拨叉式液压舵机设计

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1、本科毕业设计说明书（论文）第27页共27页1引言21.1液压舵机发展概况21.1.1国内发展概况21.1.2国外液压舵机发展趋势21.2本课题的研究意义32拨叉式液压舵机总体方案分析42．1拨叉式液压舵机系统组成42.1.1拨叉式转舵机构组42.1.2电控舵机动力柜52.1.3膨胀补给油箱52.1.4电控舵机操纵台52.2拨叉式液压舵机的设计分析52.2.1拨叉式液压舵机主要技术性能参数52.2.2电动液压舵机结构、原理52.2.3舵机分类112.2.4总体方案拟定113拨叉式液压舵机结构设计133.1转舵机构133.2操舵装置动力设备133.3液压管路阀件与

2、附件133.4随动机构143.5报警、润滑及其它143.6材料143.7强度144拨叉式液压舵机参数设计154.1受力分析154.2柱塞行程和油缸容量174．3强度计算175实验论证325.1主要阀件的作用325.2安装与调试335.3管理与维护361引言目前绝大多数船舶都以舵作为保持或者改变航向的设备，稍大一些的船舶，几乎部采用液压舵机。液压舵机是利用液体的不可压缩性及流量、流向的可控性来达到操舵目的。分析其性能为其他船舶液压舵机系统的仿真及优化提供了参考。1.1液压舵机发展概况27本科毕业设计说明书（论文）第27页共27页1.1.1国内发展概况近年来，我国

3、液压件行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。它的发展决定了机电产品性能的提高。它不仅能最大限度满足机电产品实现功能多样化的必要条件，也是完成重大工程项目、重大技术装备的基本保证，更是机电产品和重大工程项目和装备可靠性的保证。所以说液压传动产品的发展是实现生产过程自动化，尤其是工业自动化不可缺少的重要手段[1]。新一代的液压舵机的性能和可靠性更趋完善，普遍设置了油箱液位报警开关，并设置了两套液压系统的人工和自动隔离装置；阀控型舵机的应用功率范围在扩大，性能也在改善；半闭式系统有所增加；随着液压计数迅速进步能根据电气信号

4、的变化对液压油流向及压力、流量进行连续的按比例的远程控制的比例迅速发展，逻辑阀元件在工程船液压传动装置中出现，也开始用于零压舵机[2]。1.1.2国外液压舵机发展趋势八十年代是舵机更新换代的十年。引起这种更新的原因主要有二方面。最直接的原因是；1978年装有22万吨轻厥油的美国油轮阿莫戈·卡迪兹号在途经法国西北海面对因舵机失灵而触礁，造成严重污染和重大经济损失。为此，舵机在紧急情况下的可靠性引起了国际上的普遍关注。经煞一段时间酝酿，l981年国际海事会议正式通过了对l974年SOLAS公约的修正案，其中对舵机的要求提出了重要的新条款。修正案明确规定：1万总吨及

5、以上的油轮(包括化学品船、液化气运输船)的舵机动力执行系统应符合“单项故障原则，即除了舵柄(或舵扇)或舵执行器卡住外，任何其它部分发生单项故障，应能在45秒内恢复操舵能力。这就要求舵机有二个独立的液压系统，或者能各自单独工作满足要求，或者平时共同工作，而任一系统液体流失时能自动检铡和自动黯离，使另一系统仍能保持工作，以保持50的扭矩。而1万总吨以上、十万载重吨以下的油轮采用单一的舵执行器时(倒如一般单缸体的转叶式油缸)，如设计、材料和密封。试验检查等符合严格的专门规定，可不对舵执行嚣提出单项故障的要求[3]。海工液压舵机厂推出产品——电液联控同步舵机和同异步舵

6、机。同异步舵机专门用于拖船或其他港口作业船，是一种代替价格昂贵的全回转装置的新型舵机[4]。27本科毕业设计说明书（论文）第27页共27页1.2本课题的研究意义液压舵机是近代船舶工业的科技进步的体现，液压传动技术从七十年代以来一直在迅速发展，产品的高压化和集成化不断取得进展，逻辑阀、比例阀等新型液压元件开始应用于舵机装置中。液压传动产品的发展是实现生产过程自动化，尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。拨叉式推舵机构工作可靠，密封性好，易于加工，便于维护，适应的转舵力矩范围广，可从5至2000以上，因此得到广泛使用[5]。2拨叉式液压舵机总体方案分析2．1拨叉式液

7、压舵机系统组成拨叉式液压舵机主要是由一个拨叉式转舵机构组，两个动力柜和一个电控操纵台（或随动操舵仪）组成。如图2.127本科毕业设计说明书（论文）第27页共27页图2.1船舶舵机组成图2.1.1拨叉式转舵机构组拨叉式转舵机构组成拨叉式推舵装置、手动隔离阀、舵角发讯器等组成。拨叉式转舵机构组有单舵、双舵和三舵三种型式的传动系统，单舵传动系统只包括推舵装置本身。双舵传动系统包括假舵柄、假舵柱连杆及边舵柄。三舵传动系统包括中边舵柄和拉杆。转舵机构组按推舵装置上隔离阀的不同，分为A、C型。A型为无隔离阀;C型为手动隔离阀。按船舶设计要求决定选用何种形式。推舵装置是将液

8、压能转换成驱动舵杆传动的机械能装置。本