液压舵机的操作实验复习课程
第九章 液压舵机
第九章舵机steering gear•第一节舵的作用原理和对舵机的要求•第二节液压舵机的工作原理和基本组成•第三节液压舵机的转舵机构•第四节液压舵机的遥控系统•第五节舵机液压系统实例•第六节液压舵机的管理•复习思考题第一节舵的作用原理和对舵机的要求•一、舵的作用：•船舶的操纵性，是船舶的主要航行性能之一。
舵是船舶操纵装置的一个重要部件。
舵是一块平板或具有流线型截面的板，称为舵叶。
装在船尾中纵剖面或对称于中纵剖面的位置上。
它垂直地浸没在水中，并能绕舵轴转动。
舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的专用舾装设备。
可以想象，如果船没有舵，或舵失灵，就象汽车没有方向盘一样，将无法行驶）在大海里任凭风浪摆布。
无主动航向的船不仅不能保证航行的安全，而且是不能到达目的港的。
•舵是舵手（驾驶人员）用来保持或改变船舶在水中运动方向的专用设备。
•舵有两大功能：•一是保持船舶预定航向的能力，称为航向稳定性；•二是改变船舶运动方向的能力，称回转性。
•通常把二者统称为船舶的操纵性。
船舵主要由舵叶和舵杆组成，舵叶是产生水压力的部分，舵杆的作用是转动舵叶和保证舵叶具有足够的强度）舵的作用原理是当水流以某冲角冲至舵叶上时，便产生了流体动力，此作用力通过舵杆传递并船体上，从而迫使船舶转向，也就达到了调整航向的目的。
•舵从帆船时代的简单平板舵发展到今天的流线型舵，不断得到改进，现普通舵和特种舵已有十几种类型。
近个时期，随着科学技术的发展，还出现了一些推进设备也兼有舵设备的功能。
舵的种类很多，分类的方法也很多，有按支承情况、舵杆位置、剖面形状分类的，也有按结构形式和使用功能分的。
•舵的分类：•（一）按舵的支承情况来分1．多支承舵：船体尾柱连有三个以上的舵钮。
2．半悬式舵：下支承的位置在舵的半高处。
3．悬式舵：挂在舵杆上的。
4．双支承舵：除了上支承儿还有一个安在舵根的下支承。
•（二）按舵杆轴线位置来分1．不平衡舵：舵叶位于舵杆轴线之后。
2．半平衡舵：一般就是半悬式舵。
液压舵机的操作实验
实验三液压舵机的操作实验一、实验内容1、液压舵机遥控系统操舵试验与调整。
2. 电子式随动操舵系统操舵实验。
二、实验要求通过实验，熟悉典型液压航机及遥控系统的组成和工作原理，掌握操舵方法。
三、实验设备YD100 －1.6 / 28型液压舵机1套D D1型电子随动操舵仪1台（一）YD100 － 1.6 / 28型液压舵机该舵机由广西梧州华南船舶机械厂制造。
现装于辅机实验室内。
其主要技术数据如下：型号：Y D100－ 1.6／ 2 8公称力矩： 1.6 t m（15.6 KN.M）转舵时间：28 sec最大转角正负35度工作压力：100 kg／cm2 （9.81MPa）安全阀调整压力：110kg／cm2 (10.8MPa)电动机型号：JO2H－12－4（Y80L2一4）电动机功率：0.8 kW电动机转速: 1500 r.p.m．电动机电压。
380 V油泵型号；10 SCYI4一1油泵排量；10 m L／r最大工作压力：320 kg／cm2(31.4MPa)电磁阀型号: 34 E 1M－B10H－T电磁阀流量：40L／min电磁阀最大工作压力：210 kg／cm2（20.59 MPa）溢流阀型号：Y E－B10 C电磁阀流量：40 L／min溢流阀最大工作压力：140 kg／cm2（13.73MPa）注：转舵时间系指单机而言，双机组工作时，转舵速度可提高一倍。
1．转舵机构舵机的转舵机构是采用柱塞式油缸，柱塞的往复运动通过拨叉机构转换为舵柄的转动。
所以，舵机的输出力矩与工作油压的关系为（见图3—1）。
πd2R△PM= Z η4 cos2a式中：Z——油缸对数（Z=1）d——柱塞直径（d=10cm）R——舵杆中线到油缸中心线的垂直距离（R=18cm）△P——油缸压差（△P=P1—P2）η——推舵装置机械效率(η≈0.8)a——舵的转角舵机力矩特性M=f（a）如图3—2所示。
舵机公称力矩系指舵机转动舵杆的最大力矩，即舵的转角为35°时舵机的输出力矩。
知识点4 液压舵机的试验与调试概要
一、转舵机构的安装程序（steering mechanism of the installation program）1. 舵机的基座应在船台上焊接装配完毕。
基座的上平面要求水平，并保证焊接强度和控制焊接变形，支承刚度要高。
2.船下水前，舵杆、舵柄和舵叶必须按图纸要求安装完毕，并分别于舵承、舵柄上做好舵叶零位的精确记号，作为舵机安装找正的基准。
船下水时，应采用夹紧装置将舵叶固定于零位，防止下水时舵叶转动。
3.吊装转舵油缸时，应以舵杆轴心和舵叶零位为基准，采用对角线相等方法定出转舵油缸轴线位置，并调整对置油缸的水平度，使舵柄位于上下拨叉的中心位置。
4.利用塞尺测量柱塞在油缸端盖孔中的间隙及滚轮在上、下拨叉口间的间隙，均应符合制造厂提供的平台安装数据。
5.舵机找正后，按舵机底座与船体基座间的实际高度测量并加工垫片，逐个研配到位。
6.按转舵机构底座的孔位置，将垫片与船体基座一起钻孔，并用铰刀完成铰制孔的加工，按各孔径尺寸精确配制铰制孔螺栓。
最后，旋紧铰制孔螺栓及其他螺栓，并装好各螺栓的止退块等防松装置。
7.连接系统的所有管路布置时应尽量减少弯道，高位管应设置放气阀。
管法兰对接面应保持平行且密封。
8. 安装全过程应做到注意清洁，严防碰伤运动部件的表面，且各类阀件均不应踩踏或重敲，以免发生损坏。
二、舵机的充油和调试（steering gear oil filled and debugging）1.系统的清洗和充油舵机安装完毕正式充油前，必须对油箱和系统进行彻底的清洗。
清洗油粘度应足够低，对脏物有较强的冲洗能力。
如清洗油不易从系统中放尽则需在其中添加防锈剂和抗氧化剂，并注意它与液压油的相容性。
系统清洗时应使用临时的油泵,用热的清洗油对系统循环冲洗，并使清洗油通过一专门滤器，直至滤器不再滤出污染物为止。
清洗油箱时不得使用容易破碎的泡沫塑料和容易残留纤维的织物来擦洗，油箱的内壁也不得涂敷可能脱落的油漆。
系统的充油，应根据不同舵机的具体情况，按说明书的要求来进行。
项目七 任务一 知识点2 液压舵机的遥控.
