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文檔簡介

1、操舵裝置操舵裝置的控制系統(tǒng)操舵裝置能夠使舵轉(zhuǎn)動的裝置稱為操舵裝置,通常指安裝在舵機艙內(nèi)的舵機和傳動機構(gòu)。根據(jù)動力源的不同,操舵裝置可分為電動操舵裝置和液壓操舵裝置等;根據(jù)有關(guān)公約和規(guī)范,操舵裝置又分主操舵裝置和輔助操舵裝置。主操舵裝置:系指在正常情況下為駕駛船舶而使舵產(chǎn)生動作所必需的機械、轉(zhuǎn)舵機構(gòu)、舵機裝置動力設(shè)備(如設(shè)有)以及附屬設(shè)備和向舵桿施加轉(zhuǎn)矩的設(shè)施(如舵柄或舵扇)。其中,轉(zhuǎn)舵機構(gòu)系指將液力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械動作轉(zhuǎn)動舵的部件。舵機裝置動力設(shè)備指:(1)如為電動舵機,系指電動機及輔助設(shè)備;(2)如為電動液壓舵機,系指電動機及輔助的電氣設(shè)備,以及與電動機相連的泵;(3)如為其他液壓舵機,系指驅(qū)動機

2、器及其相連的泵。主操舵裝置應(yīng)在駕駛室和舵機室都設(shè)有控制器。輔助操舵裝置:系指在主操舵裝置失效時,為駕駛船舶所必需的設(shè)備。這些設(shè)備不成屬于主操舵裝置的任何部分,但可共用其中的舵柄、舵扇或作同樣用途的部件。動力轉(zhuǎn)舵系統(tǒng):系指提供動力轉(zhuǎn)動舵桿的液壓設(shè)備,由1個或幾個舵機裝置動力設(shè)備及輔助管路和附件,以及轉(zhuǎn)舵機構(gòu)所組成。各個動力轉(zhuǎn)舵系統(tǒng)可共用一些機械部件,如舵柄、舵扇和舵桿或作同樣用途的部件。(一)電動操舵裝置電動操舵裝置主要是指電動舵機。它由電動機、蝸輪、小齒輪、舵扇、緩沖彈簧和舵柄等組成。當由駕駛室操舵裝置控制系統(tǒng)遙控電動機轉(zhuǎn)動時,通過蝸桿、蝸輪、小齒輪帶動松套在舵桿的舵扇旋轉(zhuǎn),舵扇再通過緩沖彈簧

3、推動鍵套在舵桿上的舵柄,從而使舵桿和舵偏轉(zhuǎn)。采用蝸桿蝸輪的傳動方式主要是為了獲得較大的減速比,以增大轉(zhuǎn)矩;同時,可以利用其機械傳動中的自鎖作用,防止舵葉在受外界沖擊作用下發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,從而起到保護電動機的作用。緩沖彈簧的硬度較大,平時在正常的力作用下,彈簧不會變形,并能順利地傳遞轉(zhuǎn)舵力矩;當舵葉受到外界巨大的沖擊力作用時,彈簧能吸引沖擊能量,起保護舵機的作用。電動舵機結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,傳動可靠,維修方便,所以廣泛使用于中小型船舶。(二)液壓操舵裝置液壓操舵裝置主要是指液壓舵機,液壓舵機也稱電動液壓舵機或電液舵機。它是利用電動機帶動一主油泵運轉(zhuǎn),當有操舵信號時,主油泵開始排吸油,產(chǎn)生的高壓油通

