液压舵机的转舵机构.ppt

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1、第三节液压舵机的转舵机构8-3液压舵机的转舵机构将油泵供给的液压能变为转动舵杆的机械能，以推动舵叶偏转根据动作方式不同，可分两大类：往复式回转式8-3-1滑式转舵机构是应用最广的一种传统型式它又有十字头式和拨叉式之分十字头式转舵机构由转舵油缸、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当转舵扭矩较小时常用如图8—5所示的双向双缸单撞杆的型式而当转舵扭矩较大时多采用四缸、双撞杆的结构如图8—6(a)所示十字头式转舵机构十字形滑动接头将撞杆往复运动转变为舵的摆动两撞杆用螺栓连接，形成两轴承两轴承环抱着十字头两耳轴舵柄横插在十字

2、头轴承中当撞杆在油压下偏移离中位时十字头一面随撞杆移动一面带动舵柄偏转（舵杆转动）随舵角α增加，十字头在舵柄上向外端滑移舵柄有效工作长度，随α增大而增大撞杆极限行程由行程限制器1l限制在舵角超过最大舵角1.5°时限止撞杆在导板一侧还设有机械式舵角指示器5用以指示撞杆对应舵角每个油缸上部设有放气阀12以便驱放油缸中空气滑式转舵机构的受力分析当舵转至任意舵角α时为克服水动力矩所造成的力Q，(与舵柄方向垂直)在十字头上将受到撞杆两端油压差的作用力P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N以使P和N的合力Q恰与力Q’方向相反从而

3、产生转舵扭矩以克服水动力矩和摩擦扭矩8-3-1滑式转舵机构受力分析转舵力矩上式表明在撞杆直径D、舵柄最小工作长度R。和撞杆两侧油压差P既定的情况下转舵扭矩M随舵角α的增大而增大，如图所示这种扭矩特性与舵的水动力矩的变化趋势相适应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实际工作油压随实际需要的转舵扭矩而变由式可知，舵机在实际工作中撞杆两端的油压差可见，随着舵角α增大，尽管转舵扭矩也在增大，但COS2α却相应减小，所以滑式转舵机构的工作油压也不会因α的增大而急剧增加图8-9撞杆油缸的密封8-3-1-1十字头式转

4、舵机构特点(1)扭矩特性良好承载能力较大能平衡撞杆所受的侧推力，用于转舵扭矩很大的场合(2)撞杆和油缸间的密封大都采用V型密封圈密封圈由夹有织物的橡胶制成安装时开口应面向压力油腔(P越高，密封圈撑开越大)密封可靠，磨损后具有自动补偿能力密封泄漏时较易发现，更换也较方便(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。(4)油缸为单作用(5)安装、检修比较麻烦。必须成对工作，故尺寸、重量较大撞杆中心线垂直于船舶首尾线方向，舵机室需要较大的宽度8-3-1-1拨叉式转舵机构整根撞杆，撞杆中部有圆柱销，销外套有方形

5、滑块撞杆移动时，滑块一面绕圆柱销转动，一面在舵柄的叉形端部中滑动拨叉式与十字头式转矩特性相同侧推力由撞杆承受而无导板，结构简单，加工及拆装方便以拨叉代替十字头，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占地面积比十字头式减少10%～15％，重量减轻10％左右但当公称扭矩较大时，则仍以采用十字头式为宜8-3-1-2滚轮式转舵机构结构特点在舵柄端部的滚轮代替滑式机构中的十字头或拨叉受油压推动的撞杆，以顶部顶动滚轮，使舵柄转动这种机构不论舵角α如何变化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

6、杆端面，而不会产生侧推力8-3-1-2滚轮式转舵机构推力P在垂直于舵柄轴线方向的分力可写为式中：R。——滚轮中心到舵杆轴线的距离上式表明在D、R。和Pmax既定时，滚轮式转舵机构所能产生的转舵扭矩将随α。的增大而减小扭矩特性在坐标图上是一条向下弯的曲线在最大舵角时，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%左右在实际中，随着α的增大，该机构P比滑式增加快8-3-1-2滚轮式转舵机构的特点(1)撞杆与舵柄之间没有约束，无侧推力结构简单，加工容易，安装、拆修都较方便(2)每个油缸均与其撞杆自成一组可根据实际需要，

7、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(3)滚轮与撞杆间的磨损可自动进行补偿(4)扭矩特性差要达到同样的M，须用比滑式更大的结构尺寸或P限制了它在大扭矩舵机中的应用(5)当舵叶在负扭矩作用下转动时如果系统有泄漏；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在某些机构中，滚轮与撞杆之间增设板簧拉紧机构8-3-1-3摆缸式转舵机构结构特点:采用两个摆动式油缸1和双作用的活塞2(也可单作用)转舵时活塞在油压下往复运动，两油缸相应摆动通过与活塞杆铰接的舵柄，推动舵叶偏转由于转舵时缸体必须作相应

8、摆动必须采用有挠性的高压软管8-3-1-3摆缸式转舵机构摆缸式机构转舵时油缸摆角β将随油缸的安装角(中舵时油缸摆角)和舵转角α而变一般使中舵时β最大最大舵角时β为零或接近于零但不论舵角α如何，β角总是很小如