第五章 舵设备.doc
舵设备
舵设备4.1概述定义： 舵及其支承部件----舵装置操舵装置作用：保证船舶操纵性能 1.船舶操纵性定义：1）船舶按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能。
2）为满足航行或作业 的需要，船舶用其控制装置来保持或改变航向、航速和位置的能力 重要性：船舶操纵性关系到航运安全及船舶的经济性和快速性 组成内容：① 航向稳定性：船舶保持其航行不变的能力缺点： 船舶的航向稳定性不好，维持直线航迹需频繁操纵船舶，航行时间可能增加。
主机和操纵装置消耗的功率增加。
② 船舶机动性：船舶改变其航向并按规定曲线轨迹运动的能力。
•回转性—反映船舶应舵后作圆弧运动的能力•转首性—反映船舶应舵后是否易于改变航向的能力优点：机动性好的船舶易于改变航向和位置，便于转弯或调头减少相碰或触礁的可 能性。
船舶操纵性与船型的关系1）基本情况：•船舶操纵性受船舶本身和操纵设备等两方面的制约•就船舶本身而言，航向稳定性和机动性对船体形状的要求是相互矛盾的 •有利于保持航向稳定的因素，使船体不易回转，机动性变差 •反之亦然2）上层建筑及重量分布的影响① 集中在船中部时，船舶转动惯量较小，回转性能相对好一些。
船舶的重心偏后。
因此上层建筑在船上一般都靠中部，或偏船首一点。
② 重量分布在离船舶重心较远的首尾部时，船舶转动惯量较大，使其回转或停止回 转都比较困难 舵设备矛盾侧面面积和形状的影响①侧面面积一定时，侧面形心越后，航向稳定性越好②形心一定时，侧面面积越大，航向稳定性越好③Δ和T相同时，狭长而侧面投影面积较大的船舶，回转性能相对较差横剖面形状的影响。
对航向稳定性的影响，一般情况下尾部横剖面形状的优劣顺序是Y形→V形→U形•对回转性的影响顺序相反此外：甲板上堆放集装箱对船舶操纵性也有较大影响不同船舶对操纵性的要求•航行于狭窄航道或频繁停靠码头的内河船和各类工作船，首先满足回转性要求•海洋船航行水域宽广、受风浪影响较大，首先考虑航向稳定性保证船舶操纵性的设备1）•广义上讲，包括所有能迫使舰船按照驾驶人员的意图稳定航行或进行回转的设备和装置能够改变推力方向的可转向螺旋桨、直翼推进器。
船舶结构与设备-第5章-舵设备ppt课件全文
一致，夜间调亮照明 2）灵敏度调高些 3）操舵稳定于新航向、正舵后由“随动”
改为“自动” 4）根据海况和装载状态调节各旋纽。
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第五节 自动舵
• 二、自适应舵 • 1970s，产生了基于现代控制理论的第三代自动
操舵仪——自适应自动舵(adaptive autopilot)，简 称自适应舵。 • 自动适应运动特性和海况的变化，自动确认各项 系数进行最佳控制。
M S F L lL F L (L 2 B P x g x co ) s 1 2 F L L BP
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第五章 舵设备
• 第二节 舵的类型和结构 • 一、舵的类型 • 1、按舵杆轴线位置分：
–不平衡舵(single plate rudder); –平衡舵(balance rudder)：部分舵叶在舵杆轴
• 4、设置要求：除可共用舵柄或舵扇外，辅 助操舵装置不应属于主操舵装置中的任何 部分。
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一、操舵装置的设置
• 5、配置方案： 1）一套主操舵装置和一套辅助操舵装置 2）主操舵装置设置两套相同的动力设备，并设两
套操舵控制系统： a、一套随动控制 b、一套手柄控制