4、過管路系統(tǒng)進入轉(zhuǎn)舵油缸,推動油缸中的柱塞或葉片運動,從而帶動舵桿、舵葉轉(zhuǎn)動;當舵轉(zhuǎn)至要求的角度后通過反饋系統(tǒng)使油泵停止排吸油,舵就停止在所需的舵角上。液壓舵機具有噪聲小、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)矩大、傳動平穩(wěn),能實現(xiàn)無級調(diào)速,易于遙控和容易管理,操作方便,在操舵次數(shù)頻繁時仍有較高可靠性等優(yōu)點,為現(xiàn)代船舶廣泛采用。常見的液壓舵機有柱塞式和轉(zhuǎn)葉式兩大類。1.柱塞式液壓舵機柱塞式液壓舵機也稱往復(fù)式液壓舵機。目前,船上常用的有二缸柱塞式液壓舵機和四缸柱塞式液壓舵機。柱塞式液壓舵機一般由轉(zhuǎn)舵機構(gòu)、動力源和操縱追隨機構(gòu)三大部分組成。動力源由電動機、主油泵、輔油泵和控制閥箱等組成。電動機帶動豐、輔油泵供給工作需要

5、的各種壓力油,安全控制閥是起保護作用和對壓力油的分配。轉(zhuǎn)舵機構(gòu)由油缸、柱塞和舵柄等。當操舵裝置控制系統(tǒng)啟動電機帶動變苗泵時,變量泵從一對(或一個)油缸中抽油,同時向另一對(或一個)油缸輸油,從而推動柱塞直線運動并使舵柄繞舵桿作旋轉(zhuǎn)運動,產(chǎn)生舵角。當油泵改變輸油方向時,舵就反向轉(zhuǎn)動。操縱追隨機構(gòu)由減速器、螺桿、滑塊、操縱桿、連桿(也稱浮動桿)、反饋桿(也稱追隨桿)等一系列拉桿組成,其主要作用是控制主油泵的工作狀態(tài)。在通常采用的液壓三點杠桿式追隨機構(gòu)中,當轉(zhuǎn)動舵柄舵葉給出舵角的過程中,同時經(jīng)反饋追隨桿拉動操縱桿復(fù)位,使油泵停止排吸油,控制舵葉停止在所需的舵角上。2.轉(zhuǎn)葉式液壓舵機轉(zhuǎn)葉式液壓舵機由轉(zhuǎn)

6、舵機構(gòu)和動力源兩大部分組成。轉(zhuǎn)舵機構(gòu)是由油缸、回轉(zhuǎn)體組成。在油缸內(nèi)有三片互成120的定葉,形成三個腔室。中間為一回轉(zhuǎn)體并通過銷鍵與舵桿相連接,回轉(zhuǎn)體上有三片互成120fl勺動葉。這樣,三個腔室被分成六個小腔室,相互間隔的三個小腔室連通在一起,分別與二條油路相連并通至油泵。當一條油路進油而另一條油路出油時,回轉(zhuǎn)體就會由動葉帶動而轉(zhuǎn)舵。改變二條油路進出油的方向,就會改變舵葉轉(zhuǎn)動的方向;控制進油量的大小就可控制轉(zhuǎn)舵角度的大小。動力源由電動機、主油泵、輔油泵和安全控制閥箱等組成。(三)舵角限位器舵角限位器的種類有機械、電動和角鐵架式等。機械舵角限位器一一般設(shè)在舵葉上側(cè)、下舵桿與舵柱的上部、舵柄兩側(cè)極限

7、舵角位置處。舵角限位器的限制角為:一般流線型舵為32,平板舵為35。(四)操舵裝置的基本性能和要求總的要求1.每艘船舶應(yīng)配備滿意的主操舵裝置和輔助操舵裝置。主操舵裝置和輔助操舵裝置的布置應(yīng)使兩者之一在發(fā)生故障時,不致導(dǎo)致另一裝置不能工作;2.所有操舵裝置的部件和舵桿應(yīng)使有關(guān)當局滿意的堅固和可靠的構(gòu)造。對于非雙套的必要部件的適用性應(yīng)特別注意。任何這類必要部件,如合適時,應(yīng)采用耐磨軸承,如球軸承、滾柱軸承或者能持久潤滑或設(shè)有潤滑裝置的套筒軸承;3.對于承受內(nèi)部液壓的管系和其他操舵裝置的部件,確定其尺寸汁算所用的設(shè)計壓力應(yīng)至少為規(guī)范要求運行狀態(tài)下可能再出現(xiàn)的最大工作壓力的1.25倍,同時應(yīng)考慮在該系

