舵機管理課件

1、船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear第八章 舵機第一節(jié) 舵的作用原理和對舵機的要求一、舵設備的組成和舵的類型二、舵的作用原理和轉(zhuǎn)舵扭矩三、對舵機的要求1船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear一、舵設備的組成和舵的類型不平衡舵平衡舵半平衡舵2船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear二、舵的作用原理和轉(zhuǎn)舵扭矩 迎水面 背水面1. 舵的水作用力及其對船舶運動的影響3船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear舵葉流體動力特性系數(shù)曲線4船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear 迎水面 背水面轉(zhuǎn)船力矩MS：轉(zhuǎn)向R = F2sin：制動T = F2cos：漂移F、

2、G在不同平面：橫傾、縱傾F()的影響 5船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear 迎水面 背水面CL變化，MS有最大值Msmax，與展弦比有關。bh海船 = 22.5： MS = Msmax時， = 30 35河船 = 12.0： MS = Msmax時， = 35 456船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear2. 舵的水動力矩和轉(zhuǎn)舵力矩水動力矩：舵壓力對舵桿產(chǎn)生的力矩。轉(zhuǎn)舵力矩(M)：操舵裝置加在舵桿上的力矩。工稱轉(zhuǎn)舵扭矩：最深航海吃水、最大航速、最大舵角時所需的扭矩。7船舶輔機第8章 舵機 Steering GearmaxMMSMmaxabcAA(1)水動力矩與A和v2成

3、正比，隨舵角增大而增大。(2)舵葉平衡系數(shù)K(0.150.35)越大，最大水動力矩越小，舵機所需公稱轉(zhuǎn)舵扭矩越小。(3)高速倒航時，水動力矩會很大。8船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear三、對舵機的基本技術要求1. 工作可靠35 (P/S) 35 (S/P)35 (P/S) 30 (S/P) 28s主：強度足夠；最深吃水、最大航速15 (P/S) 15 (S/P) 230mm的舵機，45s內(nèi)提供替代動力；1萬Gt以上工作 30min, 其他工作10min。9船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear4. 有效的舵角限位器。5. 1萬Gt以上的危險品船的特殊要求。6. 液壓系統(tǒng)

4、安全閥。開啟壓力不小于1.25倍最大工作壓力；排量不小于泵總流量的110%，壓力升高不應超過開啟壓力的10%且不超過設計壓力。10船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear第二節(jié) 液壓舵機的工作原理和基本組成一、泵控型液壓舵機二、閥控型液壓舵機11船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear一、泵控型液壓舵機12船舶輔機第8章 舵機 Steering GearACB：浮動桿追隨機構(gòu)Float Hunting Gear儲能彈簧太軟：無法轉(zhuǎn)舵太硬：不起作用防浪閥(雙聯(lián)溢流閥)：防沖擊，溝通高低壓油路13船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear二、閥控型液壓舵機使用單向定量油泵，轉(zhuǎn)

5、舵靠駕駛臺遙控換向閥實現(xiàn)，油泵排油回泵的進口或回油箱。特點：系統(tǒng)簡單，造價低；沖擊大，可靠性差，油液發(fā)熱量大，經(jīng)濟性差?？傊簤憾鏅C主要由轉(zhuǎn)舵機構(gòu)、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)構(gòu)成。14船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear第三節(jié) 液壓舵機的轉(zhuǎn)舵機構(gòu)一、往復式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)二、回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)15船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear一、往復式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的作用：將油泵的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動舵桿的機械能，推動舵葉轉(zhuǎn)動。十字頭式撥叉式滑式滾輪式擺缸式16船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear(1)十字頭式1. 滑式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)17船舶輔機第8章 舵機 Steering GearM滑式轉(zhuǎn)