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一、操舵装置的设置
随动控制 手柄控制
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第二节 舵的类型和结构
• 二、舵的结构 • 流线型平衡舵由舵叶、舵
杆、舵承组成。 • 1、舵叶 • 由水平隔板和竖直隔板按
线型组成骨架，加舵叶板 焊制而成水密结构。 • 舵叶焊制或修理后在涂油 漆或敷设其他材料之前应 进行密性试验
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密性试验
每个密封部分进行密性试验：
１）灌水试验 Ｈ=1.2d+V2/60(m)、保持15min以 上 ，不得变形和渗漏
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。
ch5舵设备与操舵
第二节 舵的种类和结构
一、舵的类型
3.按舵叶的剖面形状分：
1）平板舵（flat-plate rudder单板舵）： 失速早，阻力大，舵效差。 2）流线型舵（streamlined rudder） （又称复合舵或复板舵）： 水动力性能好、舵效高（升力系数高、 阻力系数低）、舵承压力小（叶体空心）、 强度高。{广泛被采用} 构造较复杂。
第二节 舵的种类和结构
一、舵的类型
4.特种舵：
1）整流帽舵（bulb rudder）： （它改善了螺旋桨后的水流状态）改善推进效率及舵效。 2）主动舵（active rudder）：低速航行、停车时使用。 增加船舶操纵性、舵上的螺旋桨可用作微速推进器。 3）襟翼舵（flap-type rudder）：又称可变翼形舵。 转船力矩大（增加转舵后的舵叶拱度比）但所须转舵力矩 较小。 4）反应舵：又称迎流舵。减少阻力，增加推力。
第一节 舵设备的组成和作用原理
三、转舵扭矩
舵机工作时施加于舵杆的扭矩称为转舵力矩或转舵 扭矩MR。将舵叶转至舵角δ位置，需要克服的水动 力矩（即舵杆扭矩）和舵承的摩擦扭矩。 采用平衡舵，以减小舵力中心至舵杆中心的距离x， 可以显著减少转舵扭矩，从而可以减小舵机所需功 率。
极限舵角： 航行的使用极限舵角一般为35°。
舵设备是船舶的主要操纵设备，其作用是使在航船舶保 持或改变船艏向或运动方向，及使船舶作旋回运动。
第一节 舵设备的组成和作用原理
二、舵的水动力及舵力转船力矩
1.舵叶面积和展弦比
舵面积的大小对船舶的操纵性能有重要影响，设计时总面积的确定： [矩形舵的展弦比=高/宽]
2.舵的水动力
由Joessel公式 可知： Ｒ∝AＲ；Ｒ∝ＶR2 ； Ｒ与δ大小有关； 另外，Ｒ还与舵断面积形状有关。
5第五章舵设备
第五章舵设备一、本章学习重点与大纲考试内容(一) 本章学习重点(1)掌握舵设备的组成，达到熟练操舵的程度；(2)清楚不同种类、结构类型舵的优劣及适用的船舶；(3)掌握随动与手柄控制系统的工作原理、操作特点及相互转换的程序；(4)熟练掌握人工舵与自动舵的转换程序，并能检验其有效性；(5)掌握不同情况下自动舵面板旋钮的最佳调节；(6)能够确认应急舵使用系统是否合适，熟练掌握其操作程序，并能检查其可靠性。
(二)大纲考试内容(1)舵设备的组成、舵的种类和结构；(2)操舵装置控制系统的种类及工作原理；(3)自动舵的使用及自动舵面板旋钮的调节；(4)应急舵的操作使用。
