轮机概论教案.[第6章].ppt

　　　第六章 甲板机械; 从广义上说，在机舱之外所有依靠动力驱动的船舶设备都称为甲板机械。包括舵机、锚机、起货设备、系缆机、舷梯绞车、救生艇绞车等各种绞车、升降机、减摇装置等。此外，一些特种船舶的专用设备，如滚装船的跳板和升降平台，打捞船的打捞设备、挖泥船的挖泥设备、钻井平台的支腿升降设备、渔船的网具收放设备等，都属于甲板机械的范畴。 ;甲板机械的动力，除在极少数场合使用人力或气动力外，主要有三种型式，即蒸汽动力，电力和液压动力。其中蒸汽动力由于存在汽源供给困难和冬季使用不便等缺点，除在大型油轮上因其防火安全性较好仍有使用外，已基本为后两种动力所取代。 由于篇幅所限，下面仅对与船舶运营较为重要的液压舵机作较详细的介绍。;一、总述：船舶航行时，利用螺旋桨尾流或船舶航行水流对偏转舵叶产生的水流动压力F???可使船舶获得相对其重心的转船力矩Ms，实现转向，达到改变航向的目的。随着舵角а的增大，转舵力矩和转船力矩均将逐渐增大，但转船力矩在某一舵角时达最大值Msmax。对应最大转船力矩Msrnax的舵角称为最大舵角，用аmax，表示。见图5-4。一般流线型舵的аmax为32°左右。 ;如果采用如图5-5所示的平衡舵，使舵叶转轴中心线向水流动压力中心靠近，可减小J：的数值。在转船力矩一·定时，转舵力矩大为减少，从而降低舵机的配置功率。舵叶的平衡程度用平衡系数K表示： K=A′/A ，式中：A—舵叶面积，m’；A′—舵杆(舵叶转轴)中心线前方的舵叶面积，m：。采用平衡舵后，小舵角时转舵力矩会出现负值，影响舵机的工作稳定性(图5-4)。因此平衡系数K不宜过大，一般约在0.15～0.35之间。;二、对舵机的要求：舵机功用在于提供足够的转舵力矩，保证按操舵要求及时、准确地操纵舵叶，控制船舶航向，对船舶的航行安全极为重要。凡是入级的船舶都必须满足下列基本要求：1．生命力强。具有主、辅两套独立的操舵装置，或者一套操舵装置由两台以上相同动力设备组成，某台发生故障时仍能保持操舵能力；相同动力设备可单独工作，需要时可联合工作；每台动力设备至少有两处以上独立供电线路，其中一路可以由应急配电盘供电。 ;2．工作可靠。具有足够的强度和能力，在最深航海吃水情况下：主操舵装置能在最大航速时，使舵自一舷35°转至另一舷35°，转舵速度，海船从一舷35°转至另一舷30°不超28s。辅助操舵装置在最大航速一半但不低于7kn时，使舵在60s内自一舷15°转至另一舷15°。应设有舵角指示器、舵角限位装置、压力保护装置和故障报警装置。3．操作灵便。主辅操舵装置均应能在驾驶室和舵机室进行控制，主操舵装置的每台相同动力设备也均能在驾驶室进行控制，并能方便地进行切换。4.舵机还应工作平衡、噪音小、经久耐用、经济性高和便于维护管理等。;三、液压舵机的工作原理：液压舵机是目前应用最广的舵机。下面借助图5-6所示最为典型的液压舵机——往复式液压舵机来说明液压舵机的组成和工作原理。 1．液压舵机的基本组成：主要由三部分组成：(1)控制系统：也称操纵系统，包括驾驶室遥控系统和舵机室机旁控制系统。驾驶室遥控系统由设于驾驶室的舵令发送装置——操舵仪(亦称发送器)和舵机室的接收器组成，用以传递操舵命令。图5-6中仅示出了液压遥控受动器油缸2和自动舵伺服油缸，未示出驾驶室的发送装置。从图中还可看出机旁控制的手轮应急操纵。(2)动力装置：提供转舵动力。由两台相同的变向变量油泵1和相应的其它液压元件组成。(3)转舵机构：用以将油液压力能转变为机械能，并转递给舵柱5，转动舵叶。包括往复式油缸3、撞杆柱塞4和舵柄6等机构。;;2．液压舵机的工作原理：1）当舵为0°时，受动器油缸处于中位；要求左舵时，油缸向右移动，要求右舵时，油缸向左移动，其位移大小反映舵角大小。2) 变向变量油泵1在电动机14的带动下持续回转。⑴当油泵变量机构在零位时，油泵1不排油，将两个转舵油缸3封闭；⑵当变量机构向一侧偏移时，油泵从一侧转舵油缸吸油，向另一侧转舵油缸排油；当变量机构偏移方向相反时，转舵油缸进、排油反向。 ;3) 两个转舵油缸3固定在机座上，油缸内充满油液。当在变向变量泵的控制下，两油缸封闭时，由于油液的不可压缩性，两撞杆柱塞4不能移动，并通过十字头和舵柄6、舵柱5，锁定舵叶，保持舵角。如左侧油缸进油，右侧油缸排油，撞杆柱塞向右移动，推动舵柄，向左转舵；油缸进排油方向相反时，转舵方向也相反。 ;;⑵如扳动舵轮到左舵某一舵角，发送器发出液压信号，使受动器向右移动并使A点移到A1，由于舵尚未转动，随动杆只能绕月点摆动，使连接点C向右移动到C1，推动油泵变量机构，油泵从右侧转舵油缸吸油，向左侧转舵油缸排油，向左转舵。舵转动后，带动B点向左移动。因此时随动杆只能绕A1点摆动，于是带动C1点回行。当舵转到要求舵