船舶舵机调速原理修改后PPT学习教案

1、会计学1船舶舵机调速原理修改后船舶舵机调速原理修改后第1页/共30页一、舵的作用：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。 第2页/共30页舵有两大功能舵有两大功能： 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。 舵的作用原理：舵的作用原理：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

2、目的。 第3页/共30页FL 升力升力FD 阻力阻力F 水作用力水作用力F 水作用力水作用力FN 舵叶两侧水压力（舵压力）舵叶两侧水压力（舵压力）FT 摩擦力摩擦力第4页/共30页221AvCFLL221AvCFDDbCxxFL 升力升力 FD 阻力阻力Cx 压力中心系数压力中心系数 v v 水流速度水流速度L L升力系数升力系数D D阻力系数阻力系数X X压力中心系数压力中心系数第5页/共30页在船舶重心上加一对大小等于在船舶重心上加一对大小等于F，方向相反的力，方向相反的力F1、F2 转船力矩转船力矩 横向推力横向推力 阻力阻力转舵效应；转舵效应； （1）偏转）偏转 （2）横移）横移 （3

3、）减速）减速sin1FR lAvClFXFXlFMLLCDCLS221sincoscos2FT 第6页/共30页1、满足船舶操纵性能要求 舵机应能保征足够大的转舵力矩，在任何航行条件下，确保正舵机应能保征足够大的转舵力矩，在任何航行条件下，确保正常工作。在最大航速时，能够将舵转动到最大舵角位置。常工作。在最大航速时，能够将舵转动到最大舵角位置。 舵机应保证足够的转舵速度。舵机应保证足够的转舵速度。 一般海船舵机，一般海船舵机，通常从一舷的通常从一舷的最大舵角最大舵角3535转到另一舷的最大舵角转到另一舷的最大舵角35 35 所需要的时间应不超过所需要的时间应不超过30s30s，并应能在，并应能

4、在28s28s内自一舷内自一舷3535转到另一舷的转到另一舷的30 30 位置。位置。在船在船舶最大倒航速度舶最大倒航速度( (最大正航速度的一半最大正航速度的一半) )时，舵机应保证正常工时，舵机应保证正常工作不致损坏。作不致损坏。第7页/共30页2工作可靠，生命力强舵机的结构强度足以承受巨浪冲击。它应备有两套操舵装置，可以互舵机的结构强度足以承受巨浪冲击。它应备有两套操舵装置，可以互相换用，并有备用动力和应急装置。相换用，并有备用动力和应急装置。当船舶半速但不小于当船舶半速但不小于7kn7kn前进时，备用动力应能使舵在前进时，备用动力应能使舵在60s60s内自一舷内自一舷15 15 转至另

5、一舷转至另一舷15 15 。. .主操舵装置和备用操舵装置应能迅速简便地互相换用。操舵装置应有主操舵装置和备用操舵装置应能迅速简便地互相换用。操舵装置应有舵角限制器。舵机工作应平稳，无撞击。舵角限制器。舵机工作应平稳，无撞击。 3、操纵灵活、轻便、正确 在任何情况下，舵叶都能及时准确地转到要求的舵角位置。操舵角在任何情况下，舵叶都能及时准确地转到要求的舵角位置。操舵角与实际舵角间的误差小，不自动跑舵。应设舵角指示器显示出实际舵角。与实际舵角间的误差小，不自动跑舵。应设舵角指示器显示出实际舵角。 4、结构紧凑，占空间地位小5、维护管理方便第8页/共30页四四、舵机的基本组成、舵机的基本组成舵机除

6、舵设备本身外，主要由转舵装置，操舵装置，能源和控制系统以及其它附件等组成。包括发出转舵力矩的执行油缸，执行电动机以及将力和力矩包括发出转舵力矩的执行油缸，执行电动机以及将力和力矩传递到舵柱上的传动机构。传递到舵柱上的传动机构。是从船舶驾驶台到舵机执行机构之间，为实现指令传送，控制舵机转向和速度，是从船舶驾驶台到舵机执行机构之间，为实现指令传送，控制舵机转向和速度，并进行信号反馈，保证舵机按照驾驶人员的意图工作的一套设备。并进行信号反馈，保证舵机按照驾驶人员的意图工作的一套设备。，可来自电力，液压，蒸汽、机械，人工。为准确完成舵机的，可来自电力，液压，蒸汽、机械，人工。为准确完成舵机的各项工什，