(一)舵设备的作用：保持和改变航向及旋回运动舵设备包括：(1)舵装置；(2)操舵（转舵）装置；(3)操舵装置的控制系统；(4)附属装置作用在舵叶面上使船转动的力是 A．舵力影响舵力的因素包括：(1)舵角；(2)舵叶面积；(3)舵叶断面形状；(4)舵速，不是船速乔塞尔普通舵实验结果表明， 35°舵的类型按舵杆轴线位置可分为：(1)不平衡舵；(2)悬挂舵；(3)平衡舵；(4)半平衡舵平衡舵指舵杆轴线位于舵叶中间的舵平衡比度为轴线前面／舵叶总面积 0．2～0．3平衡舵的优点是：(1)制造不方便；(2)可减小舵机所需的功率；(3)使舵力绕舵杆轴线的回转力矩减小；（4）海船上普遍使用半平衡舵的平衡比度为：小于0．2按舵叶的支撑情况可分为：(1)双支撑舵；(2)多支撑舵；(3)悬挂舵；(4)半悬挂舵；(5)平衡舵按舵叶剖面形状可分为：(1)平板舵；(2)流线型舵；平板舵(又称单板舵)：(1)阻力较大；(2)失速现象发生早；(3)随舵角增大，舵的效率变差；(4)海船不用流线型舵的优点有：(1)水动力性能好；(2)升力系数大；(3)阻力系数小；(4)舵力大，舵效好(5)所需的转舵力矩小(6)空心水密可获得浮力，减少舵承压力(7)维修保养不方便(8)制造工艺复杂(9)造价高特种舵的主要类型有：(1)整流帽舵；(2)主动舵；(3)襟翼舵；(4)反应舵；(5)组合舵整流帽舵：(1)圆锥体有利于改善螺旋桨后面的水流状态；(2)能提高螺旋桨的推力；(3)能改善船尾的振动程度；(4)可减少绕流损失主动舵：舵叶后缘导管内设一个小螺旋桨的主要目的是：(1)增加转船力矩；(2)在低速或停车时仍可得到转船力矩；(3)提高船舶操纵性能；(4)增加推进作用襟翼舵：(1)舵叶上安装一个副叶襟翼(2)襟翼能产生更大的流体动力；(3)具有较大的转船力矩；(4)所需舵机功率也较大反应舵：舵叶的上下线型分别向左右扭曲一些，其作用是：(1)诱导排出流的方向；(2)减少阻力，(3)增加推力；组合舵：在舵叶上下各安装一块制流板的作用是：(1)减少绕流损失；(2)保护舵叶；(3)增加舵叶强度；(4)便于安装拆检；(5)改善舵的流体动力性能流线型平衡舵的结构及密性试验：一般流线型平衡舵主要由舵承、舵杆、舵叶组成在舵叶上开有绳孔和凹槽的主要作用是便于舵叶的安装和拆卸在舵叶的上部和下部开有小孔并配有黄铜栓塞的作用是进行密性试验和填充防腐材料通常在舵叶内—灌装沥青—，以防舵内锈蚀按规范要求，舵叶完工或修复后应进行密性试验 1. 水压和气压/2.充气或灌水试验1.舵叶密性试验前的准备工作：(1)将舵叶表面打扫干净；(2)焊缝应清除氧化皮；(3)焊缝应清除焊渣；(4)焊缝处不得涂刷油漆、敷设隔热材料及水泥等物2.. 灌水试验的水柱高度： H = 1.2 d + V2／60 （M）其中：H为水柱高度m；d为满载吃水m；v为船速kn；灌水试验的保持时间至少为—15—min；舵叶灌水试验后，检查合格的标准是：(1)舵叶无变形；(2)舵叶无锈蚀现象；(3)舵叶无渗漏现象3.. 充气试验气压的公式表达式是： p = 0．005d + 0．025 （N/MM2）其中：P为气压N／mm2；d为满载吃水m；气压试验的保持时间至少为—15—min关于舵杆：下部连舵叶；上部与转舵装置相连(1)舵杆是舵叶转动的轴；(2)舵杆承受、传递作用在舵叶上的力；(3)舵杆传递转舵装置给予舵的力舵杆下端与舵叶之间是用法兰盘连接的，应少于6只连接螺栓保证可靠性，螺母应位于下部法兰盘的——其连接形式有：(1)水平法兰连接；(2)垂直法兰连接(3)垂直嵌接规范规定：修船中为便于舵叶的拆装，当舵杆与舵叶向相反方向转动到最大舵角时，上下法兰边缘应留有的间隙为—30—mm关于舵承：1.有上下舵承之分；2.上舵承在舵机加板，下舵承在舵杠的筒口；3.目前大型船舶普遍不设下舵承；舵轴承的作用：(1)支持舵杆；(2)支撑舵的重量；(3)保证船体水密操舵装置是指使舵能够转动的装置包括舵机和转舵装置安装在船尾舵机间内A．机舱内 B．船尾后部 C．驾驶台内 D．