6、葉式滾輪式請打開“0807aa滑式轉(zhuǎn)舵.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)18船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear十字頭式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)特點：(2) 撞桿和油缸間的密封采用V型密封圈。(1) 扭矩特性良好。(3) 油缸內(nèi)壁不與撞桿接觸。(4) 尺寸大，占空間大。(5) 安裝檢修麻煩。19船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear(2)撥叉式側(cè)推力可由撞桿承受，無需導板；公稱扭矩小時，撞桿軸線至舵桿軸間的距離減小。請打開“0810撥叉式轉(zhuǎn)舵.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)20船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear2. 滾輪式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)請打開“0811滾輪式轉(zhuǎn)舵.swf ”

7、文件觀看動畫(鼠標單擊)21船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear滾輪式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的特點：(1) 結(jié)構(gòu)簡單。(2) 布置靈活。(3) 滾輪與撞桿間隙自動補償。(5)滾輪與撞桿端部設板簧拉緊機構(gòu)。(4)扭矩特性差，尺寸或油壓大。M滑式轉(zhuǎn)葉式滾輪式22船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear3. 擺缸式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)(1)活塞雙作用，尺寸小；(2)結(jié)構(gòu)簡單；(3)加工要求高；(4)活塞密封性易損；(5)油路容積補償；(6)扭矩特性差。M滑式轉(zhuǎn)葉式滾輪式請打開“0812擺缸式轉(zhuǎn)舵.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)23船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear二、回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵機構(gòu)(1)

8、 占地小，安裝方便。(2) 無需外部潤滑，管理簡便；舵桿不受側(cè)推力，舵承磨損輕。(3) 扭矩特性一般。(4) 內(nèi)漏嚴重。請打開“0813回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)舵.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)24船舶輔機第8章 舵機 Steering GearAEG型轉(zhuǎn)葉式油缸25船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear第四節(jié) 液壓舵機的遙控系統(tǒng)一、伺服油缸式舵機遙控系統(tǒng)二、交流伺服電機式舵機遙控系統(tǒng)26船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear操舵方式非隨動舵 Non-Follow up隨動舵Follow up自動舵Automatic遙控系統(tǒng)機械式液壓式電氣式27船舶輔機第8章 舵機 Steering

9、Gear一、伺服油缸式舵機遙控系統(tǒng)電氣遙控液壓伺服駕駛臺(舵輪)舵機室伺服油缸活塞桿28船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear接電反饋裝置駕駛臺操舵電信號油路鎖閉閥鎖閉油路鎖閉備用油路溢流節(jié)流閥：調(diào)速安全閥：伺服活塞最大輸出力夜控旁通閥：旁通、隔斷液壓缸缺點：2.轉(zhuǎn)換遙控系統(tǒng)時間長1.液壓伺服系統(tǒng)故障率大請打開“0815伺油缸遙控.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)A點見圖85問：單向閥6彈簧斷裂會有什么后果？29船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear二、交流伺服電機式舵機遙控系統(tǒng)特點：1.無觸點控制，無浮動桿。2.兩套系統(tǒng)無機械相連，轉(zhuǎn)換迅速。操舵自整角機放大器伺服電機油

10、泵油缸舵柄舵反饋自整角機30船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear1. 執(zhí)行電機 2. 角桿 3. 連桿 4. 液壓放大器 5. 伺服滑閥 6. 差動活塞 7. 徑向柱塞泵 8. 止動螺釘 9. 止擺裝置 10. 閥蘭盤 11. 回中彈簧請打開“0816伺電機遙控.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)31船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear第五節(jié) 舵機液壓系統(tǒng)實例一、泵控型舵機液壓系統(tǒng)二、閥控型舵機液壓系統(tǒng)32船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear一、泵控型舵機液壓系統(tǒng)請打開“0817泵控型舵機.swf ”文件觀看動畫(鼠標單擊)33船舶輔機第8章 舵機 Stee

