一种液压舵机控制系统的设计
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作者简介 ： 于富强 （９ ｌ ）男 ， １６ 一 ， 辽宁沈阳人 ， 副教 授 ， 大学 本 科， 研究方向 ： 船舶辅助机械。
２１ ０ １年第 １ ２期
液压 与气动
８ １
铝 液 抬 包 清 理 机 液 压 系统 设 计
高长虹 。 鄂民 李 ・
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｙ ｒ ｕｉ ｙ ｔｍ ｏ ｌ ｍｉｕ ｌｄ ｅ ｃｅ ｎｎ ｃ ｉ ｅ ｓｇ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｓ ｓｅ ｆｒａｕ ｎ ｍ ａ ｌ ｌａ ｉｇ ｍａ ｈｎ ｃ
图 １ 液压 控 制 系统 原 理 图
化和 自动过载保 护， 零件润滑性好 ， 使用 寿命 长等优 势 。本 文就设 计一 种结 构相 对简单 、 占用 空 间较小 、 成
本不 高 的液压控 制 系统 ， 对减 少舵机 故 障 ， 它 提高 航行 的安 全性 具有很 强 的现实意 义 。 ２ 系统设 计方 案 该 液压 控制 系统 的组成 如 图 ｌ 所示 。系 统 由液 压
１ 引言
随着 电解技术不断改进 ， 电解铝产量不断增加 ， 清 理铝液抬包残 留铝渣和 电解质的周期要求越来越短 ，
导致 工人 的人 数不 断 增 加 ，劳 动 强度 也 随之 增 大 ，造 成大 量 的人力 、 力 及 能 源 的浪 费 Ｊ 财 。抬包 清 理 机 实
压系统 ， 使得抬包清理机以合适的刀具切削速度 、 切削 扭矩 、 推进 力 、 推进 速度 与加工 过程 中遇 到的不 确定工
ＧＡＯ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ ．Ｌ ｒｉ ｈ ｎ — ｏ ｇ． － ＩＥ－ ｎ ， ａ
（． １兰州理工大学 有色 冶金 新装 备教育部工程研究 中心 ， 肃 兰州 ７０５ ； 甘 ３００
２ 兰州理工大学 机电工程学院 ， ． 甘肃 兰州 ７ ０ ５ ） ３０ ０
摘
要： 介绍 了铝液抬 包清理机的工作过程以及 已有液压 系统设计存在 的问题 ； 针对抬 包清理机动作特
安全。
动。在装有两套使用同一油缸的控制系统 的装置中， 它能把备用系统的换 向阀和油缸隔断 ， 减少换 向阀泄
漏对 工作 的影 响。
我国《 钢质海船人级与建造规范》 根据 Ｉ Ｏ的《 Ｍ 国 际海上人命安全公约》 Ｓ Ｌ Ｓ （ Ｏ Ａ 公约 ） 的规定 ， 对舵机 提 出了明确的技术要求。技术要求指 出， 主操舵装置 和辅助操 舵 装置应 在 驾 驶 台和 舵 机 室都 设 有 控 制器 ，
８ ０
一
液压与 气动
２１ ０ １年第 １ ２期
种 液 压 舵 机控 制 系统 的设 计
于富强 。 王洪波
Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆｎ ｗ ｙ ｒｕ ｉ ｅ ｖ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｓ ｒｏ ｃ ｎｒｌｓ ｓｅ
ＹＵ ｕ－ ｉ ｎ Ｆ ｑ ａ ｇ，Ｗ ＡＮＧ ｎ － ｏ Ｈｏ ｇ ｂ
点以及 负载不确定性等 因素设计 了相应的液压 系统， 分析 了该液压 系统的工作原理及技术特点 ； 在保证加工 质 量 的 同 时 ， 高 了生产效 率 。 提 关键词 ： 包清理机 ； 抬 液压 系统； 恒功率
中 图分类 号 ：Ｈ１７ 文献 标识 码 ｉ 文章 编号 ：０ ０４ ５ （０ １ １ － ８ －３ Ｔ ３ Ｂ １０ －８ ８ ２ １ ）２０ １ ０ ０
收稿 日期 ：０ １ ６１ ２ １ － —４ ０
作用是当油泵排除压力超过整定值时， 将油泄回油箱 ， 防止油泵过载。旁通型调速阀 ５ 用来控制输往油缸的 流量 ， 使油缸 内的活塞有合适 的移动速度。油路锁闭 阀 ７ 当油缸活塞位置与指令舵角相对应 时换 向阀回 ， 中， 阀锁闭油缸油路 ， 防止浮动杆传来的反力使活塞移