船尾舵机间内所谓主操舵装置是指正常航行情况下驾驶船舶所必需的设备主操舵装置是指：(1)使舵产生动作所必需的机械；(2)转舵机构及舵机装置动力设备；(3)舵柄；(4)舵扇；所谓辅助操舵装置是指：主操舵装置失效时(1)主操舵装置以外的舵设备；(2)相当于舵柄或舵扇用途的部件；(3)舵柄；(4)舵扇；电动操舵装置的工作原理是由—操舵装置控制系统—控制电动机，再带动蜗杆和蜗轮来实现的电动操舵装置的缓冲弹簧的作用是传递舵力吸收外界冲击能量，保护舵机电动操舵装置与舵杆的连接方式是：舵扇—松套—在舵杆上，而舵柄—键套—在舵杆上电动操舵装置的优点是：(1)转矩小，噪声大；(2)传动可靠；(3)维修方便；(4)结构简单；(5)中小海船采用液压操舵装置的主要组成部分包括：(1)电动机；(2)油泵；(3)管路；(4)转舵机械电动液压舵机的优点有：(1)体积小，重量轻；(2)转矩大，噪声小；(3)容易管理；(4)结构简单(5)传动平稳，；(6)操作方便，易于遥控；(7)能实现无级调速并具有较高的可靠性；(8)现代海船广泛采用目前大型船舶广泛采用的转舵装置多为滑式A．滑式 B．滚轮式 C．摇缸式 D．固定式电动液压舵机转舵装置的不同运动形式，可将其分为： (2)柱塞式；(3)转叶式往复式四缸液压舵机的舵杆设在舵柄的中间转叶式液压舵机的舵杆与转叶用键固接规范对操舵装置分是—主—操舵装置和—辅助—操舵装置规范规定：每一艘船舶都需设有A．2套操舵装置B．对万吨级及以上油船，其主操舵装置应有2套或2套以上规范规定：小船的辅助操舵装置可以依靠人力操纵，而大船的辅助操舵装置必须依靠动力操纵规范规定：辅助操舵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、舵扇规范规定：船舶可不设辅助操舵装置的条件是．主操舵装置配有2台或2台以上相同的动力设备，并符合有关要求目前海船上的主操舵装置一般都配有 2套相同的动力设备规范规定：小船的辅助操舵装置可以用人力操纵规范规定：大船的辅助操舵装置必须用动力人力操纵舵角限位器，其主要类型有：(1)机械式；(2)电动式；(3)差分式；(4)电桥平衡式船用舵角限位器的主要作用是防止 .实际舵角超过最大有效舵角；极限舵角一般为35°~ 38°为了防止操舵时舵角太大而超过极限舵角，通常在—舵机、舵扇、舵柱—安装有舵角限位器规范要求：当一艘船舶设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置时，对主操舵装置的布置应满足其中一个失效时应不致使另一个失灵规范规定：主操舵装置应能在船舶处于最深航海吃水、以最大营运航速前进时，使舵自任何一舷35°转至另一舷30°所需时间不超过28s规范规定：为了满足主操舵装置和舵杆的操舵要求，当舵柄处的舵杆直径大于—120—mm时，该操舵装置应为动力操作规范规定：主操舵装置和舵杆应设计成最大后退速度时不致损坏对主操舵装置和舵杆的要求，说法正确的是：(1)具有足够的强度；(2)能在最大营运前进航速下操纵船舶；(3)在最大后退速度时不致损坏A．(1)、(2) B．(2)、(3) C．(1)、(3) D．(1)、(2)、(3)规范规定：由于主操舵装置的一个动力转舵系统的任何部分发生单项故障以至丧失操舵能力时，应在 s内能够重新获得操舵能力A．15 B．30 C．