8、統(tǒng)低壓一側(cè)可能存在的壓力;4.凡在液壓系統(tǒng)中能被隔斷的和由于動力源或外力作用能產(chǎn)生壓力的任何部件,應(yīng)設(shè)置安全閥。安全閥的調(diào)定應(yīng)不超過設(shè)計壓力。安全閥應(yīng)有足夠尺寸并布置成能夠避免過分升高的壓力超過設(shè)計壓力。l 監(jiān)控與供電要求l 主操舵裝置和舵桿1.具有足夠強度,并能在船舶最大航海吃水和最大營運前進航速時進行操舵,能使舵自任一舷35。轉(zhuǎn)至另一舷35。,并且于相同條件下在自一舷的35轉(zhuǎn)至另一舷30。所需的時間不超過28s;2.為了滿足上述要求,當舵柄處的舵桿直徑(不包括航行冰區(qū)的加強)大于120mm時,該操舵裝置應(yīng)為動力操縱;3.設(shè)計成船舶最大后退航速時不致?lián)p壞。但這一設(shè)計要求不需要在試航中的最大后

9、退速度和最大舵角進行驗證。l 輔助操舵裝置1.具有足夠的強度和足以在可駕駛的航速下操縱船舶,并能在應(yīng)急情況下投入工作;2.應(yīng)能在船舶最大航海吃水和以最大營運前進航速的一半但不小于7kn時進行操舵,使舵自一舷15。轉(zhuǎn)至另一舷15。,且所需時間不超過60s;3.為了滿足上述要求,以及在任何情況下當舵柄處的舵桿直徑(不包括航行冰區(qū)的加強)大于230mm時,該操舵裝置應(yīng)為動力操縱。人力操舵裝置只有當其操作力在正常情況下不超過160N,且確保其結(jié)構(gòu)不致對操舵手輪產(chǎn)生破壞性的反沖作用時,方允許裝船使用。l 主操舵裝置和輔助操舵裝置動力設(shè)備的布置1.當動力源發(fā)生故障失效后又恢復(fù)輸送時,能自動再起動;2.能從

10、駕駛室控制使其投人工作;3.任一臺操舵裝置動力設(shè)備的動力源發(fā)生故障時,應(yīng)在駕駛室里發(fā)出聲、光警報。l 應(yīng)按下列要求布置操舵裝置的控制系統(tǒng)1.對于主操舵裝置,應(yīng)在駕駛室和舵機室兩處都設(shè)有控制器;2.當主操舵裝置應(yīng)設(shè)置兩套獨立的控制系統(tǒng),且每套系統(tǒng)均應(yīng)能在駕駛室控制。但這并不要求設(shè)雙套操舵手輪或手柄。如果控制系統(tǒng)是由液壓遙控傳動裝置組成時,則除10000總噸及以上的油船、化學品船或氣體運輸船外,不必設(shè)置第二套獨立控制系統(tǒng);l 能從駕駛室操作的主、輔助操舵裝置的控制系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求l 駕駛室與舵機室之間應(yīng)設(shè)有通信設(shè)施l 舵角位置l 液壓動力操舵裝置應(yīng)滿足下列要求l 安全閥l 舵機室l 操舵裝置的應(yīng)急動力對于舵柄處舵桿直徑大于230mm(不包括航行冰區(qū)加強)的所有船舶,應(yīng)設(shè)有能在45。內(nèi)向操舵裝置自動供電的替代動力源。在10000總噸及以上的每艘船舶上,其替代動力源應(yīng)具有足夠供應(yīng)至少連續(xù)工作30min的能量,而在任何其他船舶上則至少為l0min。10000總噸及以上的每艘油船、化學品船或氣體運輸船和70000總噸及以上的每艘其他船舶,其主操舵裝置應(yīng)設(shè)有兩臺或兩臺以上符合

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