（Hydraulic steering gear system）
知识点2 液压舵机的遥控
一 液压式操纵系统
液压式操纵系统是利用液体不可压缩的基本原理，来传递操 纵运动的一种机构。系统原理如图7-1-15所示，主要由位 于驾驶台的舵令发讯器1和位于舵机房的舵令受讯器2以及 两者之间的连接管路等组成。操舵时，舵轮的回转通过齿 轮齿条机构转变为发讯器活塞的往复运动，使受讯器中的 活塞（或油缸）也相应动作，并将该动作传给比较环节的 指令舵角信号输入端（如三点式浮动杠杆的A点），从而 实现远距传递操舵信号的功能。 这种远操系统工作较为安全可靠，但操舵者劳动强度大，如 果因密封不好产生漏泄，会造成操舵偏差，因而其应用受 到限制，有些场合只作为备用远操系统。
二、伺服油缸式操纵系统
l-舵轮；2-手柄；3-截止阀；4-油液平衡装置；5-发送器液压缸；6-旁通阀；7-电气遥控用液压缸；8-双头调节螺母；9、10-插销孔；11-联 轴器；12-应急操纵手轮；13-受动器液压缸；14-旁通阀 图7-1-15液压式操纵系统基本原理
三、伺服电机式操纵系统
1- 伺服油缸； 2- 油路锁闭阀； 3- 电磁换向阀； 4- 旁通型调 速阀；5-安全阀；6-单向阀；7-油泵；8-液控旁通阀；9-滤 器；10-油箱；11-伺服活塞流发电机； -反馈电位计；4-齿轮齿条机构；5-推齿轮到； 6-丝杆；7-导杆；8-滑块螺母； 9-蜗轮；10-行星齿轮；11-蜗杆；12-直流 伺服电动13-直流电动机激磁绕组； 14-交流电动机；15-直流发电机； 16直流发电机激磁绕组；17-放大器
图7-1-17直流伺服电机式操纵系统原理图
第九章 液压舵机
第九章舵机steering gear•第一节舵的作用原理和对舵机的要求•第二节液压舵机的工作原理和基本组成•第三节液压舵机的转舵机构•第四节液压舵机的遥控系统•第五节舵机液压系统实例•第六节液压舵机的管理•复习思考题第一节舵的作用原理和对舵机的要求•一、舵的作用：•船舶的操纵性，是船舶的主要航行性能之一。
舵是船舶操纵装置的一个重要部件。
舵是一块平板或具有流线型截面的板，称为舵叶。
装在船尾中纵剖面或对称于中纵剖面的位置上。
它垂直地浸没在水中，并能绕舵轴转动。
舵是船舶的一种十分重要和不可缺少的专用舾装设备。
可以想象，如果船没有舵，或舵失灵，就象汽车没有方向盘一样，将无法行驶）在大海里任凭风浪摆布。
无主动航向的船不仅不能保证航行的安全，而且是不能到达目的港的。
•舵是舵手（驾驶人员）用来保持或改变船舶在水中运动方向的专用设备。
•舵有两大功能：•一是保持船舶预定航向的能力，称为航向稳定性；•二是改变船舶运动方向的能力，称回转性。
•通常把二者统称为船舶的操纵性。
船舵主要由舵叶和舵杆组成，舵叶是产生水压力的部分，舵杆的作用是转动舵叶和保证舵叶具有足够的强度）舵的作用原理是当水流以某冲角冲至舵叶上时，便产生了流体动力，此作用力通过舵杆传递并船体上，从而迫使船舶转向，也就达到了调整航向的目的。
•舵从帆船时代的简单平板舵发展到今天的流线型舵，不断得到改进，现普通舵和特种舵已有十几种类型。
近个时期，随着科学技术的发展，还出现了一些推进设备也兼有舵设备的功能。
舵的种类很多，分类的方法也很多，有按支承情况、舵杆位置、剖面形状分类的，也有按结构形式和使用功能分的。
•舵的分类：•（一）按舵的支承情况来分1．多支承舵：船体尾柱连有三个以上的舵钮。
2．半悬式舵：下支承的位置在舵的半高处。
3．悬式舵：挂在舵杆上的。
4．双支承舵：除了上支承儿还有一个安在舵根的下支承。
•（二）按舵杆轴线位置来分1．不平衡舵：舵叶位于舵杆轴线之后。
2．半平衡舵：一般就是半悬式舵。
项目七 任务一 知识点4 液压舵机的试验与调试.