45 D.60关于舵设备的要求，说法正确的是：(1)工作可靠平稳；(2)操舵装置要装在船首尾线上；(3)要有2套能源及应急操舵装置；(4)操作灵敏，能准确地转到所需要的舵角上规范规定：辅助操舵装置应有足够强度并足以在操纵船舶，并能在时迅速对辅助操舵装置的要求描述正确的是：(1)具有足够的强度；(2)足以在可驾驶的航速下操纵船舶；(3)能在紧急时迅速投入工作规范对辅助操舵装置的要求是：船舶以最大营运航速的一半但不小于7kn(取大值)前进时，自一15°舷——转至另一舷—15°—所需时间不超过—60—s规范的要求，辅助操舵装置在满足操舵要求的情况下，当舵柄处的舵杆直径大于—230—mm时，该操舵装置应为—动力—操作规范规定：主、辅操舵装置动力设备的布置应满足能从驾驶台使其投人工作规范规定：主、辅操舵装置动力设备的布置应能满足任何一台操舵装置动力设备的动力源发生故障时，应在驾驶台发出／声、光警报对主、辅操舵装置动力设备的布置要求，说法正确的是：(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)能从驾驶台使其投人工作；(3)操舵装置的任何一台动力设备失电时，应在驾驶室里发出声、光报警规范要求：对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，其主操舵装置都应设—2台或几台相同的动力设备—，并符合相关规定规范规定：对于1万总吨至10万载重吨的非双套动力转舵系统的油船，其验收要求应经—船检部门—特别同意，并符合—国际海事组织决议—的规定船舶操舵装置的控制系统是指由驾驶台到舵机装置动力设备之间的一系列设备船舶操舵装置的控制系统是指将—舵令—由——驾驶台—传至—舵机装置动力设备之间—的一系列设备船舶操舵装置的控制系统主要有—液压—控制和—电力—控制两种船舶液压操舵装置在电动液压操舵装置中，当舵轮处于正舵时，变量泵的运转情况是连续旋转电力控制系统，其优点是：(1)工作可靠；维修方便，有利于操舵自动化；(2)轻便灵敏，线路易于布置；(3)易于遥控，并容易与液压舵机配套；(4)不受船体变形及环境温度的影响随动操舵使舵轮转角与舵叶转出角度相当，操舵比较直观，其主要原理是靠舵角反馈控制电桥平衡船用电力操舵装置控制系统中的随动控制与直接控制相对比，其主要优点是有反馈装置手柄控制系统与随动控制系统的主要区别是无舵角反馈装置在船上使用直接控制系统操舵时，要使舵叶准确到达所需要的角度，应注意A。
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。
舵设备
舵设备用以改变和保持船舶航向的设备，由舵和操舵装置组成。
船舶航行时，通过操舵装置转动舵叶，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。
舵是由桨演变而来的。
早期的船是用装在船尾的桨来控制航向。
后来将桨固定在船尾中线处，成为可转动的专用舵。
舵由舵叶和舵杆两部分组成。
舵的种类舵的种类很多。
根据舵叶的剖面形状区分，有平板舵和流线型舵。
平板舵舵叶由金属板或木板制成，水平剖面呈直线形，结构简单。
这种舵在帆船上广泛使用。
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，应用广泛。
根据舵杆轴线在舵叶上的位置区分，有平衡舵、不平衡舵和半平衡舵（见图舵的类型示意图）。
平衡舵的舵杆轴线在舵叶靠中前位置，舵压力中心至舵杆轴线的距离较小，所需转舵力矩也小，从而可减少转舵所需的舵机功率。
它的缺点是舵在工作时容易摆动，对航向稳定性不利。
不平衡舵的舵杆轴线在舵叶导边处，舵压力中心至舵杆轴线的距离较大，所需转舵力距也大。
半平衡舵是舵叶上半部分为不平衡舵，下半部分为平衡舵。
不平衡舵和半平衡舵有利于保持航向的稳定性，但需要较大的舵机功率。
根据舵的支承方式区分，有多支承舵、双支承舵、悬挂舵、半悬舵。
多支承舵的舵叶由几个舵销同舵柱连接，一般为不平衡舵。
双支承舵的舵叶有上、下两个支承件。
悬挂舵的舵叶悬挂于船体下面，无下支承，舵杆受弯矩大，常用作多舵船的边舵。
半悬舵的舵叶上半部连接在舵柱上，下半部呈悬挂状。
根据舵板数量区分，有单板舵和双板舵。
单板舵舵叶由一层平板构成，结构简单，航行时阻力较大，转舵后产生的舵压力较小，性能较差。