本 系统启 动后 ， 泵定 向定量 地排 除压 力油 ， 油 压力 油经 过旁 通型 调速 阀至 电磁换 向阀 。电磁换 向阀的 阀 芯 位置 取决 于 由电磁线 圈 的通 电情 况 ， 力 油 经 过换 压 向阀后 导人油 缸 的相应 空 间 ， 活 塞 向相 应 的方 向移 使 动 。活 塞杆 的一端 经浮动 杆及 相应机 构操 纵舵机 变量
（ 海军蚌埠士官学校 航海 系 ， 安徽 蚌埠
２３ １ ） ３０ ２
摘
要： 该文设计 了一种液压舵机的液压控制 系统。该 系统具有启动平稳 ， 速度调 节方便 ， 能够实现 自
动控制等功能 ， 对提高航行的安全性具有现 实意义， 在实际中的应用将会越来越广泛。 关 键词 ： 压 ； 液 舵机 ； 制 系统 ； 控 设计
中图分类 号 ：Ｈ１７ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：００４ ５ （０ ）２０ ８ － Ｔ ３ Ｂ １０ －８８ ２ １ １－ ００ １ ０ ２
１ 问题 的提 出
舵垂直安装在螺旋桨 的后方 ， 用来控制船舶航行 方 向的。舵机是用来操作控制舵的装置 ， 其功用是保
证 船舶按 照人 的意 图航 行 在 给 定 的航 线 上 ， 保航 行 确
泵、 液压马达、 向阀、 换 溢流阀、 辅助组件等组成。液压 泵 ３是液压系统 的动力源 ， 提供足够 的液体压力能。 电磁换向阀 ６实现左舵、 右舵、 稳舵的控制。安全 阀 ４
油泵， 活塞杆的另外一端与电反馈装置相连， 随时将活 塞位置的信号反馈到驾驶台的操舵设备。
当阀芯处 于 中间位 置时 ， 泵卸 载 ， 往油缸 的油 油 通 口封 闭 ， 油路 不 同 ， 活塞 不动 。 当驾驶 台发 出的指 令舵 角 ，与活 塞位 置所代 表 的
辅 助操 舵装 置应该 有独 立 的控制 系统 。当前从 驾驶 台 到舵机 室传 递信号 方 法 的不 同 ， 机 的控 制 系统 可 以 舵 分为机 械式 、 电气 式 和 液压 式 等 几 种 。现代 船 舶 大 多 采用机 械 式 和 电气 式 系 统 。其 实 液 压 系统 具 有 体 积 小、 重量 轻 ， 占用 空 间小 、 速度 调节 方便 ， 易于 实现 自动
作者简介 ： 于富强 （９ ｌ ）男 ， １６ 一 ， 辽宁沈阳人 ， 副教 授 ， 大学 本 科， 研究方向 ： 船舶辅助机械。
２１ ０ １年第 １ ２期
液压 与气动
８ １
铝 液 抬 包 清 理 机 液 压 系统 设 计
高长虹 。 鄂民 李 ・
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｙ ｒ ｕｉ ｙ ｔｍ ｏ ｌ ｍｉｕ ｌｄ ｅ ｃｅ ｎｎ ｃ ｉ ｅ ｓｇ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｓ ｓｅ ｆｒａｕ ｎ ｍ ａ ｌ ｌａ ｉｇ ｍａ ｈｎ ｃ
图 １ 液压 控 制 系统 原 理 图
化和 自动过载保 护， 零件润滑性好 ， 使用 寿命 长等优 势 。本 文就设 计一 种结 构相 对简单 、 占用 空 间较小 、 成
本不 高 的液压控 制 系统 ， 对减 少舵机 故 障 ， 它 提高 航行 的安 全性 具有很 强 的现实意 义 。 ２ 系统设 计方 案 该 液压 控制 系统 的组成 如 图 ｌ 所示 。系 统 由液 压
１ 引言
随着 电解技术不断改进 ， 电解铝产量不断增加 ， 清 理铝液抬包残 留铝渣和 电解质的周期要求越来越短 ，
导致 工人 的人 数不 断 增 加 ，劳 动 强度 也 随之 增 大 ，造 成大 量 的人力 、 力 及 能 源 的浪 费 Ｊ 财 。抬包 清 理 机 实
压系统 ， 使得抬包清理机以合适的刀具切削速度 、 切削 扭矩 、 推进 力 、 推进 速度 与加工 过程 中遇 到的不 确定工
ＧＡＯ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ ．Ｌ ｒｉ ｈ ｎ — ｏ ｇ． － ＩＥ－ ｎ ， ａ
（． １兰州理工大学 有色 冶金 新装 备教育部工程研究 中心 ， 肃 兰州 ７０５ ； 甘 ３００
２ 兰州理工大学 机电工程学院 ， ． 甘肃 兰州 ７ ０ ５ ） ３０ ０
