第三节液压舵机的转舵机构.ppt

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1、w第三节第三节w液压舵机的转舵机构液压舵机的转舵机构禹鸵李爱淑咬剃园可侍伐稚爸窗贷彰蠕粪旷拎跳园嚷骇媚柔严妙呀酿恬般第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3 液压舵机的转舵机构w将油泵供给的液压能变为转动舵杆的机械能，以推动舵叶偏转w根据动作方式不同，可分两大类：n往复式n回转式 邢隆榷蜗坐凸奠艳激随靖墨沽雪控烛源精愿赂泉蓑味衰吗胚坊秸卓瞎苦城第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1 滑式转舵机构w是应用最广的一种传统型式w它又有十字头式和拨叉式之分w十字头式转舵机构n由转舵油缸、插入油缸中的撞杆以及与舵柄相连接的十字形滑动接头等所组成n当转舵扭矩较小时l常用如

2、图85所示的双向双缸单撞杆的型式n而当转舵扭矩较大时l多采用四缸、双撞杆的结构l如图86(a)所示绑诀龄桅侨倒妻峻孰仍苯僳异嫡么银盎殷议辱澄崇定袄祖荣苍锯锋陛浅敲第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构十字头式转舵机构w十字形滑动接头n将撞杆往复运动转变为舵的摆动n两撞杆用螺栓连接，形成两轴承n两轴承环抱着十字头两耳轴n舵柄横插在十字头轴承中w当撞杆在油压下偏移离中位时n十字头一面随撞杆移动n一面带动舵柄偏转（舵杆转动）w随舵角增加，十字头在舵柄上向外端滑移n舵柄有效工作长度，随增大而增大w撞杆极限行程由行程限制器1l限制n在舵角超过最大舵角1.5时限止撞杆n在导板一侧还设有机械式舵角

3、指示器 5n用以指示撞杆对应舵角w每个油缸上部设有放气阀12n以便驱放油缸中空气拼汉贤刁夫轮根码想柒歉宜辕汰望遏愉幅墟判慑莱畴梅焊央婶暇届杰牺兜第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构滑式转舵机构的受力分析w当舵转至任意舵角时w为克服水动力矩所造成的力Q，(与舵柄方向垂直)w在十字头上将受到撞杆两端油压差的作用力Pw力P与Q作用方向不在同一直线上，导板必将产生反作用力Nw以使P和N的合力Q恰与力Q方向相反w从而产生转舵扭矩以克服水动力矩和摩擦扭矩酥氏我抓害柴燕粳侍彝茨孩镇娶况洼浅靡谍面弘胖痒棉恋纸掂淳嫁启喳柿第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1 滑式转舵机构受力分

4、析w转舵力矩w 上式表明n在撞杆直径D、舵柄最小工作长度R。和撞杆两侧油压差P既定的情况下n转舵扭矩M随舵角的增大而增大，如图所示w这种扭矩特性与舵的水动力矩的变化趋势相适应n当公称转舵扭矩既定时，滑式转舵机构尺寸或最大工作油压较其它转舵机构要小w 实际工作油压随实际需要的转舵扭矩而变w由式可知，舵机在实际工作中撞杆两端的油压差w可见，随着舵角增大，尽管转舵扭矩也在增大，但COS2却相应减小，所以滑式转舵机构的工作油压也不会因的增大而急剧增加狡卉奉邹撰缚砚罚窥瓢丈孽潮竿霖呀挡股绅蜜购饥藐泌糜名老眶幽毗纫浩第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构 图8-9 撞杆油缸的密封货忿络吭铭锗聪两

5、腾尊瞅暂狭殴煌般镑套穷靛儿盟其吓址箕拍既籽耀腑骸第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-1 十字头式转舵机构特点w(1)扭矩特性良好n 承载能力较大n能平衡撞杆所受的侧推力，用于转 舵扭矩很大的场合 w(2)撞杆和油缸间的密封大都采用V型 密封圈n密封圈由夹有织物的橡胶制成n安装时开口应面向压力油腔(P越高，密封圈撑开越大)n密封可靠，磨损后具有自动补偿能力n密封泄漏时较易发现，更换也较方便w(3)油缸内壁除靠近密封端的一小段外，不与撞杆接触，故可不经加工或仅作粗略加工。w(4)油缸为单作用w(5)安装、检修比较麻烦。n必须成对工作，故尺寸、重量较大n撞杆中心线垂直于船舶首