7、需要有各种控制元件和辅助设备组成的完整的工作系统，它包括输出力和力各项工什，需要有各种控制元件和辅助设备组成的完整的工作系统，它包括输出力和力矩控制、方向控制、速度控制和信息反馈装置等。矩控制、方向控制、速度控制和信息反馈装置等。其它有舵角指示器，压力表，温度表等。第9页/共30页第10页/共30页第11页/共30页第12页/共30页舵的结构简图第13页/共30页第14页/共30页1 1、阀控型液压调速系统、阀控型液压调速系统 使用单向定量油泵，转舵靠驾驶台遥控换向阀实现，油泵排油回泵使用单向定量油泵，转舵靠驾驶台遥控换向阀实现，油泵排油回泵的进口或回油箱。的进口或回油箱。2 2、泵控型液压调

8、速系统、泵控型液压调速系统 采用变量泵供油采用变量泵供油, ,由流量控制阀控制流入或流出执行元件的流量来调由流量控制阀控制流入或流出执行元件的流量来调节速度，同时又使变量泵的输出流量与通过流量控制阀的流量相适应。节速度，同时又使变量泵的输出流量与通过流量控制阀的流量相适应。3 3、变频液压调速系统、变频液压调速系统 通过改变异步电机的电源频率和电压来调节电机的转速，从而满足通过改变异步电机的电源频率和电压来调节电机的转速，从而满足执行元件速度的要求。执行元件速度的要求。第15页/共30页阀控型液压调速系统阀控型液压调速系统两套独立的油泵机组分别由各自两套独立的油泵机组分别由各自的交流电动机驱动

9、，可以同时投入的交流电动机驱动，可以同时投入使用，也可以单独工作，互为备用。使用，也可以单独工作，互为备用。三位四通换向阀可以采用手动方式三位四通换向阀可以采用手动方式或电磁远距离控制方式来进行操舵或电磁远距离控制方式来进行操舵换向换向左舵或右舵左舵或右舵。中间位置为。中间位置为停舵工况。这时要求将舵锁住，使停舵工况。这时要求将舵锁住，使之不自动跑舵；之不自动跑舵；溢流阀的主要作用是防止舵机油缸溢流阀的主要作用是防止舵机油缸的工作负荷超载，保护舵设备，使的工作负荷超载，保护舵设备，使之不致损坏之不致损坏。例如，当舵叶碰到急。例如，当舵叶碰到急浪或冰块的冲击，油缸中的工作油浪或冰块的冲击，油缸中

10、的工作油压力急剧升高时，溢流阀打开，油压力急剧升高时，溢流阀打开，油便溢流到回油路。舵叶自动退让某便溢流到回油路。舵叶自动退让某个角度，油缸，阀件，油管和舵设个角度，油缸，阀件，油管和舵设备即可避免过载。备即可避免过载。这个动作过程称这个动作过程称为防浪让舵，因此该溢流阀也称防为防浪让舵，因此该溢流阀也称防浪阀浪阀。阀控型液压调速系统阀控型液压调速系统节流阀第16页/共30页n换向阀换向，液压冲击较大，可靠性也相对较差n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n阀控型舵机适用功率范围比泵控型小阀控型液压调速系统特点阀控型液压调速系统特点第17页/共30页泵控型液压调速系

11、统第18页/共30页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。第19页/共30页泵控型液压调速系统泵控型液压调速系统采用变量泵作为主油泵，采用变量泵作为主油泵，向执行转舵油缸提供压力和流量足够的压力油向执行转舵油缸提供压力和流量足够的压力

12、油，同时利用变量泵进行操舵换向。转舵油缸回，同时利用变量泵进行操舵换向。转舵油缸回油直接回到油泵吸入口油直接回到油泵吸入口( (不回到油箱不回到油箱) )，从而和，从而和油泵构成封闭式的循环回路油泵构成封闭式的循环回路. .两台主油泵互为备用，可同时使用。利用主油两台主油泵互为备用，可同时使用。利用主油泵变量机构不仅可以改变推舵速度，可改变吸泵变量机构不仅可以改变推舵速度，可改变吸，排油方向，实现操舵方向的变换。，排油方向，实现操舵方向的变换。n两个液控单向阀组成双路油压自锁阀两个液控单向阀组成双路油压自锁阀。n一是一是有效地实现舵机在停航时的锁舵作用有效地实现舵机在停航时的锁舵作用( (两两个液控单向阀都关闭个液控单向阀都关闭) )，而在操舵时又使两条，而在操舵时又使两条主油路中的油流动畅通主油路中的油流动畅通( (两个液控单向阀都开两个液控单向阀都开启启) )，n二是二是一台主油泵工作时，不影响另一台备用一台主油泵工作时，不影响另一台备用油泵机组。备用油泵系统中的两个液控单向阀油泵机组。备用油泵系统中的两个液控单向阀在压力油作用下关闭。在压力油作用下关闭。n两只安全阀起着过载保护和防浪让舵作用。两只安全阀起着过载保护和防浪让舵作用。泵控型液压调速系统泵控型液压调速系统第20页/共30页第21页/共30页AQv 缸：第22页/共30页泵控型液压调速系统的特