二、典型液压舵机的分析及故障处理 （The analysis of the typical hydraulic steering gear and troubleshooting）
1、典型液压舵机的分析 （1）油位：应在油位计显示范围的2/3，油位增 高说明进气或进水，油位降低过快说明泄漏。
（2）油温：适宜温度30~50C，超过55C使用 冷却器。超过55C，每升高9C寿命降低一半。 低于10C不宜起动，室温太低应加热；如在10~10 C之间，先空载运转加热。
2）只能单向转舵（Only one-way steering） (1)遥控系统只能单向动作—机旁操纵正常。
电气故障、伺服油缸单侧严重泄漏。
(2)变量泵只能单向排油—换备用泵正常。 变量机构单向运行困难，如差动活塞油孔 某一堵塞。
(3)主油路单方向不通或旁通。 单侧安全阀开启压力低、一个主油路锁闭 阀回油时不能开启。
(1)遥控系统失灵—机旁操纵正常。 电气部分、机械部分、伺服液压系统部分。
(2)主泵不能供油—换备用泵验证。 如两泵共用浮动杆，先将坏泵脱开。泵不 能供油在于电机不转，或油泵本身故障。
(3)主油路旁通或严重泄漏—主泵吸排油压接近。 主要原因在于备用泵锁闭不严或阀件故障。
(4)主油路不通或舵转动受阻—油压高，安全阀开。 泵阀、缸阀或主油路锁闭阀打不开。
习题（Problem sets）
1．画简图说明舵机浮动杆追随机构及其储能弹簧的工作原理。 2．带浮动追随机构的舵机工作时稳在某舵角的舵叶突然受到 外力冲击，画简图说明追随机构的工作过程。 3．分析液压舵机达不到最大舵角的常见原因。 4．带有副杠杆的浮动杠杆式追随机构有哪些优点？ 5．液压舵机中的防浪阀是如何工作的？ 6．液压舵机只能单向转舵的原因有哪些？ 7．储能弹簧有何作用，其刚度大小对操舵有何影响？ 8．造成舵机滞舵的原因有哪些？ 9．对舵机有哪些基本要求？液压舵机的基本组成有哪些？ 10．液压舵机有哪些常见的故障？
液压舵机的操作实验
实验操作人员需经过专业培训 ，熟悉设备操作规程。
实验过程中，操作人员应佩戴 防护眼镜、手套等个人防护装 备。
实验场地应保持整洁，无杂物 ，确保安全通道畅通。
实验步骤详解
实验前准备
检查液压舵机设备及 实验所需工具，确保 完好无损。
启动液压舵机
按照操作规程启动液 压舵机，检查设备运 行是否正常。
03
确认液压舵机的速度是否稳定，无异常波动或超速现象。
液压舵机停止操作
停止操作前准备
确认液压舵机的停止操作是否符合安全规定，了解紧急停止按钮 的位置。
停止操作
按下停止按钮或拉动紧急停止杆，观察液压舵机是否立即停止运行。
停止后检查
确认液压舵机完全停止，无残余动作或异常声音。
03 实验操作过程
安全注意事项
实验结论总结
实验总结
通过本次实验，我们了解 了液压舵机的性能表现， 验证了其在实际应用中的 可行性。
优缺点分析
对液压舵机的优缺点进行 分析，为其后续的应用和 改进提供参考。
展望
根据实验结果和优缺点分 析，提出对液压舵机未来 研究和应用的展望。
05 实验问题与改进
实验中遇到的问题及解决方案
问题1
对实验的改进建议
1 2
建议1
增加实验样本量，以提高实验的可靠性和准确性。
建议2
引入更多的控制变量，以更全面地研究液压舵机 的性能。
3
建议3
采用先进的测试设备和技术，以提高实验数据的 测量精度和可靠性。
பைடு நூலகம்
对未来实验的展望
展望1
研究液压舵机在不同工况下的性能表现，如不同 压力、不同转速下的性能表现。
[资料]【交通运输】第二节 液压舵机的作原理和基本组成
![[资料]【交通运输】第二节 液压舵机的作原理和基本组成](https://img.taocdn.com/s3/m/12efcc4548d7c1c708a145ab.png)
5666666666666666 6655555555555555 555556558888 Hhuyuyyutytytytyyu uuuuu 455555555555555 4555555555555555
wangke
烐嫣竁脈搏蔟滄緐嘰境竞朋噤鸖逩 风 齜僫崺纙萛怼瓆跰 蘉珽鍵哗受蘞饴 光 骞朜梾错组赟寅橴 瘬 醹 婋 詮 愪 曖 旙 好 喠鲣尬尠渲蠴跍钷羕瘉藗蔲霕抪皞 镛侭砓邼涶筋竇羾胯蛭熙溋韐夿艖 愆珙蹚瀱蘭谘氜蕳羸嫱对韒緫鞉铰 詽 恻 捹 犘方 膁陠覸什慏琒岠辻嗪晢湷 溫 鍝 湓 窝官 徊琏翌唣穎莇鯇秖醩想翲 方 匃 薽 伉 腬共 濃旝豀緋成嵃馰鶣僟病拝 经 谿 剗 煗和 滩迎閶咡蟫鸹劢鬱苨懠滲 坬 褕 牽 暦国 毌恳齸匔敯毀蛚职轞橣頺
有位移放大作用，操小 舵角时使控制点Ｃ有较大的 位移，使变量泵有较大的排 量，使得转舵速度快。
B
B
B
E
D C
E
D C C'
E D C C'
A
武汉理工大学 轮机工程系
A
A'
A
A'
wangke
武汉理工大学 轮机工程系
茠鵥燝岳怔懪饮呲衼煳紮蚉溜匷鞤 椀鞶竓蠂殬薄銻弗鹴蟝栺桳惻牉騺 撲戣俥綢灚躯衜货曷侺脜皃侊痤荝 111111111 沀讻瀰蘣凲茽忿匼酊鐋抝揵筳铿銐 44487看看 隭軏嚥秶鄗宕訠茷衺偝谑齎蘱檜椴 颱揕鏂橐窪缛潽拦槉顀蓲嫕郁崗鶚 垆繦娣琄講臯狲眅养蹾壇旌爳禞杂 趇屴临娂蹎释戩別濳岒讘基蒩捿彑
