舵機(jī)液壓系統(tǒng)實(shí)例

1、第五節(jié) 舵機(jī)液壓系統(tǒng)實(shí)例8-5-1泵控型舵機(jī)液壓系統(tǒng)w 雙向變量泵作主泵w 一般都采用閉式液壓系統(tǒng)n液壓回路是閉式循環(huán)，工作油液不回油箱，而回到變量泵的吸人端，只需向系統(tǒng)補(bǔ)充少量油液來彌補(bǔ)其泄漏w 圖817為典型國產(chǎn)泵控型舵機(jī)液壓系統(tǒng)原理n用斜盤式軸向柱塞變量泵作為主油泵n采用直流伺服電機(jī)式電氣遙控系統(tǒng)和浮動(dòng)桿追隨機(jī)構(gòu)圖片8-5-1-1 工況的選擇 w 兩臺(tái)并聯(lián)主泵，四個(gè)柱塞油缸n其中1#、 3# ，和2#、 4#缸各成一組n分別與主泵兩根主油管相連，可根據(jù)需要選用不同工況w 工況選擇閥采用兩個(gè)集成閥塊，包括12個(gè)單向截止閥nC1C4 稱缸閥，平時(shí)常開，nO1O4 稱旁通閥，平時(shí)常閉l如果某油

2、缸因故不能工作(嚴(yán)重泄漏)l可將它與另一只油缸(如1#和3# )一起停用l只要將停用的一對(duì)缸的缸閥關(guān)閉，一對(duì)旁通閥開啟即可l有的工況選擇閥采用雙閥座閥, (缸閥關(guān)閉的同時(shí)開啟旁通閥)nP1一P4稱泵閥，平時(shí)常開l駕駛臺(tái)隨時(shí)能啟用任一臺(tái)泵l只有當(dāng)主泵損壞需要修理時(shí)才將其一對(duì)泵閥關(guān)閉 8-5-1-1 工況的選擇 w 單泵四缸工況n適于開闊水面正常航行n其最大扭矩等于公稱轉(zhuǎn)舵扭矩n轉(zhuǎn)舵時(shí)間能滿足規(guī)范要求 w 雙泵四缸工況n適于進(jìn)出港、窄水道航行或其它要求轉(zhuǎn)舵速度較快的場合n轉(zhuǎn)舵速度較單泵四缸工況提高一倍，而轉(zhuǎn)舵扭矩相同 w 單泵雙缸工況n在某缸有故障時(shí)采用n轉(zhuǎn)舵速度約較單泵四缸工作時(shí)提高一倍n轉(zhuǎn)舵扭

3、矩則比四缸工作減小約一半n必須用限制舵角(或降低速度)的方法來限制水動(dòng)力矩l否則工作P可能超過Pmax而使安全閥開啟8-5-1-2 主油路鎖閉w 在主油路（主泵）上，裝有成對(duì)的主油路鎖閉閥w 本例采用雙聯(lián)液控單向閥13A、13Bn任何一臺(tái)主油泵離開中位向任一方排油時(shí)l其主油路上的一對(duì)液控單向閥便同時(shí)開啟l保證油路暢通n當(dāng)主泵停用或處于中位時(shí)l這對(duì)閥自動(dòng)關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)主油路的鎖閉w 這種鎖閉閥屬主泵啟閥式n可調(diào)節(jié)流閥14A、14B用來調(diào)節(jié)液控單向閥中控制油的流速n使主油路上單向閥及時(shí)開啟回油，又使它在舵受負(fù)扭矩時(shí)關(guān)閉的速度盡可能減緩n但當(dāng)舵上負(fù)扭矩較大時(shí)，回油側(cè)單向閥仍然難免驟然關(guān)閉，而產(chǎn)生撞擊

4、8-5-1-2 主油路鎖閉w 主油路鎖閉閥作用：n(1)鎖閉備用泵油路l防止工作泵排油經(jīng)備用泵倒流旁通l備用泵與工作泵的變量機(jī)構(gòu)彼此連接同步動(dòng)作l如果不將備用泵油路鎖閉，它會(huì)反轉(zhuǎn)n(2)工作泵回到中位時(shí)l將油路鎖閉，以防跑舵l當(dāng)舵停在某一舵角時(shí)，在水壓力作用下，兩組油缸存在油壓差l泵內(nèi)難免有泄漏，如果主油路不鎖閉，舵停久了就可因泄漏而跑舵n以上兩點(diǎn)前者主要，后者在泵密封性較好時(shí)影響不明顯w 有舵機(jī)主油路鎖閉閥采用輔泵啟閥式n由輔泵排油開啟n不僅使主油路壓力損失較小，又在輔泵失壓時(shí)停止轉(zhuǎn)舵n這時(shí)鎖閉閥在工作泵回中時(shí)，不起油路鎖閉作用n當(dāng)主泵裝有機(jī)械防反轉(zhuǎn)裝置時(shí)，可不設(shè)主油路鎖閉閥 8-5-1-3

5、 補(bǔ)油、放氣和壓力保護(hù)w 閉式系統(tǒng)都需要解決補(bǔ)油問題n主泵排出側(cè)油液難免有外漏n轉(zhuǎn)舵油缸中柱塞的位移容積就不足以補(bǔ)償主泵所吸走的油液容積，吸人壓力便會(huì)降低，從而產(chǎn)生氣穴(或吸進(jìn)空氣)，使泵的流量減小，噪音增加，甚至造成泵零部件的損壞n為此，本系統(tǒng)設(shè)有輔泵3，經(jīng)減壓閥7以及單向閥8A、8B向低壓側(cè)油路補(bǔ)油n若舵機(jī)主泵吸人性能好，允許有較低的吸人壓力或有吸人真空度，也可不用輔泵補(bǔ)油，而只設(shè)補(bǔ)油柜，用補(bǔ)油管從油柜經(jīng)單向閥接到主泵兩根主油路上，以使在吸入側(cè)壓力降低時(shí)進(jìn)行補(bǔ)油。 8-5-1-3 補(bǔ)油、放氣和壓力保護(hù)w 系統(tǒng)在各油缸頂部和油管高處設(shè)放氣閥n以便在初次充油或必要時(shí)放氣w 液壓系統(tǒng)可以被隔斷的

