船舶液压设备

船舶液压设备一、液压元件1、液压控制阀分类单向阀溢流阀节流阀a、方向控制阀：换向阀b、压力控制；减压阀c、流量控制阀；普通调速阀液压锁顺序阀溢流节流阀低压选择阀卸荷阀梭阀2、电磁换向阀性能指标：额定压力、额定流量、内漏泄量、压力损失 允许流量不够时可采用：电液换向阀弹簧对中型的换向阀采用：Y 型、H 型 作导阀 油压对中型的换向阀采用：P 型 作导阀3、直动、先导式溢流阀特点4、可作为卸荷阀使用的是：外控顺序阀、先导式溢流阀5、溢流阀与减压阀的比较：6、溢流阀与顺序阀的比较：7、普通调速阀与溢流节流阀的比较：普通调速阀溢流节流阀结构组合 定差减压阀+节流阀 串联定差溢流阀+节流阀 并联压力补偿（负荷增大）减压阀阀口开大 溢流阀阀口开小 调速性 稳定性较好，弹簧较软 稳定性较差，弹簧较硬 油源配合 定压油源，耗功大 定量油源，耗功小适用场合小功率，调速性能要求高的场合大功率，调速性能要求不高的场合泵出口设有溢流阀带安全阀直动式溢流阀先导式溢流阀 动态性能好，静态性能差动态超调量小，偏差大动态性能差，静态性能好 动态超调量大，偏差小偏差值的大小取决于：弹簧刚度 弹簧刚度取决于：油压大小 主阀、导阀弹簧：较软改变导阀弹簧初张力：可改变溢流阀的设定压力稳态压力变化量大，压力超调量较小 稳态压力变化量小，压力超调量较大 用于小流量，低压场合。

宜作安全阀用于大流量，高压场合。

宜作定压阀作用工作形式 泄油方式 管路联接方式溢流阀 进口压力控制，保持阀前压力 常开、常闭 内泄 并接 减压阀出口压力控制，保持阀后压力常开外泄串接出口联接 进出口压差 泄油方式 卸荷方式 管路联接方式溢流阀 油箱/低压油路 很大 内泄 泄压 并接 顺序阀执行元件很小外泄加压串接二、液压泵1、叶片泵A、叶片泵叶片夹角θ、封油区圆心角ε、定子圆弧段圆心角β之间的大小关系：β≥ε≥θβ＜ε会发生困油现象ε＜θ使吸排口沟通漏泄增加B、单作用与双作用比较单作用双作用叶片底端空间吸排区分分别通吸排油腔通排油腔开“盲孔”使叶片轴向力平衡-排出口叶片转入端开节流槽（三角槽）-减轻液压冲击径向液压力不平衡/非卸荷式平衡/卸荷式叶片槽倾角后倾角前倾角叶片外端倒角后倒角后倒角类型变量泵定量泵2、轴向柱塞泵轴向柱塞泵非对称型配油盘中线相对斜盘中线顺偏转阻尼孔油缸转入端/ 减小液压冲击负重迭型配油盘配油角β>封油角α/ 消除困油开“盲孔”改善润滑三、液压马达1、调速①容积调速：（常采用变量泵/变量马达）改变油泵的q，从而改变马达的供入流量Q改变马达的q②节流调速：（改变流量调节阀供油量）用控制流量控制阀来调节马达的供入流量→存在节流损失，油液会发热2、高、低速马达：n > 500 r/min 为高速有齿轮式、螺杆式、轴向柱塞式n < 500 r/min 为低速有叶片式、径向柱柱塞式3、四种马达的比较低速液压马达性能比较A 、连杆式马达容积效率最高，扭矩脉动率最大，径向负荷最大 进、出油管：轴转式——配油壳上 壳转式——配油轴上B 、内曲线式马达起动效率最高，适用压力最大进、出油管：轴转式——配油轴上（不转） 壳转式——缸体上四、舵机转 舵 机 构十字头式（滑式）拔叉式滚轮式摆缸式转叶式转 舵 扭 矩 舵角↑ ↑ ↑ ↓ ↓ 不变 工作压力 — 最低 最高 — 较低 扭矩特性 最好 — 最差 最差— 侧推力 有（双缸） 无 内部有漏泄无（内部有漏泄）型式往复式 往复式往复式往复式（双作用）回转式单作用 液压马达 多作用 液压马达 名称 连杆 五星轮（静力）内曲 叶片部件受力 比压大 静力平衡 导轨压力大 叶片顶部 径向负荷不平衡基本平衡 完全平衡 完全平衡总效率% 容积效率 机械效率 起动效率 90 96.8 93 83-909095 95 83-9090 95 95 9876.5 <90 <85 80-85最低转速 2-3 20.5 4-6 扭矩脉动率 7.5% 4.9% 0 - 适用压力额定 20.5 17 29 13.5 最大24 28 39 18.5 单位排量的重量(N/ml)1.01.61.350.8双出轴 一般不能 有 不行 可以 壳转式 有 有 有 没有 变量方式偏心距（无级）有效列数有效列数作用数阀控型与泵控型舵机阀控型泵控型系统开式（回油至油箱）、闭式闭式（回油至泵进口）、半闭式主泵单向定量泵双向变量泵安全阀换向阀与定量泵之间换向阀与转舵没油缸之间泵出口转舵改变阀芯位置，主泵吸、排方向不变主泵变量机构偏离中位方向主泵回转方向和速度不变，流量和排油方向可变反馈信号发送器舵柄（带动）舵柄、遥控伺服机构（带动）优点系统简单运行经济性好缺点运行经济性差初投资高差别采用不同的方法控制转舵方向四、液压起货机（单吊杆：3部绞车。

