小型船舶的操舵装置

小型船舶的操舵装置

1.前言

船舶的自动化、省力化也渗透到了小型船舶。最近受劳动力不足的影响，甚至连只有数吨的渔船也装备起最新的电子仪器和省力的渔捞机械。

最近以来渔场逐步变得越来越远，到渔场去的驾驶已是相当繁重的劳动。特别是在一个人的时候，连吃饭时也得掌舵，真是够呛。

自动操舵装置(自动驾驶仪)却为我们一举解决了这些苦恼。只要用小的标度盘拨正了航向，说得过份一点就是睡着了船也会朝着那个方向驶去。

由于自动驾驶仪能使船沿直线驶向目的地，所以在缩短航行时间、延长渔捞作业时间的同时，其最大优点还可节约燃料。最近船上增加了这种自动驾驶仪，对主机的操作也可实行遥控，小型船舶的省力化更向前推进了一步。

但是这些装置并不能防止碰撞的危险，所以了望工作绝对不能松懈。

现将最近装备于小型渔船上的操舵装置举例说明如下。

2.操舵装置的种类

小型船的操舵方法有下列六种：(1)棒舵；(2)机械式；(3)手动油压式；(4)机动油压式；

(6)电动式；(6)电气——油压式。

2—1棒舵

这是一种最古老而简单的装置，

仅仅是把舵柄装在舵轴上直接用人力

操纵。因为用的是人力，转舵扭矩有

限，逢恶劣夭气等情况甚为不便。

2—2机械式

设有舵轮，通过链条、齿轮、连

杆或钢丝绳等带动舵。图1是典型的

钢丝绳式舵机。

当然，舵轮是装在离舵很远的“操

舵室”中，即使遇到恶劣夭气也不会

淋湿。另外，使用减速器后可提高扭

矩，使舵变轻。

2—3手动油压式

舵轮上安装油泵，使它回转产生油压动力。舵轴

与油压执行器连接，油压执行器与油泵间配以管路，

由油泵产生的油压动力推动油压执行器操舵。

因油泵的驱动源是人力，所以产生的动力是有限

的，不过可把舵轮放大，以得到较大的转舵扭矩。如

图2.。

手动油泵内装有为防止油箱和舵产生逆压的阀件

等。

2—4机动油压式

手动油压式是依靠人力产生油压动力的，与此相

反，机动油压式是由主机、辅机或电动机等驱动油泵

产生油压动力的。

图3是机动油压式舵机。

转向器是一种定量分配阀，当被舵轮回转时，它能把机动油泵所产生的油压动力按照舵轮的回转方向并且还能把与舵轮的回转成正比的油量送到油缸。假使机动油泵一旦发生故障，卸下V型皮带，停止其运转，那么转向器的机能便和2-3项所述的手

动油泵完全相同。

机动油泵运转时，转向器的作用只是

把机动油泵送来的油进行计量分配，所以

舵轮的回转力小，非常轻。但当机动油泵

一停止，就变成人力操舵了，所以会稍稍

重一点。

2一5电动式

机械式或手动油压式的舵轮如不用

人力去转动，而且用链条或皮带把直流电

动机(执行器)和这个舵轮连结起来，那么

控制这个电动机的转速和转向就可以象用

手去转动舵轮时一样进行操舵。因为电动

机的控制比较方便，所以遥控毫无问题，

甚至用自动控制器来进行自动操舵也是可

能的。图4是电动式舵机。

2—6电气一油压式

最近的小型船多数用玻璃钢制造，不仅

重量减轻，还可安装大马力主机，船速也加

快了。当然也必须具备大的转舵扭矩。

油压的优点是具有强大的操作力和可

靠性，易于控制力的大小和速度，只要配上

管路对任何地方都可较自由地传递动力。这

些优点在船舶那样受限制的狭小地方发挥

了威力，致使目前渔船的渔捞机械盛行油压

化。这对没有安装大型发电机的小型船舶来说，利用主机余力来驱动油泵的“油压方式可以说比使用“电力”更受欢迎。

电气—油压式操舵装置是用主机或电动机等去驱动油泵使它产生高压。舵与油压执行器连结，其间装入换向阀(电磁阀)，分别配上管路，用电操纵这个换向阀控制油压进行操舵。当然可以进行自动操舵和远距离操舵，在应急时还可进行手动油压操舵等。它是集中了上述各种方式之优点的操舵装置。现将各种电气油压式操舵装置举例说明如下。

3.电气—油压式操舵装置

若将小型船分成三类：(1)5吨以下；(2)10吨左右；(3)20吨左右。则5吨以下的船因渔场近，航行时间少，故大多不需自动操舵；还因安装面积受到限制和必须安装价廉的机器等因素，多数采用只具有遥控性能的半自动操舵装置。转舵扭矩有300公斤—米便够了。10吨左右的船，因渔场较远，需航行好几个小时，所以多数需要自动操舵，但同样受到安装面积和价格的限制。选择符合结构紧凑、性能好、可靠性高且价格便宜的设备等遇到困难条件最多的常常是这一等级的船舶。转舵扭矩约需50。公斤—米。20吨左右的船，操舵装置的性能达到现有设备的同等程度即可，不过因为操舵室的面积稍宽，就有可能安装“操舵台”，

不象过去那样采用壁式或台式的操舵装置了;又因航行时间也比过去更长，所以把重点放在操舵室的操舵上。这个等级的转舵扭矩约需800公斤—米。

3-1半自动操舵装置(PR-195-V-003-SC)

图5是转舵扭矩为300公斤—

米的半自动操舵装置，图6是它的

油压回路。

执行器由下列部件构成：(1)即

使油泵的转速发生变化，仍能维持

一定工作流量的流量控制阀；(2)带

有限制最大压力的压力控制阀的小

型叶片泵；(3)由超小型集成阀式的

电磁阀等组成的阀件组。根据安装

位置的情况，叶片泵与阀件组也可

分开安装。

油箱、过滤器同油泵组分开的

原因，是因为泵组必须尽可能的小，

而油箱和过滤器则应大一些，所以

把它们分开就有可能装在任意的位

置上。这样油箱有了充分的容量，

就可以防止因发热等引起的工作油

的恶化;装在回油管路上的过滤器有

孔眼很小的滤网和充分的通油量，可经常保持工作油的清洁。

舵机组由下列部件构成：(1)油缸及其固定支架；(2)连接舵轴与油缸的舵柄；(3)配管用的软管；(4)装入能反馈出舵机动作的电位计的追踪装置。

本操纵装置控制系统的方框图如图7所示。