3）以及在任何情况下如要求舵柄的舵杆直径超过230mm 操作。
工作过程：当一油缸注入高压油而另一油缸排出低压油 时，推动撞杆（活塞）移动，从而带动舵柄，舵柱和舵叶偏 转。
精品资料
四. 对操舵(cāo duò)装置的要求
1、总的要求 1）每艘船舶(chuá nbó )应配备满意的主操舵装置和辅助 操舵装置。其中之一发生故障时，不至于导致另一装置不 能工作。 2）应在驾驶台和适当的主机控制位置装设指示其电动机正 在运转的设备。 2、主操舵装置和舵杆 1）能在船舶(chuá nbó )最深航海吃水和以最大应运航速 前进时将舵自一舷35度转至另一舷35度，以及于相同条件 下在不超过28s内将舵自一舷35度转至另一舷30度。 2）以及在任何情况下如要求舵柄的舵杆直径超过120mm 操作。
操舵(cāo duò)过程：见下图
精品资料
2. 一般自动舵基本( jīběn)类型
定义：自动舵的基本类型是指按操舵的 规律分类的（也就是(jiùshì)舵的偏转规律） 类型，而不是舵机装置的类型。
三种基本类型：⑴.比例舵；⑵.比例 微分舵；⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
说明：不同基本类型的自动舵，对舵叶 的调节规律是不同的。
使舵叶向右偏转。同时舵角反馈
同步传递机构带动反馈电位器R2的
滑动点不断向a’点移动。当电桥重
新处于新的平衡状态时，放大器 方法(fāngfǎ)：左偏航操右舵，舵轮操
输入=0，电动机停转，舵叶处于右 右几度，舵叶右偏几度（右偏也相
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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。
（4）反应舵：又称迎流舵，它以螺旋桨的轴线为界，舵叶的上下线型分别向左右扭曲一些，使由螺旋桨射出的水流对舵没有冲击作用，而离开舵时呈直线向后流去。
结果舵居中时舵的上下两部分具有舵压力，且具有向前的分力，助船推进，即能从尾流中收回一部分旋转的动能增加推力，（5）组合舵：也称希林舵或工字型舵。
在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板，可减少舵叶两端的绕流损失。
（6）现阶段海运船舶上比较流行的舵为平衡悬挂舵、襟翼舵、航海舵和鱼尾舵。
第三节操舵装置操舵装置的概念与分类：1．操舵装置是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。
2．操舵装置一般多设于尾尖舱平台甲板上，按规范规定，又分为主操舵装置和辅助操舵装置。
3．所谓主操舵装置是指在正常航行情况下为驾驶船舶而使舵产生动作所必需的机械、转舵机构、舵机装置动力设备（如设有）及其附属设备和向舵杆施加转矩的部件（如舵柄及舵扇）。
4．所谓辅助操舵装置是指在主操舵装置失效时，为驾驶船舶所必需的设备（这些设备不应属于主操舵装置的任何部分，但可共用其中的舵柄、舵扇或作同样用途的部件）。
船舶要求设有两套操舵装置，一套是主操舵装置，一套是辅助操舵装置。
小船的辅助操舵装置可以是人力操纵的，大船必须是用动力操纵的。
现在较大船舶上的主操舵装置，一般都有两套相同的动力，并且使用其中一套动力就能满足操舵要求，所以它可不设辅助操舵装置。
5．辅助操舵装置是在主操舵装置失效时，为应急操舵而补设的一种操舵装置，有时也称应急操舵装置。
在舵机室里的这些装置不应属于主操舵装置的任何部分，但可共用其中的舵柄、舵扇或其他等效用途的部件。
小船的辅助操舵装置是以人力去操纵轴传动、链索传动和液压传动等形式去驱动舵柄或舵扇．而大船的辅助操舵装置必须是以独立的动力操纵去驱动舵柄或舵扇。
较大船舶可不设辅助操舵装置，一般至少设两台相同的动力设备供主操舵装置使用，其中一台作为备用。
电动操舵装置：1．电动操舵装置主要由电动机、传动齿轮、舵扇和舵柄等组成。
2．缓冲弹簧用以吸收波浪对舵的冲击力。
舵扇下面装有楔形块，停泊时打上楔形块可刹住舵扇，防止舵受浪冲击而损坏舵机。
3．电动操舵装置结构简单，操作简便，工作可靠，适用于中小型船舶上。
液压操舵装置：1．液压操舵装置主要由电动机、油泵、管路、转舵机械等组成。
这种操舵装置是现代海船广泛采用的一种操舵装置。
2．它的特点是具有传动平稳、无噪声、操作方便、易于遥控、能实现无级调速，在操舵次数频繁的情况下，比电动操舵装置具有较高的可靠性。
特别是对大型、高速和转舵力矩大的船舶，如果采用较高的工作油压时，可获得尺寸较小、重量较轻、布置紧凑的转舵装置。
3．根据液压舵机推舵时油缸运动形式的不同，有往复式和转叶式两大类。
舵角限位器：1．航行中船舶使用的最大有效舵角，一般流线型舵为32°，平板舵为35°。
2．为了防止在操舵时实际舵角太大而超过有效舵角，在操舵装置的有关部位设置舵角限位器。
舵角限位器有机械、电动等多种类型。
机械舵角限位器可以设在舵叶上或下舵杆与舵柱的上部。
3．还有在舵柄两侧极限舵角位置处装设角铁架。
当舵转到满舵时，舵柄被角铁架挡住，不能继续转动。
电动舵角限位器为装于舵柄两侧极限位置的开关。
当舵转到满舵时，舵柄与其相连的装置使开关处于断路位置，与开关串联的舵用电机即停止向某一舷继续转动，当舵机电机反转时，舵柄或与其相连的装置和开关脱离接触，开关即在弹簧的作用下回到通路位置。