双吊车：2部绞车）1、液压系统的分类1）按工作油压高低分工作油压低压系统： 6.3MPa以下中低压系统： 6.3－10MPa中高压系统：10－20MPa高压系统：20MPa以上采用高压系统优点：尺寸重量较小，效率较高缺点：装置较复杂，制造管理要求高2）按油循环方式分①开式系统：定义：油泵从油箱吸油，执行件回油回油箱特点：简单，初置费较低；散热冷却好，便于气体分离和杂质沉淀，但易混入空气和杂质。

换向阀换向、节流调速，有换向冲击和节流损失，油易发热。

→适用于功率较小场合。

②闭式系统定义：执行件的回油直接进泵的进口特点：一般采用变量泵换向和容积调速，换向平稳，经济性好。

但散热和净化相对较困难，需设辅助系统对油液进行补充、冷却和净化。

3）按控制方式分①泵控系统执行件的运动方向由泵控制一般选用变量泵＋闭式系统②阀控系统执行件运动方向由换向阀控制，一般为定量泵＋开式系统（也可为闭式系统）2、起货机液压系统类型及特点比较阀控型泵控型系统开式/闭式闭式/半闭式换向换向节流阀液压泵的排油方向调速换向节流阀（并联节流、定差节流调速阀）节流调速变量液压泵容积调速限速平衡阀（直控、远控）、单向节流阀减少变量泵的排量补油不补/高位油箱辅泵主泵单向定量泵/单向变量泵双向变量泵①阀控型闭式系统采用变量油马达（一般是有级变量）时，也辅以容积调速，或采用有级容积调速，辅以节流调速②要进一步限速时也用换向阀节流作能耗限速③如零位不准，也可以设中位旁通阀，改为机械制动3、回转机构液压系统的负荷特点：工作负荷：惯性力+运动阻力A、系统两侧油路高压限制值相同B、启动和停止时惯性负荷相对较大C、匀速转动时，工作负荷始终与运动方向相反D、普通船舶克令吊一般无须限速措施，若考虑恶劣海况下，即船舶倾斜时仍能工作则两则油路都需有限制措施（限速措施）E、设有机械制动器（若无船舶倾斜、风力影响可不用）F、无须专门限制功率的措施泵控型承受高压：液压泵至执行元件进油口的管路在运动时的管路4、对起货机的试验要求1、每台克令吊或每根吊杆应按规定的试验负荷进行试验1）试验负荷（SWL：安全试验负荷）SWL≤20t试验负荷：1.25×SWL20≤50 SWL＋5＞50 1.1×SWL试验方法吊臂应放在规定的最大臂幅（吊杆规定仰角）位置重物悬挂时间不少于5 min在无法吊起全部负重时，可减少负荷，但不少于1.1SWL试验时应经船检部门同意2）试验内容①在试验负荷下慢速进行起升②最低设计幅度下按设计的极限角度回转③相应动作的制动试验④慢速全程行走试验⑤不同臂幅相应试验负荷试验3）对超负荷保护装置、超力矩保护装置应进行动作试验，负荷指示器应校核5、克令吊的安全保护装置1机械限位保护：1）吊钩高位保护：吊钩离吊臂前端某短距离时无法起升吊钩或下放吊臂2）吊索终端保护：吊索巻满滚筒时吊钩停止提升，滚筒上只剩3圈时停止落钩3）吊臂高位（75°）和低位（25°）保护：吊臂用油缸控制时无须设高位保护吊臂低位保护常设在水平线以上仰角25°处，吊货工作时不允许吊臂仰角低于此限制。