双板舵又称复板舵，舵叶由两层板制成，性能较单板舵好。
为改善船舶操纵性能和推进效率，船上常设置一些特殊形式的舵。
①导流罩舵：在舵叶中部正对螺旋桨轴线处装有一个流线型的导流罩，导流罩改善了螺旋桨后水流情况,可以提高推力和减小船尾振动。
船舶结构与设备课件第5章舵设备
目 录
• 舵设备概述 • 舵设备的组成与结构 • 舵设备的操作与维护 • 舵设备的设计与优化 • 案例分析
01
CATALOGUE
舵设备概述
舵设备的定义与功能
总结词
舵设备是船舶操纵的重要设备，用于 控制船舶航向和稳定。
详细描述
舵设备包括舵机、传动装置、舵杆和 舵叶等部分，其主要功能是通过操舵 装置控制舵叶的转动，从而产生水流 阻力，实现船舶航向的改变和稳定。
的类型和规格。
舵机内部装有减速器和离合器 等传动装置，以实现操舵指令
的传递和控制。
操舵装置
操舵装置是船舶控制航向的设备 ，包括操舵机和控制系统等部分
。Leabharlann 操舵机通常采用电动或液压方式 驱动，能够根据驾驶员的指令自
动或手动控制舵叶的转动。
控制系统包括传感器、控制器和 执行器等部分，用于检测船舶航 向和操舵指令，控制舵机的工作
总结词
随着船舶工业和科技的不断发展，舵设备也在不断改进和完善。
详细描述
早期的舵设备较为简单，主要由人力操舵。随着蒸汽机等动力设备的出现，舵设备开始采用机械传动。现代船舶 则普遍采用电力操舵，具有更高的稳定性和灵活性。同时，随着计算机技术和自动控制技术的发展，舵设备的智 能化和自动化程度也越来越高。
02
CATALOGUE
舵设备的组成与结构
舵杆
舵杆是连接舵叶和操舵装置的桥梁，主要作用是传递操舵力矩，使舵叶能够按照操 舵指令转动。
舵杆通常采用高强度钢材制造，具有足够的刚度和强度，能够承受较大的扭矩和弯 曲力。
舵杆的截面形状一般为圆形或矩形，根据不同船型和舵机功率的要求，舵杆的直径 和长度会有所不同。
第五章船舶设备9-19
（二）起吊机
特点： 机械紧凑、操作安全方便、工作环境好。 电动型 按驱动方式分 液压型 电动液压型
滚装船的装卸方式
集装箱船的装卸方式
从舷侧装载货物
• 四 关闭设备 • （一）舱口盖 • • 1 货舱口盖 •
吊拚式舱口盖 滚翻式舱口盖 液压铰链舱口盖
•
2 小舱盖 和 人孔盖
• （二）船用门 从关闭形式来看，有铰链式和滑动式两种。 从水密情况看，有水密们非水密门。 从防火要求看，有防火门，普通门
• • • • •
• 三、测深仪 • 测深仪是用来测量水深、以保证船舶航行安全 的设备。回声测深仪是利用声波在水中的传播速 度恒定的特性研制的。它由发射系统、换能器、 接收系统、深度显示器和电源五部分组成 。 • 四、双曲线定位仪 • 五、卫星定位系统 • 卫星导航系统，是采用导航卫星（人造地球 卫星）、地球站和船舶卫星导航接收机组成的导 航系统以精确测定船位。
• •
船舶通讯设备
船舶通讯包括外部和内部通讯两部分，前者 通常采用无线电通信手段，后者则主要用有线通 信手段。 一）船舶外部通讯 就外部通讯而言，在无线电发明前，曾用过灯 光、旗语、信号旗和鸣汽笛等手段。 1、无线电通讯的主要设备 1）甚高频无线电话 2）中、短波段船用电台 3）海事卫星通信船站 2、无线电通信系统的基本工作原理 3、单边带通信的概念
导航设备
现代船舶的导航设备有：雷达、罗经、计程仪、 测深仪、双曲线定位仪和卫星导航系统等。 一、罗经 罗经有磁罗经和电罗经（陀螺罗经p147） 两种。前者简单可靠，后者使用方便，准确。 为了保证船舶导航的需要，船舶往往同时装 有磁罗经和电罗经，以便配合使用。 二、计程仪 计程仪是用来测量船舶航速和航程的仪器。 目前广泛使用的是电磁计程仪，它根据电磁感应 原理来测量航程.