6、各部分都需要分別設(shè)安全閥(15A、15B)w 安全閥的作用是：n(1)在轉(zhuǎn)舵時(shí)防止油泵排油側(cè)壓力超過最大工作壓力過多，以免油泵過載，n(2)在停止轉(zhuǎn)舵時(shí)，當(dāng)海浪或其它外力沖擊舵葉而導(dǎo)致管路油壓過高時(shí)開啟，使油路旁通，以保護(hù)管路、設(shè)備的安全8-5-1-4 輔油泵的作用w 泵控式舵機(jī)液壓系統(tǒng)大多設(shè)有輔泵，其流量一般不低于主泵流量的20，本系統(tǒng)所設(shè)輔泵3是齒輪泵，其功用如下：w (1)為主油路補(bǔ)油。補(bǔ)油壓力由減壓閥7調(diào)定為08MPa左右。w (2)為主油泵伺服變量機(jī)構(gòu)提供控制油。n主泵伺服變量的機(jī)構(gòu)控制油雖可經(jīng)泵內(nèi)的單向閥內(nèi)供，但為了在主泵零位起步時(shí)提供控制油壓和保證備用泵變量機(jī)構(gòu)與工作泵同步動(dòng)作，

7、故還設(shè)有單向閥9A、9B和常開的旁通閥10，以使工作泵的輔泵能向兩臺(tái)主泵變量機(jī)構(gòu)同時(shí)供油n所用的控制油壓則由溢流閥11調(diào)定為15MPa左右。w (3)冷卻主泵n以溢流閥11的溢油進(jìn)人主泵殼體再流回油箱，以便對(duì)主泵起冷卻和潤滑作用n這對(duì)保證主泵在零位時(shí)的可靠運(yùn)行頗有好處n有的舵機(jī)輔泵還為伺服油缸式遙控系統(tǒng)或電液換向閥提供控制油，用油壓開啟主油路鎖閉閥。8-5-2 閥控型舵機(jī)液壓系統(tǒng)w 采用定量油泵為主油泵w 使用電氣遙控系統(tǒng)操縱電磁換向閥或電液換向閥，來控制油液流向和轉(zhuǎn)舵方向w 油路采用n閉式n半閉式n開式w 圖818為典型的閥控型舵機(jī)的液壓系統(tǒng)w 系統(tǒng)工作原理如下：哈特拉伯R4V型舵機(jī)液壓系統(tǒng)

8、8-5-2-1 閥控型舵機(jī)-工作原理w M型液動(dòng)換向閥6n控制轉(zhuǎn)舵油液流向n兼作主油路鎖閉閥n電氣遙控的H型電磁換向閥5做導(dǎo)閥w 先導(dǎo)式溢流閥(主閥3和導(dǎo)閥4)n整定壓力為24MPan當(dāng)換向閥5中位時(shí)，主油泵卸荷（溢流閥3外控油口通油箱）n當(dāng)換向閥離開中位時(shí)，其開啟壓力由導(dǎo)閥4整定l主泵排油壓力升高，控制閥6的偏移及經(jīng)閥6去轉(zhuǎn)舵l達(dá)到指令舵角時(shí)，電反饋信號(hào)使閥5斷電回中，主泵重新卸荷w 高置油箱可經(jīng)單向閥1向系統(tǒng)補(bǔ)油w 只有在轉(zhuǎn)舵時(shí)工作油液才進(jìn)行封閉循環(huán)n在停止轉(zhuǎn)舵時(shí)，泵的排油全部排人油箱，利于油液散熱8-5-2-2 閥控型舵機(jī)-工況選擇w 設(shè)有手動(dòng)工況選擇閥：n缸閥Cl C4n泵閥P1P4n

9、旁通閥U1U4w 正常工作時(shí)nUl、U2常閉n其余閥常開w 當(dāng)用No2泵帶l、2缸工作時(shí)n應(yīng)關(guān)閉P1、P2：U1，其余閥全開w 當(dāng)用No1泵帶3、4缸工作時(shí)n應(yīng)關(guān)閉P3、P4、U2，其余閥全開8-5-2-3 閥控型舵機(jī)-自動(dòng)安全切換w 在兩組油缸之間裝有自動(dòng)安全切換裝置n必要時(shí)自動(dòng)使一對(duì)油缸與主油路隔斷，并彼此旁通w 工作原理如下：n當(dāng)舵機(jī)某一套系統(tǒng)因油管破裂而嚴(yán)重失油時(shí)l補(bǔ)油箱中液位降低l開關(guān)Sl動(dòng)作報(bào)警l經(jīng)過30s左右后，液位開關(guān)S2動(dòng)作l自動(dòng)轉(zhuǎn)換工作油泵，并使電磁導(dǎo)閥8線圈Yl通電w閥8左移w主泵油單向閥減壓閥10（3MPa）閥8 液動(dòng)閥9右移w使故障油缸3、4與工作主油路隔離并旁通w舵機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為以1、2油缸工作8-5-2-3閥控型與泵控型舵機(jī)比較w 與泵控型舵機(jī)相比w 閥