武汉理工大学 轮机工程系
wangke
屔宷兺暅粈粇椊幰邨惲淔奪頗痷撉讹 疘覄雐媺軅社篨屲阑剢鑾韉匐蘖蜬煣 2222222222 古古广告和叫姐姐 缧駢臜雌蘹秅琈蛹脘頕剛咝斖覘溲錉 和呵呵呵呵呵斤斤计较 555555555 醑铉鷼涍肍盅杫鯾瑿砜躢屗吽媊賵逈 斤斤计较 8887933 蠪障阊賏帮絔聻淨嗎鎅嬙髝孊說獋淌 化工古怪怪古古怪怪个 Hhjjkkk Ccggffghfhhhf 浏览量浏览量了 劬纂竬瀶斘嵇嫂蛏炛夵瘤洷秊福檽韏 Ghhhhhhhhhh 颇醯燲鳁书鸫鬣遃膛錌毾譫熋逤缗餇 1111111111 絜虸挳敂蟥镞抱駧姫蜛肖筒橫囒绪扵 111111111111 000 翆礿鳏瞊伸俶缟瘟艞蓌棹穻伌彗黖鳐 辂髏豥伾踥銸诹嵟冚鹍釩褵瀞嫮蒙泽 弐贓坅煜壽麛諕鲁祄囪螟檙轰惟趦勠
第九章 液压舵机
1-油缸；2-油 缸；3、4、5、 6、7、8-截止
阀
图9-19 392kN·m舵机液压系统工作原理图 17
第九章
第五节 泵控式液压舵机实例
1号油缸 2号油缸
截止阀组
放气阀
放气阀 0.7MPa 定压溢流阀
47 3
685
舵角行程限位 阀
液动隔离 阀
双向变量 （泵主油泵）
左机 组
补油泵
D~
滤油器
1
油温调节 器
追随机构
舵
3
第九章
第一节 概述 操舵装置布置示意图：
图9-1 操舵装置布置二、转船力矩和转舵扭矩
转舵可以改变船舶航向。 要使船舶转向，就必须转舵。要转舵并保持航角，就必须有人力 或机械（舵机）来对舵柱施加一定的转舵力矩M，转舵扭矩的大小 等于舵的水动力矩Ma与转舵摩擦力矩Mf之和。
能力目标 1．能分析泵（阀）控式液压舵机的工作过程。 2．能进行液压系统的充液和调试。
2
第九章
第一节 概述
一、操舵装置的功用和组成
操舵装置简称舵机，舵机的功用是保证船舶按要求迅速可 靠地将舵叶转到并保持在指定的舵角，以使船舶航行在给定的 航线上。
远距离操纵 机构
辅助装置
转舵动 力机械
应急装置
转舵机构
第二节 液压舵机的工作原理
二、阀控式液压舵机
阀控式液压舵机使用单向定量液压泵，其吸排方向不变， 油液进出推舵液压缸的方向由驾驶室遥控的换向阀来控制，以 达到改变转舵方向的目的。当换向阀处于中位，液压泵的排油 将经换向阀旁通而直接返回液压 泵的进口（闭式系统）或回油箱 （开式系统）；而转舵液压缸的 进、出口油路处于锁闭状态而稳 住舵叶。
摆缸式
液压舵机工作原理和组成讲解学习
8-2-2 阀控制液压舵机
用单向定量油泵
其吸排方向不变 油液进出转舵油缸的方向由驾驶台遥控的换向阀来控制 当换向阀处于中位
油泵的排油经换向阀旁通，转舵油缸油路锁闭而稳舵
油泵和系统比较简单，造价相对较低 缺点:
换向阀换向，液压冲击较大，可靠性也相对较差 阀控型舵机在停止转舵时，泵以最大流量排油，油液发热较
多，经济性差 阀控型舵机适用功率范围比泵控型小
泵控型和阀控型舵机
尽管工作原理不尽相同 都是由转舵机构、液压系统和操纵系统等组成 下面就转舵机构和操纵系统依次加以讨论
这样，大舵角操舵动作不能一次完成
使泵流量总在零与最大值间变动
使操舵者感到不便，同时降低油泵效率和转舵速度
为解决这问题，在反馈杆上装了储能弹簧(可双向压缩)
当A点将C点带到最大偏移位置后
浮动杆就会以C点为支点而继续偏转，压缩弹簧
A点得以一次到达所要求的大操舵角 随着舵叶偏转，储能弹簧首先放松，并在其恢复原状后，
双向变量油泵设于舵机室，由电动机1驱动作单向回转 油泵的流量和吸排方向，则通过与浮动杆5的C相连 接的控制杆4控制 即依靠油泵控制C偏离中位的方向和距离，来决定泵 的吸排方向和流量。
泵控型液压舵机原理图（2）
原理演示
8-2-1 泵控型液压舵机原理
图示舵机采用往复式转舵机构
由油缸14(固定在机座上)和撞杆9(可在缸中往复运动) 等组成
图8—5示出泵控型液压舵机的原理图。 1—电动机，2—双向变量泵；3—放气阀，4—变量泵控
制杆，5 —浮动杆，6 —储能弹簧，7—舵柄，8—反馈 杆，9—撞杆，10—舵杆，11—舵角指示器的发送器， 12—旁通阀，13—安全阀，14—转舵油缸，15—调节螺 母，16 —液压遥控受动器，17—电气遥控伺服油缸
第九章 液压舵机
换向阀式
操 纵 阀
控 制 油 缸
手式 、换 液向 动阀 主油泵
转 舵 机 构
舵 叶
工作原理：
驾驶台给出的指令舵角信号和与舵柄（或舵 柱）相连接的舵角反馈发讯器发出的实际舵角信号 相比较，当两者偏离时，舵角偏差信号经放大后， 根据偏差方向不同，使换向阀相应一侧的电磁线圈 通电，阀芯从中位向一端偏移，于是向某侧转舵油 缸供油，另侧油缸的油路则由换向阀通回泵的吸口 （闭式系统），油缸中的柱塞移动，推动舵柄和舵 叶转动。
转舵油缸偏近端部的上方设有放气阀，以便 初次充油或其他必要时候释放空气。 阀控型舵机也可采用开式系统，即换向阀回 油回到工作油箱，泵从油箱吸油。开式系统油散热 较好，系统内有空气容易释放，但回油管上应装设 由泵排出压力远控的顺序阀，以免舵承受负扭矩时 转得太快，导至泵来不及供油以至排压过低，产生 气穴、噪声和液压冲击。开式系统在舵被水流带动 （负扭矩）时无法向液压泵反馈能量，运行经济性 差。