11、ring Gear1. 工況選擇系統(tǒng)圖C1C4：缸閥(常開)O1O4：旁通閥(常閉)P1P4：泵閥(常閉)所有12構(gòu)成一個閥塊所有34構(gòu)成一個閥塊適用于扭矩轉(zhuǎn)舵速度單泵四缸(2)正常航行公稱轉(zhuǎn)舵扭矩滿足要求(v)雙泵四缸(1)進出港公稱轉(zhuǎn)舵扭矩較單泵四缸提高一倍(2v)單泵雙缸(4)某缸故障較單泵四缸減小一半較單泵四缸提高一倍(2v)某缸故障可與另一不是對角線布置的缸一起停用。34船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear2. 主油路鎖閉系統(tǒng)圖雙聯(lián)液控單向閥13A、13B，作用是：(1)鎖閉備用泵油路，防止備用泵倒流旁通而妨礙轉(zhuǎn)舵；(2)工作泵回中位時將主油路鎖閉，以防跑舵。有的系統(tǒng)主油

12、路采用輔泵啟閥式，使主油路壓力損失小，又可在輔泵失壓時停止轉(zhuǎn)舵。35船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear3. 補油、放氣和壓力保護漏油不可避免，使系統(tǒng)可能產(chǎn)生氣穴，流量減小，噪音增加?？捎奢o泵或補油柜經(jīng)過單向閥補油。閉式系統(tǒng)放氣通過設在高處的方氣閥進行。安全閥的作用：(1)避免油泵過載；(2)舵葉受沖擊時使油路旁通，保護管路和設備。36船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear4. 輔油泵的作用(1)為主油路補油；(2)為主油泵伺服變量機構(gòu)提供控制油；(3)冷卻主泵。37船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear二、閥控型舵機液壓系統(tǒng)(HATLAPA R4V)38船舶輔

13、機第8章 舵機 Steering Gear工況選擇：C1C4：缸閥(常開)U1U2：旁通閥(常閉)P1P4：泵閥(常開)自動安全切換裝置：兩組油缸之間裝有自動安全切換裝置，可自動使一對油缸與主泵隔斷并彼此旁通，而舵機仍能繼續(xù)工作。系統(tǒng)圖39船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear第六節(jié) 液壓舵機的管理一、舵機的充油和調(diào)試二、舵機的管理注意事項三、舵機常見故障分析40船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear一、舵機的充油和調(diào)試1. 系統(tǒng)的清洗和充油清洗：使用專門的清洗油(環(huán)烷基油)3040C，如洗完不易放凈，油中應加防銹劑和抗氧化劑。充油：(1)開啟放氣閥、旁通閥等。(2)閉式系

14、統(tǒng)經(jīng)濾器向補油箱加油，開式系統(tǒng)向循環(huán)油箱加油，達到最高油位。(3)機旁操縱舵機，輪流左右小流量轉(zhuǎn)舵，同時放氣。(4)新裝舵機以1.25倍設計壓力進行密封性試驗。41船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear2. 舵機的試驗和調(diào)整對舵：駕駛臺舵機室，兩舷5, 15, 25, 35。(1)電氣舵角指示器與實際舵角偏差應不大于1，且正舵時無偏差；(2)隨動舵舵角指示舵角與舵停住后的實際舵角偏差應不大于1，且正舵時無偏差；(3)不應有明顯的跑舵現(xiàn)象；(4)滯舵時間不大于1s，舵輪空轉(zhuǎn)不超過半圈；(5)電氣和機械舵角限位必須可靠，實際限位舵角與規(guī)定值不能大于30。42船舶輔機第8章 舵機 Stee