6、尾线方向，舵机室需要较大的宽度辗食像腆鹿童克厂飘鸡发遁冉钎证牛送木沧泉湃幕莎痹码纽写绪玻俏恨允第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-1 拨叉式转舵机构w 整根撞杆，撞杆中部有圆柱销，销外套有方形滑块n撞杆移动时，滑块一面绕圆柱销转动，一面在舵柄的叉形端部中滑动w拨叉式与十字头式转矩特性相同w侧推力由撞杆承受而无导板，结构简单，加工及拆装方便w以拨叉代替十字头，撞杆轴线至舵杆轴间的距离R。可缩减26%，撞杆的最大行程也因而得以减小w占地面积比十字头式减少10%15，重量减轻10左右w但当公称扭矩较大时，则仍以采用十字头式为宜弯瞒臻剥糯蔫敏八氦潜猛肝守工篆洋末坯双柔险炮甩辣碍

7、付插止狞毫劈捌第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-2 滚轮式转舵机构w结构特点n在舵柄端部的滚轮代替滑式机构中的十字头或拨叉n受油压推动的撞杆，以顶部顶动滚轮，使舵柄转动w这种机构不论舵角如何变化n通过撞杆端面与滚轮表面的接触线作用到舵柄上的推力P，始终垂直于撞杆端面，而不会产生侧推力寇呵建委瘤盔肇胸锭梆召虚祷冷压鹅怒攻孝样喀席剑槛粪短织玛形沪圣急第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-2 滚轮式转舵机构w推力P在垂直于舵柄轴线方向的分力可写为w式中：R。滚轮中心到舵杆轴线的距离w上式表明n在D、R。和Pmax既定时，滚轮式转舵机构所能产生的转舵扭矩

8、将随。的增大而减小n扭矩特性在坐标图上是一条向下弯的曲线n在最大舵角时，水动力矩较大，而滚轮式这时所产生的扭矩反而最小，只达到滑式机构的55%左右n在实际中，随着的增大，该机构P比滑式增加快呜快剧习恭买相莲治虐斥雅仕咕烷豢哇挎裳粕英隔素篆卑潮漠肠妄吊奈撂第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-2 滚轮式转舵机构的特点w(1)撞杆与舵柄之间没有约束，无侧推力n结构简单，加工容易，安装、拆修都较方便w(2)每个油缸均与其撞杆自成一组n可根据实际需要，分别采用单列式、双列式或上下重迭式等不同的布置形式，提高了布置上的灵活性w(3)滚轮与撞杆间的磨损可自动进行补偿w(4)扭矩特性差

9、n要达到同样的M，须用比滑式更大的结构尺寸或Pn限制了它在大扭矩舵机中的应用w(5)当舵叶在负扭矩作用下转动时n如果系统有泄漏；或在稳舵时油路锁闭不严，则滚轮就有可能与某侧撞杆脱开而导致敲击n在某些机构中，滚轮与撞杆之间增设板簧拉紧机构袭当衡滤垣户满抬陋褐霜匈爬综窟云氰秤蚂衣溯浩尧请户燎格厢揭声添掣第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-3 摆缸式转舵机构w结构特点:w采用两个摆动式油缸1和双作用的活塞2(也可单作用)w转舵时n活塞在油压下往复运动，两油缸相应摆动n通过与活塞杆铰接的舵柄，推动舵叶偏转w由于转舵时缸体必须作相应摆动n必须采用有挠性的高压软管肤娩野冗滚窑讶脱痛

10、揪剐峰智给而鼠啤更朋斋妈方足仰檄废灵班髓褪粥慕第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-3 摆缸式转舵机构w摆缸式机构转舵时n油缸摆角将随油缸的安装角(中舵时油缸摆角)和舵转角而变n一般使中舵时最大n最大舵角时为零或接近于零n但不论舵角如何，角总是很小n如果忽略，摆缸式与滚轮式扭矩特性相同湖蔑搁煮汗盐紧投平耽童岭仔宏迪峨贵炳骸獭毒共砸巾把愚南篇凄堰某完第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-3 摆缸式转舵机构特点（1）w(1)用双作用活塞代替了单作用的撞杆n提高了油缸的利用率n其外形尺寸和重量可大大减小w(2)各油缸与其活塞均自成一组n而且油缸与支架、活塞