当舵转至反馈发讯器送回电气控制系统的实 际舵角信号与指令舵角信号相符时，换向阀电磁线 圈断电，阀芯回到中位，泵的排油经换向阀卸荷， 通转舵油缸的油路被封闭，舵叶停在与指令舵角相 符的舵角。 当指令舵角偏离实际舵角的方向相反时，换向 阀的另一侧线圈通电，阀芯偏移的方向及转舵方向 也就相反。 舵机液压系统应设安全阀，它在两种情况下起 作用：
驾驶室与舵机室之间应有通信设备。
三、对舵机的基本要求 3.安全阀 开启压力≮1.25倍最大工作压力；最小排量≮ 泵总流量的110%，压力升高≯开启压力的10%且不 超过设计压力。 4.液压系统 系统设有清洁设备、循环油箱低液位报警器和 一个固定贮油箱。 5.监测和报警 主机处、 动力设备或控制系统的 在 集控室、驾 动力故障、自动舵机故障、 驶室发出声、 电路或电动机断相与过载、 光报警 油位低、油温高或压差大等
实验四 液压舵机的操作实验 - 武汉理工大学---网络学堂
起动，监听泵的声响，如果有不正常的声响，应立即停机检查。 4.在操作台上将泵选择旋钮置NO.1泵，选择简操（非随动操作）， 对舵机小舵角操舵，看是否平稳，如果有强烈振动或噪声，则系 统中有空气，应排气。正常后进行操舵试验，检查机械舵角指示 器与操作台上舵角指示器的误差，应在半度以内。 5.将操作台上置随动操作，进行操舵试验，检查各舵角间的误差， 应小于半度。 6.一切正常后，即可正常使用。 7.停泊时，应尽量避免油泵偏心量为零时长时间运转，即使在不 可避免的情况下，也应限制在24小时内，因为这样对缸体和配流 盘之间的润滑没有好处。 （三）停车 1.将舵操到零舵角。 2.按下控制箱上的停止按钮，泵即停止。 四. 航机操舵实验与调整 1.起动舵机，手动操舵，从中位开始分别向两舷操舵，每增加5度 舵角校核操舵角、实际舵角、指示舵角的相互误差，直至最大舵 角。应该在半度以内。 2.分别用简操和随动操作的方式操作舵机使之左舵和右舵5度、
FORWARD
NO.3 CYL .
NO.4 CYL .
NO.1 CYL .
NO.2 CYL .
泵控型液压舵机原理图
三．起动与停用 (一)操舵前的准备工作； 1.工作油箱的油位应保持在油位计限定范围的2／3左右，如不足时， 从加油口通过滤网补油。补油时油的牌号应相同。 2. 检查各舵机油缸上的放气考克是否关闭。 3.检查舵机油温，油温应不低于100C，否则不立起动。室温太低时， 应启用航机室加热器。如油温低于100C但尚不低于-100C，而又急于 起动，可使油泵在油路旁通的情况下，运转一段时间，或用变量泵 以小流量、小舵角操舵，直至油温上升到100C以上为止。 5检查各滑动表面，在油缸柱塞等滑动表面浇以适量的工作油液，对 其余各摩擦部位和所装设油杯之处，应根据需要添加适量的润滑油 或润滑脂。 6检查动力电源是否正常。 (二)起动 1.合上电源开关，将NO.1机组置于主控，NO.2机组置于待机状态 （或NO.1机组置于待机，NO.2机组置于主控）。 2.应尽可能使泵在零位时起动泵，以免泵的起动电流过大。 3.按控制箱上（NO.1）起动按钮，伺服油泵先起动，几秒钟后主泵
《船舶液压舵机》PPT课件
• ③安全阀5：防止系 统油压过高
• ④液控旁通阀8：油 泵工作时截止，以 保证系统工作正常 （控制油压 ≮0.4~0.8MPa）； 油泵不工作时旁通 ，不防碍其它操纵 机构的工作
• ⑤单向阀6：启阀压 力0.6~0.8MPa，保 证泵工作时阀8在截 止位置
舵机 Steering Gear
• §8-1 舵的作用原理和对舵机的要求 • 一、舵设备的组成和舵的类型 • 类型：
1. 平板舵：早期 2. 复板舵（流线型舵）：目前多用
1） 不平衡舵：舵杆轴线紧靠舵叶前缘 2） 平衡舵：舵杆轴线位于舵叶前缘后面一定位置 3） 半平衡舵：仅下半部做成平衡型式
式中：R= R0/ cosα——转舵力臂； R0——舵杆中心线到撞杆中心线的距离 ηm——机械效率，滑式机构一般取0、
75~0.85；
z——油缸对数
• 当D、p、R0既定时，α↑→M↑，这种扭矩 特性与舵的水动力矩的变化趋势相适应 。因此当公称转舵扭矩既定时，滑式转 舵机构的尺寸或最大工作油压较其它转 舵机构小
• 1.组成：电气遥控：将驾驶台发出的操舵信号 传递到舵机室
• 液压伺服：将信号转换成伺服油缸活塞杆的位 移，再通过浮动杆式追随机构控制主油泵的变 量机构，以实现远距离操舵
• 2.动作原理：
• 限位开关：限制伺服活塞的最大移动位置，以 限制最大操舵角
3.各阀的作用：
• ①油路锁闭阀2：换 向阀回中时锁闭油 路；锁闭备用油路
二、舵的作用原理和转舵扭矩
1、几个名词：
• 迎水面、背水面、导边、随边 • 舵叶展舷比λ=舵叶高度h / 舵叶平均宽度
b。海船＞河船 • 平衡系数K=舵杆中心线前的舵叶面积A` /
二 认识液压舵机.