15、ring Gear浮動杠桿追隨機構(gòu)的調(diào)整方法：(1)轉(zhuǎn)為機旁操縱，使執(zhí)行元件(19)處于中位；(2)起動左舷泵，若舵停止并不在零位，松開泵變量機構(gòu)拉桿的鎖緊螺帽，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺套，使變量機構(gòu)動作，舵葉停在零位。(3)換用右舷泵，用(2)同樣方法調(diào)整；(4)鎖緊螺帽鎖緊，再次驗證；(5)調(diào)整限位螺帽并固定，然后調(diào)整電氣部分。系統(tǒng)圖43船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear44船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear(1)起動一臺油泵，移開舵角限位，機旁操縱轉(zhuǎn)舵，如主泵是變量泵，接近最大舵角時小流量；3. 安全閥的整定(2)舵轉(zhuǎn)到機械極限舵角位置，使油壓繼續(xù)升高，接近整定壓力，安全閥

16、應開啟，讀數(shù)。(3)如讀數(shù)與規(guī)定值不符，調(diào)整安全閥調(diào)節(jié)螺帽。45船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear二、舵機的管理注意事項1. 油位：應在油位計顯示范圍的2/3，油位增高說明進氣或進水，油位降低過快說明泄漏。2. 油溫：適宜溫度3050C，超過55C使用冷卻器。超過55C，每升高9C壽命降低一半。低于10C不宜起動，室溫太低應加熱；如在-1010 C之間，先空載運轉(zhuǎn)加熱。3. 油壓：排出壓力和吸入壓力必須符合正常數(shù)值。壓力表閥常閉，用時打開，以防損壞。4. 濾器：注意前后壓差，及時清洗或換新，如發(fā)現(xiàn)金屬屑必須查找來源。46船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear5. 潤滑：

17、滑動表面澆涂適量工作油，長期停用涂潤滑脂。加油潤滑或油杯潤滑必須足量。6. 泄漏：舵桿不應滲水，液壓部件不應漏油。出現(xiàn)泄漏，及時檢修。7. 噪音：通常是機械噪音，液體噪音等。9. 連軸節(jié)：起動前盤動，如發(fā)現(xiàn)破裂應更換。8. 機械加熱：泵、電機、軸承等。10. 閥和固定螺帽：防止松動或錯位。47船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear三、舵機常見故障分析1. 舵不能轉(zhuǎn)動電氣部分、機械部分、伺服液壓系統(tǒng)部分。如兩泵共用浮動桿，先將壞泵脫開。泵不能供油在于電機不轉(zhuǎn)，或油泵本身故障。主要原因在于備用泵鎖閉不嚴或閥件故障。(1)遙控系統(tǒng)失靈機旁操縱正常。(2)主泵不能供油換備用泵驗證。(3)主油

18、路旁通或嚴重泄漏主泵吸排油壓接近。(4)主油路不通或舵轉(zhuǎn)動受阻油壓高，安全閥開。泵閥、缸閥或主油路鎖閉閥打不開。48船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear2. 只能單向轉(zhuǎn)舵電氣故障、伺服油缸單側(cè)嚴重泄漏。變量機構(gòu)單向運行困難，如差動活塞油孔某一堵塞。單側(cè)安全閥開啟壓力低、一個主油路鎖閉閥回油時不能開啟。(1)遙控系統(tǒng)只能單向動作機旁操縱正常。(2)變量泵只能單向排油換備用泵正常。(3)主油路單方向不通或旁通。49船舶輔機第8章 舵機 Steering Gear3. 轉(zhuǎn)舵時間超過規(guī)定要求內(nèi)泄漏嚴重、局部損壞、變量執(zhí)行機構(gòu)行程太短、轉(zhuǎn)速太低。伺服電機系統(tǒng)：電路故障、激磁電流不足、反饋信號太強；伺服油缸系統(tǒng)：輔泵流量不足、調(diào)速閥流量太小、伺服油缸嚴重泄漏。同時會引起沖舵、跑舵、滯舵。原因在于泄漏、閥件關閉不嚴等。(1)主泵流量太小。(2)遙控系統(tǒng)動作太慢機旁操縱正常。(3)主油有旁通或泄漏。50船舶輔機第8章 舵機 Steering Gea