11、杆与舵柄均采用铰接n结构简单，安装也较方便w(3)由于采用了双作用活塞n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肠顾宴终钱胰愿油诽乌刃鸿践磷钉柠扑绸货止凭才森方忻盲镰敦贤掉寄空第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-1-3 摆缸式转舵机构特点（2）w(4)当活塞的密封性因使用日久而变差时n转舵速度就会变慢，运行的经济性也将降低n而检查和更换密封件又不如撞杆式方便n当铰接处磨损较大时，工作中也会出现撞击w(5)系统工作时n理论排油量和进油量严格说来并不完全相等n如果使用奇数的双作用活塞式油缸(在应急情况下)则相差更为明显，所以在油路中必

12、须采取容积补偿措施w(6)扭矩特性不佳(与滚轮式类同)n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婶淹盯都孟步麦挡苇响铺攀幌差唯直韵捂汇店凡气豺调靳幢秦鞍酒粪至钠第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-2 回转式转舵机构w图示为三转叶式转舵机构w油缸内部装有三个定叶n通过橡皮缓冲器安装在船体上w三个转叶与舵杆相固接n由于转叶与缸体内壁和上、下端盖之间n及定叶与转毂外缘和上、下端盖之间，均设法保持密封n故借转叶和定叶将油缸内部分隔成为六个小室w当经油管6从三个小室吸油，并排油人另外三个小室n转叶就会在液压作用下通过轮毂带动舵杆和舵叶偏转鹏窥蹬应啊让再旧警妙

13、株抢秘眶盘佯石坎帽消拨敦周虹辩检意灵激掠啊庞第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-2 转叶式机构的转舵扭矩w可用下式表示:式中：z 转叶数目 P转叶两侧油压差，Pa；A每个转叶的单侧面积，m；Ro转叶压力中心至舵杆轴线间的距离，m；m机械效率，一般为0.750.85。w上式表明n转叶式机构所能产生的转舵扭矩与舵角无关n扭矩特性在坐标图上是一条与横坐标平行的直线烽绥覆毡狙熙三抉杰议耽贮腾邮谈芝能来招硼协亮杂犊寿该佃刊箱辟夹芦第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-2 转叶式转舵机构的特点w(1)占地面积小，重量轻，安装方便。w(2)无须外部润滑n管理简便；舵杆不

14、受侧推力，可减轻舵承磨损w(3)扭矩特性不如滑式，比滚轮式和摆缸式好w(4)内泄漏部位较多n密封不如往复式容易解决n容积效率低，油压较高时更为突出w(5)内部密封问题是其薄弱环节n工作油压不超过4MPa左右，限制了它在大功率舵机中的应用n随着密封材料和密封形式的不断改进，Pmax已可达1015MPa，转舵扭矩也提高到3000 kNm 左右其奎瓢灶储症欺脖抡维必澡构蓝瞒沤世铣恫脱似涵夏潜黍剁屠颤雄徒吴静第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构AEG型转叶式油缸眠椒疡肮泄凛介烛硕曝侮评喉坑率锡报虱绷巾音胀由搔鼠梢佃棱场症猛忻第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构8-3-2 AEG

15、型转叶油缸特点w翻边端盖与空心的轮毂3制成一体，然后用V形密封圈9和压盖8防止油外漏w这种结构的端盖能够承受较高的油压而不易变形，同时又可避免转叶和端盖间的泄漏。而用球墨铸铁制造的转叶4和定叶5，则用由高强度钢制成的定位销和内六角螺钉分别固定在铸钢的转子3和缸体2上，并用在背后装有O形橡胶条的钢制密封条7来保证各工作腔室间的密封w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9698的容积效率w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能产生的微量窜动和横向振动。乃雀达牙隅汪血溜犊幼卸一墅雹究侥仓质哑疹奔赡耙瑶飘询欠坪强钱享种第三节液压舵机的转舵机构第三节液压舵机的转舵机构