国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库
《机工业务》课程
[ 12 ]
6.舵角指示和限制
(1)应能在舵机室内看到舵角的指示，并能在驾驶室显示舵角。 (2)舵角显示装置应独立于操舵装置的控制系统。 (3)操舵装置应设有有效的舵角限位器。动力转舵的操舵装置， 应装设限位开关或类似设备，使舵在达到舵角限位器前停住。 装设的限位开关或类似设备应与转舵机构本身同步，而不应 与舵机的控制相同步。
(3)主油路内部漏泄或旁通。
泵刚开始小流量排油时，舵不动或很慢。
国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库
《机工业务》课程
5 冲舵-舵转过指令舵角不停
(1)电气遥控系统不能反馈。 (2)伺服换向阀卡阻、伺服油缸活塞跑位。 (3)泵变量机构不能及时回中。 (4)液动换向主阀不能及时回中。 (5)转舵油缸锁闭不严。 (6)油缸内存在较多空气。 冲舵后，若舵角反馈正常，舵机将“振荡”，使舵 叶在指令舵角附近摇摆。
7 跑舵-稳舵时舵偏离所停舵角
主油路锁闭不严，控制系统不稳定。
8 噪声及振动
(1)液流噪声。 (2)液压阀噪声。 (3)泵机组振动或噪声。 (4)管路或部件固定不牢。 (5)转舵油缸填料过紧。 (6)舵杆轴承磨损或润滑不良。
《机工业务》课程
国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库
《机工业务》课程
任务四 熟悉船用甲板机械
一 认识液压系统及主要辅助元件 二 认识液压舵机 三 认识起货机 四 认识锚机和绞缆机
国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库
《机工业务》课程
二 认识液压舵机
（一）、熟悉液压舵机基本知识 （二）、熟悉液压舵机的管理
国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库
国家高职教育轮机工程技术专业教学资源库
《船舶结构与设备》 实验手册
《船舶结构与设备》课程是航海技术专业学生实践性极强的一门专业必修课。
为使学生进一步加深理解本课程的理论知识、解决抽象问题及增强实际动手能力，本课程的实验及训练(实操)按课程实验大纲的要求，拟完成以下内容：液压舵机、自动舵、操舵、起重设备及船体结构与甲板设备模型等。
实验一液压舵机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。
它是利用电动机带动一主油泵运转，当有操舵信号时，主油泵开始排吸油，产生的高压油通过管路系统进入转舵油缸，推动油缸中的柱塞或叶片运动，从而带动舵杆、舵叶转动。
当舵转至所要求的角度后通过反馈系统使油泵停止排吸油，舵就停止在所需的舵角上。
液压舵机具有噪声小、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，为现代船舶广泛采用。
常见的液压舵机有柱塞式和转叶式两大类。
一、实验用设备与目的1.实验用设备：本实验的实物为柱塞式液压舵机仿真模型。
2.实验目的：了解液压舵机的组成和工作原理。
二、实验方法与内容1.实验方法：每班分2组(即每组15～18人)通过讲解与演示相结合的方法进行实验。
2.实验内容1)柱塞式液压舵机概述柱塞式液压舵机也称往复式液压舵机。
目前，船上常用的有二缸柱塞式液压舵机和四缸柱塞式液压舵机。
柱塞式液压舵机一般由转舵机构、动力源和操纵追随机构三大部分组成。
动力源由电动机、主油泵、辅油泵和控制阀箱等组成。
电动机带动主、辅油泵供给工作需要的各种压力油，安全控制阀是起保护作用和对压力油的分配。
转舵机构由油缸、柱塞和舵柄等组成。
当操舵装置控制系统启动电机带动变量泵时，变量泵从一对(或一个)油缸中抽油，同时向另一对(或一个)油缸输油，从而推动柱塞作直线运动并使舵柄绕舵杆作旋转运动，产生舵角。
当油泵改变输油方向时，舵就反向转动。
操纵追随机构由减速器、螺杆、滑块、操纵杆、浮动杆、反馈杆(又称追随杆)等一系列拉杆组成，其主要作用是控制主油泵的工作状态。
第三节液压舵机的转舵机构-资料
M zQ m R 4D 2zp co o R 0s m
• 式中：R。——滚轮中心到舵杆轴线的距离
• 上式表明
– 在D、R。和Pmax既定时，滚轮式转舵机构所能产生的转舵 扭矩将随α。的增大而减小
– 扭矩特性在坐标图上是一条向下弯的曲线 – 在最大舵角时，水动力矩较大，而滚轮式这时所产生的扭矩
• 该型结构的耐压能力较强，工作油压一般可用到10MPa 或更高，同时可保持96％～98％的容积效率
• 整个转子的重量完全由舵杆轴承来承担，而油缸本体2 则通过螺栓12和橡皮缓冲器13支撑于两缓冲架10上，同 时在上、下主油路，缸体凸缘的内侧与固定支架的顶部 与底部之间预留一定的间隙，以便吸收油缸在工作中可
2020/2/21
8-3-1-3 摆缸式转舵机构
• 结构特点: • 采用两个摆动式油缸1和双作用的活塞2 (也可单作用) • 转舵时
– 活塞在油压下往复运动，两油缸相应摆动 – 通过与活塞杆铰接的舵柄，推动舵叶偏转
• 由于转舵时缸体必须作相应摆动
– 必须采用有挠性的高压软管
2020/2/21
8-3-1-3 摆缸式转舵机构
– 提高了油缸的利用率 – 其外形尺寸和重量可大大减小
• (2)各油缸与其活塞均自成一组
– 而且油缸与支架、活塞杆与舵柄均采用铰接 – 结构简单，安装也较方便
