舵设备详解

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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， 在操舵次数频繁时仍有 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。
(2)平衡舵：海船上广泛使用。 特点：① 舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间； ② 在舵杆轴线之前的舵叶起平衡作用，转舵这部 分面积与舵叶全部面积之比，称为平衡比度或平衡系数， 一般在0.2～0.3之间。 ③ 所需的转舵力矩减小，可相应减少舵机功率。
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
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第五章 舵设备
伍生春
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四、特种舵
1、一般(总)特点：①增加舵效；②提高推进效率；③减小旋回圈直径； ④改善大型船舶在低速时操纵 性能。 2、种类：特种舵有：反应舵、 主动舵、整流帽舵、襟叶舵、 导流管舵、组合舵、首舵和 首推进器等。 1)反应舵(又称迎流舵) ①结构特点：舵叶前缘以螺旋 桨轴线为界分别向相反方向扭 曲一定角度，使其迎着螺旋桨 排出的旋状水流。 ②作用：使尾流中的轴向诱导 反应舵 速度增大，减少了阻力，增加 了推力。



1)主操舵装置，应在驾驶室和舵机室两处都设有控制器； 2)主操舵装置应设置两套独立的控制系统，且每套系统均应能在驾驶 室控制。但不要求设双套操舵手轮或手柄。如控制系统是由液压遥 控传动装置组成，则除10000总吨及以上的油船、化学品船或气体运 输船外，不必设置第二套独立控制系统； 3)对辅助操舵装置为动力操纵的，则也应能在驾驶室和舵机室进行控 制，并应独立于主操舵装置的控制系统。
(1) 通常安置在船尾； (2) 承受水流的作用，提供较大的转船力矩，保持所需的航向。
舵机及其转舵装置：
(1) 安置在尾尖舱甲板平台的舵机舱内；
(2) 舵机为转舵的动力源，传递力矩，带动舵叶转动；
(3) 二者统称为操舵装置。
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵设备的组成：


第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵设备的种类：
按舵杆轴线位置分：
(1)不平衡舵：又称普通舵，
只适用于小船。
特点：① 舵钮支点较多，舵杆强度容易得到保证；
② 转舵时需要较大的转舵力矩。
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵设备的种类：
按舵杆轴线位置分：

第三章 舵设备
“万物生长靠太阳，大海航行靠舵手”——《大海航行靠舵手》。


第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵设备是操纵船舶的主要设备，其作用是：航向稳定性和回转性。
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成
(1)操舵装置控制系统 (2-1)舵机
操舵器、舵角指示器、传动装置
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动力和转舵机构
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(2-2)转舵装置
(2-3)止舵装置 (3)舵装置
舵柄、舵扇
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限位开关、止舵器
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类


第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类


第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵设备的组成：
舵：舵是承受水动力以产生转船力矩的构件。
舵设备的种类：
按舵杆轴线位置分：
(3)半平衡舵：下半部为平衡舵，上半部为不平衡舵。，
一般用于尾柱形状比较复杂的船舶。
特点：①下半部为平衡舵，上半部为不平衡舵。 ；
②平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间； 。
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵设备的种类：
按舵的支撑方式分：
固定式导流管舵 ↓
转动式导流管舵 ↓
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6)组合舵(又称希林舵或工字型舵) ①结构特点：在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板。舵的剖面设 计成象鱼的形状，肥大部分占20%弦长。为能控制更多的尾流，舵杆中 心线通常在距导边 40%弦长的位置处。 舵角可在±75°范 围内使用。 ②作用：减少舵叶 上下两端的绕流损 失，提高舵压力， 进一步改善舵的流 体性能。 ③特点：具有低速 时操纵性好，浅水 中舵效无显著下降 的优点。
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二、电动操舵装置
1.组成：舵扇松套、舵柄键套在舵杆上。 2.基本原理： 3.主要组成部分的作用： 1)蜗杆蜗轮：减速比大，转 矩大；其机械传动中的自锁 作用，可防止舵叶在受外界 冲击作用下发生逆转现象， 从而起到保护电动机的作用。 2)缓冲弹簧：刚性大，正常 情况下可顺利地传递转舵力 矩。当舵叶受到外界巨大冲 击力作用时，能吸收冲击能 量，起保护舵机的作用。 4.特点与应用：结构简单、 操作方便、传动可靠、维修 方便，噪声大、占用面积大。 较广泛地应用于中小型船。


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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。




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。
(2)种类： 反应舵、主动舵、整流帽舵、襟叶舵、 导流管舵、组合舵、首舵和首推进器等。
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2.舵角



1)影响舵力大小的因素：舵力的大小与舵角、舵叶浸水面 积、舵相对水流的前进速度和舵的断面形状等因素有关。 2)最大有效舵角：舵的进速增大，舵力也就明显增大；当 舵速一定时，转船力矩则随舵角而变，当海船舵角达35° 时(满舵) ，转船力矩也达最大值。若继续增大舵角，转船 力矩反而开始下降。 舵角处于25°～32°之间时，舵效最好。一般船舶的最大 有效舵角在32°～35°之间，把35°舵角称为使用极限 舵角，超大型船舶的使用极限舵角一般在35°～40°之间。 3)几何舵角：船舶的几何极限舵角一般在35°～38°之间。
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7)侧推器(首、尾)；舵和螺旋桨功能合二为一的螺旋桨舵及可转动双螺旋 桨舵等。
侧推器 尾侧推器 舵、桨合一的螺旋桨舵
←可转动双螺旋桨舵
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第三节 操 舵 装 置
一、操舵装置分类
1.按动力源分类：分电动操舵装置和液压操舵装置； 2.按公约和规范分类：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。




2)转叶式液压舵机
转叶式液压舵机由转舵机构和动力源两大部分组成。 ①转舵机构：由油缸、回转体组成。回转体键套在舵杆上。 ②动力源：由电动机、主油泵、辅油泵和安全控制阀箱等组成。
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四、舵角限位器
1.作用：防止操舵时实际舵角超过最大有效舵角。 2.种类：有机械、电动和角铁架式等几种。 3.位置：机械舵角限位器一般设在舵叶上侧、下舵杆与舵 柱的上部、舵柄两侧极限舵角位置处。 4.限制角：流线型舵一般为32°，平板舵为35°。
主动舵→
整流帽舵→
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4)襟翼舵 ①结构特点： ②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 ①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。 ②作用：增加推进效率，保护螺旋桨，防止绳索缠入。
操舵装置控制系统：将指令由驾驶室传至舵机动力装置之间的一系列设备。
(1)主要部件设于驾驶室； (2)传递舵令，以控制舵机动作。
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第三章 舵设备
第1节 舵设备的组成和舵的种类
舵的种类：
按舵叶的剖面形状分：
(1)平板舵：也称单板舵， 仅用于非自航船、帆船 或小艇上。