摘
要： 介绍 了铝液抬 包清理机的工作过程以及 已有液压 系统设计存在 的问题 ； 针对抬 包清理机动作特
安全。
动。在装有两套使用同一油缸的控制系统 的装置中， 它能把备用系统的换 向阀和油缸隔断 ， 减少换 向阀泄
漏对 工作 的影 响。
我国《 钢质海船人级与建造规范》 根据 Ｉ Ｏ的《 Ｍ 国 际海上人命安全公约》 Ｓ Ｌ Ｓ （ Ｏ Ａ 公约 ） 的规定 ， 对舵机 提 出了明确的技术要求。技术要求指 出， 主操舵装置 和辅助操 舵 装置应 在 驾 驶 台和 舵 机 室都 设 有 控 制器 ，
８ ０
一
液压与 气动
２１ ０ １年第 １ ２期
种 液 压 舵 机控 制 系统 的设 计
于富强 。 王洪波
Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆｎ ｗ ｙ ｒｕ ｉ ｅ ｖ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｓ ｒｏ ｃ ｎｒｌｓ ｓｅ
ＹＵ ｕ－ ｉ ｎ Ｆ ｑ ａ ｇ，Ｗ ＡＮＧ ｎ － ｏ Ｈｏ ｇ ｂ
点以及 负载不确定性等 因素设计 了相应的液压 系统， 分析 了该液压 系统的工作原理及技术特点 ； 在保证加工 质 量 的 同 时 ， 高 了生产效 率 。 提 关键词 ： 包清理机 ； 抬 液压 系统； 恒功率
中 图分类 号 ：Ｈ１７ 文献 标识 码 ｉ 文章 编号 ：０ ０４ ５ （０ １ １ － ８ －３ Ｔ ３ Ｂ １０ －８ ８ ２ １ ）２０ １ ０ ０
收稿 日期 ：０ １ ６１ ２ １ － —４ ０
作用是当油泵排除压力超过整定值时， 将油泄回油箱 ， 防止油泵过载。旁通型调速阀 ５ 用来控制输往油缸的 流量 ， 使油缸 内的活塞有合适 的移动速度。油路锁闭 阀 ７ 当油缸活塞位置与指令舵角相对应 时换 向阀回 ， 中， 阀锁闭油缸油路 ， 防止浮动杆传来的反力使活塞移
本 系统启 动后 ， 泵定 向定量 地排 除压 力油 ， 油 压力 油经 过旁 通型 调速 阀至 电磁换 向阀 。电磁换 向阀的 阀 芯 位置 取决 于 由电磁线 圈 的通 电情 况 ， 力 油 经 过换 压 向阀后 导人油 缸 的相应 空 间 ， 活 塞 向相 应 的方 向移 使 动 。活 塞杆 的一端 经浮动 杆及 相应机 构操 纵舵机 变量
（ 海军蚌埠士官学校 航海 系 ， 安徽 蚌埠
２３ １ ） ３０ ２
摘
要： 该文设计 了一种液压舵机的液压控制 系统。该 系统具有启动平稳 ， 速度调 节方便 ， 能够实现 自
动控制等功能 ， 对提高航行的安全性具有现 实意义， 在实际中的应用将会越来越广泛。 关 键词 ： 压 ； 液 舵机 ； 制 系统 ； 控 设计
中图分类 号 ：Ｈ１７ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：００４ ５ （０ ）２０ ８ － Ｔ ３ Ｂ １０ －８８ ２ １ １－ ００ １ ０ ２
１ 问题 的提 出
舵垂直安装在螺旋桨 的后方 ， 用来控制船舶航行 方 向的。舵机是用来操作控制舵的装置 ， 其功用是保
证 船舶按 照人 的意 图航 行 在 给 定 的航 线 上 ， 保航 行 确
泵、 液压马达、 向阀、 换 溢流阀、 辅助组件等组成。液压 泵 ３是液压系统 的动力源 ， 提供足够 的液体压力能。 电磁换向阀 ６实现左舵、 右舵、 稳舵的控制。安全 阀 ４
油泵， 活塞杆的另外一端与电反馈装置相连， 随时将活 塞位置的信号反馈到驾驶台的操舵设备。
当阀芯处 于 中间位 置时 ， 泵卸 载 ， 往油缸 的油 油 通 口封 闭 ， 油路 不 同 ， 活塞 不动 。 当驾驶 台发 出的指 令舵 角 ，与活 塞位 置所代 表 的
辅 助操 舵装 置应该 有独 立 的控制 系统 。当前从 驾驶 台 到舵机 室传 递信号 方 法 的不 同 ， 机 的控 制 系统 可 以 舵 分为机 械式 、 电气 式 和 液压 式 等 几 种 。现代 船 舶 大 多 采用机 械 式 和 电气 式 系 统 。其 实 液 压 系统 具 有 体 积 小、 重量 轻 ， 占用 空 间小 、 速度 调节 方便 ， 易于 实现 自动