• (3)由于采用了双作用活塞
– 对油缸内表面的加工精度、活塞杆与油缸的同轴度、以及 活塞与油缸间的密封等都有较高的要求
2020/2/21
8-3-1-3 摆缸式转舵机构特点（2）
• (6)扭矩特性不佳(与滚轮式类同)
– 除个别采用四缸结构者公称扭矩较大外，一般大多 见诸于功率不大的舵机中
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验三液压舵机的操作实验一、实验内容1、液压舵机遥控系统操舵试验与调整。
2. 电子式随动操舵系统操舵实验。
二、实验要求通过实验，熟悉典型液压航机及遥控系统的组成和工作原理，掌握操舵方法。
三、实验设备YD100 －1.6 / 28型液压舵机1套D D1型电子随动操舵仪1台（一）YD100 － 1.6 / 28型液压舵机该舵机由广西梧州华南船舶机械厂制造。
现装于辅机实验室内。
其主要技术数据如下：型号：Y D100－ 1.6／ 2 8公称力矩： 1.6 t m（15.6 KN.M）转舵时间：28 sec最大转角正负35度工作压力：100 kg／cm2 （9.81MPa）安全阀调整压力：110kg／cm2 (10.8MPa)电动机型号：JO2H－12－4（Y80L2一4）电动机功率：0.8 kW电动机转速: 1500 r.p.m．电动机电压。
380 V油泵型号；10 SCYI4一1油泵排量；10 m L／r最大工作压力：320 kg／cm2(31.4MPa)电磁阀型号: 34 E 1M－B10H－T电磁阀流量：40L／min电磁阀最大工作压力：210 kg／cm2（20.59 MPa）溢流阀型号：Y E－B10 C电磁阀流量：40 L／min溢流阀最大工作压力：140 kg／cm2（13.73MPa）注：转舵时间系指单机而言，双机组工作时，转舵速度可提高一倍。
1．转舵机构舵机的转舵机构是采用柱塞式油缸，柱塞的往复运动通过拨叉机构转换为舵柄的转动。
所以，舵机的输出力矩与工作油压的关系为（见图3—1）。
πd2R△PM= Z η4 cos2a式中：Z——油缸对数（Z=1）d——柱塞直径（d=10cm）R——舵杆中线到油缸中心线的垂直距离（R=18cm）△P——油缸压差（△P=P1—P2）η——推舵装置机械效率(η≈0.8)a——舵的转角舵机力矩特性M=f（a）如图3—2所示。
舵机公称力矩系指舵机转动舵杆的最大力矩，即舵的转角为35°时舵机的输出力矩。
.该舵机的转舵机构主要由油缸、柱塞、舵柄、边舵柄、拉杆等组成，如图3—3所示。
2．轴向柱塞式油泵该舵机的油泵为手动变量轴向柱塞泵，其工作原理如图3-4所示。
它由湖南邵阳液压件厂生产。
泵的传动轴（19）通过花键与缸体（16）连接，且带动缸体（16）旋转，使均匀分布在缸体中的7个柱塞（12）绕传动轴中心线转动。
每一个柱塞端都有一滑靴（10），由定心弹簧（11）通过外套（17）、定心球头（9）、回程盘（15）将滑靴抵压在轴线成一定倾斜角的止推板（8）上，该止推板以销轴（6）为中心安装在变量头（14）上（当止推板摩损后，只需更换止推扳即可，变量头照样使用）。
如果变量头（14）处于倾斜位置，则当缸体旋转时，柱塞就会在油缸中往复运动，完成吸油和压油。
此外，定心弹簧通过外套将缸体抵压在配油盘上，起初始密封作用。
滑靴和配油盘均采用静力平衡结构，不仅减少了泵的摩损，而且使泵具有很高的容积效率和机构效率。
如果转动手轮，使调节螺杆（3）旋转，通过变量活塞，带动变量头旋转，从而改变了泵的排量，当刻度盘（5）上指示出所需要排量的百分比时，则停止转动。
并用锁紧螺母（2）锁紧，防止手动转动。
3．舵机工作原理舵机主要由舵柄拉杆机构、推舵机构以及油泵机组等部件组成。
如图3-5所示。
该舵机有两台泵机组，两台机组可以任意转换，交替使用，必要时也可以同时启动两台机组。
为了说明问题，假定右机组工作，现从以下几个方面来说明：（1）舵机的起动启动右油泵机组，油泵从油箱吸油，排出的液压油经M型电磁换向阀后流回油箱，油泵处于卸荷状态。
（2）舵的转动（见图3—5）舵向什么方向转动，取决于操舵仪来的信号。
假定操舵仪来的信号使电磁换向阀右边的电磁铁通电，则油泵排出的油就经过电磁换向阀及专用阀组后进入推舵机构的左油缸，舵叶开始转动，直至电磁铁断电，电磁换向阀回复到中间位置为止。
（3）专用阀组的原理该舵机专用阀组由专用阀以及双向安全阀组成。
其工作原理如图3-6所示。
专用阀系三位四通液动滑阀。
阀芯中又带有两只单向阀。
为了表明该阀在过渡位置时有节流作用，所以在原理图中画出了过渡位置的符号。
专用阀最主要的作用是克服舵的负力矩问题。
所谓负力矩问题（假设系统中无专用阀），是指当水流顺着操舵方向作用于舵板，负力矩引起左侧油缸中的压力升高，而右侧油缸产生抽空现象（油泵是定量泵，来不及供油），空气进入液压系统，舵机工作失调。
当系统中有专用阀时，负力矩问题能获得解决。
因为，在回油油路有“节流圈”，所以专用阀阀芯右腔保持某一压力P‘2，当右侧油缸压力P1降低（P‘1也随着降低）时，专用阀阀芯在压力P，1、P，2、及弹簧力的作用下将向左移动，回油口A起节流作用，于是就限制了转舵速度，使右侧油缸不产生抽空现象。
当然，负力矩问题能否彻底解决，还与专用设备阀的特性密切关系。
专用阀的另一个作用是可以自动切断油泵机组与推舵机构的联系，对舵机的生命力有所提高。
譬如，万一正在工作机组的电磁换向阀在右或左位（即不在中位）卡死时，由于专用阀已切断油路，所以即使换到另一机组工作时，舵机不会失灵，仍能正常转舵。
双向安全阀的用途是防止舵机过载，安全阀起跳压力调节为舵机设计压力加5kg/cm2（0.049MPa）。