工作结束需要放下吊臂时，必须按下专门按钮。

2设备连锁保护：通风门连锁保护，油冷却器连锁保护等3液压油工作状况保护补油低压控制油低压高油压高油温低油位等保护4电气系统保护：过电流短路等保护五、锚机和绞缆机1、对锚机的基本技术要求1）锚机必须由独立的原动机或电动机驱动。

（采用刚性连接）对于液压锚机，其液压管路如果与其他液压甲板机械管路相连接时，应保证锚机的正常工作不受影响。

2）海船锚机进行起锚试验时，试验水域的深度应＞82.5 m，起单锚的速度从82.5 m深度到27.5 m 深度，应≦9 m／min。

（三节锚链进水悬挂，回收二节的平均速度）3）锚机应具有足够的功率，且应能连续工作，其额定拉力和过载拉力应满足下列要求：①锚机应能连续工作30min②应能在过载拉力作用下（不要求速度）连续工作2min。

过载拉力应不小于额定拉力的1.5倍。

4）所有动力操纵的锚机均应能够倒转。

5）保护和刹车装置①锚机的链轮与驱动轴之间应装有离合器，离合器应有可靠的锁紧装置。

②锚机的链轮应装有可靠的制动器，制动器制紧后，应能承受45%锚链断裂负荷的静拉力。

③锚链必须装设有效的止链器，止链器应能承受相当于锚链的试验负荷。

6）液压锚机系统部件应进行液压试验。

所有泵、阀件和附件的受压部件在装配前在车间进行液压试验。

2、对绞缆机的基本技术要求保证船舶在受到6级以下风力作用时仍能系住船舶（风向垂直于船体中心线）；绞缆机的拉力大小应符合“钢质海船入级与建造规范”的要求；额定负荷时绞缆速度为15m/min，空载时为公称速度的2－3倍（一般在15～30m/min，最大可达50m/min，达到额定拉力时，可降至最小值）3、自动绞缆机→自动控制缆绳张力(收放缆速度、缆机功率)的绞缆机①采用具有软特性的有级变速交流异步电动机②缆绳收紧后采用低速档。

③当缆绳张力很低时←电动机正转收缆，其转差率s＜⒈④当缆绳收紧后张力增加，电机扭矩达到额定值MH时，电动机堵转，s＝⒈⑤而当缆绳张力过大时，电机反转松出缆绳，s＞1。

六、防止液压装置超负荷（功率）运行：装置负荷可由液压泵工作电流来衡量。

有载负荷包括执行件的负荷、液压泵和执行件的机械摩擦损失、管路流动损失等。

举例：1）空转电流与空载电流2）有载电流（电压）与空载电流（电压）之差3）执行机构空载油压与压降。