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。
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。
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(讲稿)
§4 系离浮筒作业二、锚链系离浮筒作业（台风季节或系泊时间较长，为安全起见用锚链代替缆绳）1．系浮筒作业1）准备工作①将锚悬挂在舷外。
②备大卸扣一只；带卸扣的钢丝绳两根。
2船接近浮筒带缆艇将锚链侧钢丝缆系牢浮筒3）送锚链引缆带缆艇将另一舷钢丝缆穿过浮筒环后，用卸扣连在锚链的第二或第三个链环上。
见图2-2-204）锚链系浮筒船上绞锚链引缆；松锚链；链接近浮筒环后用大卸扣连接；绞锚链两钢丝缆松弛。
5用卸扣连接两缆6①系单浮筒（1）松出锚链适当长度；合上制链器；锚机不受力。
（2）回头揽松出处于松弛状态。
图2-2-21②系双浮筒（1）同时松回头缆和锚链至尾浮筒。
（2）船尾系缆带好后，调整泊位，锚链受力，合上制链器。
2．离浮筒作业1）准备工作①备妥锚机、绞缆机。
②准备一根带卸扣的钢丝缆，并将其从导缆孔松至水面。
2）送引缆（接到解锚链命令后）①绞收回头缆，放松锚链。
使回头缆吃力，链稍松弛。
②带缆艇将引缆穿过浮筒环后与锚链的第2或3个链环相连。
图2-2-223解下大卸扣绞锚链至悬挂水面上45）单绑：解掉首、尾所有单头缆，只留回头缆。
§5系泊设备的维护保养与安全使用一、维护保养1．缆绳（1～7）2．导缆装置与缆桩3．绞缆机（1～5）4．缆车与系泊属具二、带缆作业的安全注意事项（1～8）第三章: 舵设备(掌握舵设备的组成,舵的结构类型及适用的船舶。
掌握随动与手柄控制系统的工作原理、操作特点及相互转换的程序，熟练掌握人工舵与自动舵的转换过程并检验其有效性，在不同情况下对自动舵面板旋钮的最佳调整，达到熟练操舵的过程。
熟练掌握应急舵操作程序，并检验其可靠性。
)§1 舵设备的作用及组成一、作用：能使船舶在航行中保持和改变航向，使其旋回运动。
二、组成：1.舵装置（包括：舵、支承部件。
）2.转舵装置（传动装置）（将舵机的动力传到舵杆并驱动舵叶转动。
）3.舵机通称为操舵装置（舵设备的动力部分）4.操舵装置的控制系统（由驾驶台到舵机间之间的一系列设备。
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。
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。
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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
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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
舵设备的作用与组成(doc 11页)
舵设备的作用与组成(doc 11页)更多企业学院：《中小企业管理全能版》183套讲座+89700份资料《总经理、高层管理》49套讲座+16388份资料《中层管理学院》46套讲座+6020份资料《国学智慧、易经》46套讲座《人力资源学院》56套讲座+27123份资料《各阶段员工培训学院》77套讲座+ 324份资料《员工管理企业学院》67套讲座+ 8720份资料《工厂生产管理学院》52套讲座+ 13920份资料《财务管理学院》53套讲座+ 17945份资料《销售经理学院》56套讲座+ 14350份资料《销售人员培训学院》72套讲座+ 4879份资料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。
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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。