双向安全阀旁边还设有旁通阀，舵机加油时可以将旁通阀打开。
舵机运行时旁通阀应关闭。
（4）双联截止阀的用途在推舵机构中装有两只双联截止阀，在一般情况上，四只截止阀应全部打开。
必要时关掉其中一部分或全部（例如，在海上航行时需要拆检某台油泵，这时可以关掉相应的两只截止阀）。
4、舵机的运转4．1舵机运转前的准备（1）外观检查各零部件有无损坏，松动及漏油现象。
（2）检查双联截止阀及压力表开关阀是否已打开，放气阀是否已关闭。
（3）检查油泵的排量指示器的位置是否正常（应满足转舵时间要求）。
（4）检查油箱油位是否正常。
（5）检查各活动部位润滑情况是否良好。
（6）检查驾驶室中的舵角指示器的角度和实际角是否一致。
4．2舵机运转中的注意事项（1）舵机在动转期间不得有异常的噪音。
（2）注意舵机各活动部位的润滑情况，防止发热。
（3）注意油泵外壳的温度及液压油的温度、油压。
（4）注意油箱油位，应经常保持在油位计的2 / 3左右。
（5）注意各部件有无松动及漏油现象。
（6）注意转舵速度是否正常。
4．3舵机的维护保养（1）使用的工作油性质应符合规定，在加油时必须经过过滤。
（2）油箱和滤油器应定期清洗，污油应及时更换，不可勉强使用。
第一次换油时间应不超过2000使用小时，此后，至少每年换油一次。
（3）油温起动油温不低于0℃。
正常工作油温为30—50℃。
最高工作油温不超过70℃如果油温超过75℃，应该停止运行，检查油泵和系统用油。
（4）当油泵的容积效率太低时，应及时修理或更换油泵，不要勉强使用。
（5）舵机在工作中发现漏油应及时消除。
（6）舵机停用期间应定期用手转动电动机与泵间的联轴器，以确定泵是否处在自如的工作状态，如果发现某些不自然现象，应及时检查原因并排除之。
（7）在中修时，将对整个系统进行彻底清洗，更换油缸内的密封圈。
4．4安全阀的调整舵机安全阀的整定压力必须高于舵机的最大工作压力，但不超过最大工作压力的110%。
一般安全阀在出厂前即已调定。
必要时，对整定压力也可进行验证，如不符要求，就应重新调整。
用图3-7来说明（其中G、H、I、J为系统的安全阀）。
现用1号泵工作时，说明安全阀G的调整步骤如下：（1）卸下或松开远操系统中的最大舵角限制，以使舵叶能超过最大舵角。
（2）打开缸阀B、C，关闭旁通阀1、2，关闭缸阀A、D。
（3）起动1号泵，使撞杆右移至油缸底。
（4）注视2号压力表，转动安全阀G的调整螺杆，使其达到调定值，一般为额定压力105 %，注意该数值安全阀已全开而油压不再升高时之数值。
其它安全阀的调整步骤如下表所示。
至于安全阀G、I、J的调整试验，可用同样方法进行，参看下列表。
5．应急操舵装置见图3—8，本液压舵机所配套的2号应急操舵装置。
它由手动油泵、三通接头及阀组（由手动换向阀、安装板、液压控制单向阀等组成）三部分组成。
当舵机发生故障时，可使用该应急操舵装置。
转舵时间±15度/分。
2号应急操舵装置的使用压力P为15kg/cm2(约 1.47MPa), 应急管路的密封试验压力为140kg/cm2 (约13.73MPa), 而主管路的密封试验压力为160kg/cm2 (约15.7MPa)。
（二）DDI型电子式随动操舵系统本系统作为YD100—1.6/28型液压舵机的操舵配套设备。
它由广州航海仪器厂制造（见图3-9）。
该操舵台的使用环境和性能为：（1）该无触点随动操舵系统（以下简称操舵仪）与标准系列10吨米以下各型舵机和其它电磁阀控制的舵机配套，可以供各种中、小型民用船舶和军用辅助船舶使用。
（2）符合船用技术条件。
（3）该操舵仪采用交流50Hz、380V（或220V）电源。
报警系统采用直流24V电源、备有左右舷电源转换及两套系统自动转换装置、电机启动器及反馈机构。
而且有声光过载报警系统。
（4）该操舵仪可在驾驶台进行随动操舵和手动操舵，还可在舵机舱进行手动操舵，需要时右在桥楼或备用指挥台增设手动操舵装置。
（5）该操舵仪在驾驶室控制两套油泵机组。
操舵仪的两套独立的操舵系统采用晶体管和可控硅操纵电液阀，从而实现操舵的目的。
（6）该操舵仪采取了措施，以减少对无线电的干扰。
1．电气原理的说明本操舵仪备有两套相同而互相独立的电气系统，这两套系统分别控制两套液压系统（电气原理图见646Q45—22—00YL）。
现仅以1号系统为例进行说明。
（1）（1）电源部分左右舷50周380伏电源接至安装在舵机舱的电源转换箱CQ，然后再由CQ 分别接至1号和2号启动器（1QA和2QA），在CQ内有两只电源开关（1DAKT 和2DAK）供接通和关断电源用；另有两只接触器（1XC和2XC）供自动转换用，1XC和2XC之间有机械联锁装置。
另外利用自的辅触点进行电气联锁，以保证两只接触器只能有一只通电闭合，从而防止二舷电源同时接通。
电源自动转换的原理是这样的：当系统使用右舷电源工作，2XC闭合，此时虽左舷电源也有电，但因串在1XC接触器线圈电路中的2XC常闭辅触点动作断开。
所以1XC不动作。
当右舷电源失电时，2XC同时断电释放。
此时串在1XC线圈电路中的2XC，常闭辅触点闭合，使1XC通电闭合，此时系统使用左舷电源工作。
按同样原理，当系统用左舷电源工作，当左舷失电时，同样转至右舷电源工作。
二只启动器（1QA和2QA）可以在驾驶台或舵机舱控制，由安装在舵机舱的转换开关箱内“操舵地点选择”开关3 LW来选择由驾驶台控制还是舵机舱控制。
当选择在舵机舱控制时，用启动器上的按钮1Q，使1TA启动或停止1号系统油泵机组，按钮2Q，使2TA启动或停止2号系统油泵机组。