SOLAS公约与我国《钢制海船入级》要求：1．对一艘船舶应满足如果设置一个主操舵装置和一个辅助操舵装置，对主辅操舵装置的布置，应满足当它们中的一个失效时应不致使另一个失灵。
2．主操舵装置和舵杆应能满足（1）具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵，使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°，并且于相同条件下自一舷的35度转至另一舷的30°所需的时间不超过28s。
（2）为了满足上款的要求，当舵柄处的舵杆直径（不包括航行冰区的加强）大于120mm时，该操舵装置应为动力操作。
（3）设计成船舶最大后退速度（指船舶在最大航海吃水情况下用设计的最大后退功率估计能达到的速度）时不致损坏。
但这种设计要求不需要在试航中的最大后退速度和最大舵角进行验证。
3．辅助操舵装里应能满足（1）具有足够的强度和足以在可驾驶的航速下操纵船舶，并能在紧急时迅速投入工作。
（2）能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵，使舵自一舷的15°转至另一舷的15°，且所需时间不超过60s。
（3）为了满足上款的要求，在任何情况下，当舵柄处的舵杆直径（不包括航行冰区的加强）大于230mm时，该操舵装置应为动力操作。
（4）人力操舵装置只有当其操作力在正常情况下不超过160N时方允许装船使用。
4．主、辅操舵装置动力设备的布置应能满足（1）当动力源发生故障失效后又恢复输送时，能自动再启动。
（2）能从驾驶室使其投入工作。
（3）任一台操舵装置动力设备的动力源发生故障时，应在驾驶室发出声、光警报。
（4）如主操舵装置具有两台或几台相同的动力设备，则在下列条件下可不设置辅助操舵装置：①对于客船，当任一台动力设备不工作时，主操舵装置仍能按本考点2.（1）的规定进行操舵。
②对于货船，当所有动力设备都工作时，主操舵装置能按本考点2.（1）的规定进行操舵。
③主操舵装置应布置成当其管系或一台动力设备发生单项故障时，此缺陷能被隔离，使操舵能力能够保持或迅速恢复。
5．附加要求（1）1万总吨及以上的每艘油船和7万总吨及以上的每艘其他船舶，其主操舵装置应设两台或几台相同的动力设备，并符合本考点4.（4）中的各条规定。
（2）1万总吨及以上的每艘油船，其操舵装置应符合以下规定：主操舵装置应这样设置，即由于主操舵装置的一个动力转舵系统的任何部分（但除舵柄、舵扇或为同样目的服务的部件或因转舵机构卡住以外）发生单项故障以致丧失操舵能力时，应在45s内能够重新获得操舵能力。
操舵装置应包括：①两个动力和分开的动力转舵系统，每个系统均能满足本考点2.（1）的要求。
②至少有两个相同的动力转舵系统在正常运行中同时工作能满足本考点2.（1）的要求。
当需要符合此要求时，各个液压动力转舵系统应设有交叉联结。
任一系统中液压流体丧失时应能发现及有缺陷的系统应能自动隔离，使另一个或几个动力转舵系统保持完全运行。
③非液压形式的操舵装置应能达到同等的标准。
（3）对1万总吨及以上但小于10万载重吨的油船的操舵装置，若能达到同等的安全衡准和符合下述规定时，可允许采用不同本考点2．中的所述办法，即对一个或几个动力转舵系统不必应用单项故障标准。
①由于管路或一台动力设备的任何部分发生单项故障而丧失操舵能力时，应能在45s内恢复操舵能力。
②若操舵装置只具有单一的动力转舵系统，则须对设计时的应力分析，包括疲劳分析、断裂力学分析（如适合时）和对所用的材料、密封装置的安装、试验、检查及有效的维护规定等予以特别考虑。
（4）对1万总吨及以上但小于10万载重吨的油船的非双套动力转舵系统，其验收要求应经船检部门特别同意，并应符合国际海事组织A467（Ⅻ）决议的规定。
6．操舵装置控制系统的布置（1）对主操舵装置，应在驾驶室和舵机室两处都设有控制器。
（2）当主操舵装置是由两台或几台相同的动力设备组成不设辅助操舵装置时，应设置两个独立的控制系统，且每个系统均应能在驾驶室控制。
（3）对于辅助操舵装置应在舵机室进行控制。
若辅助操舵装置是用动力操纵的，则也应能在驾驶室进行控制，并应独立于主操舵装置的控制系统。
（4）能从驾驶室操作的主、辅操舵装置的控制系统应符合下列要求：①在舵机室应设有能将驾驶室操作的控制系统与其所服务的操舵装置脱开的设施。
②此控制系统应能在驾驶室某一位置被投入操作。
（5）当控制系统的电源供应发生故障后，应在驾驶室发出能视听的警报。
（6）驾驶室与舵机室之间应备有通信设施。
（7）舵角位置应在驾驶室及舵机室显示。
舵角指示应与操舵装置控制系统独立。
（8）驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。
此说明表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。
第四节操舵装置控制系统：1．操舵装置控制系统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。
现代船舶操舵装置的控制系统主要有液压控制和电力控制两种。
2．液压控制系统实质上是通过一充满液体的连通器将驾驶台的操舵动作传达到舵机上。
3．电力控制系统：目前海船上普遍采用电力控制装置，因它轻便灵敏，线路易于布置，对船体变形和温度变化可不受影响，工作可靠，维修方便，并有利于操舵自动化。