第七章-典型液压系统.ppt

液压舵机组成框图,变向泵式,换向阀式,第七章典型液压系统,(1)使用与拟用液压油和系统密封件材料相容的专用清洗油清洗，也可使用拟用的液压油作清洗油。(2)清洗液应加热，以加强溶解和冲洗能力，水基液加热温度50C，液压油则1，须查明原因并予以纠正，必要时对控制系统进行调整。随动舵控制系统的调整可分为零位调节和放大比例环节（或机械传动比）的调节。一般浮动杆的传动比制造时已经确定，只需对控制杆进行零位调整,追随机构机械杠杆：三点式、五点式（带副杠杆式）电子反馈式,1.三点式追随机构,A,B,C,B,C,C,A操纵点，追随点，控制点,1,1,三点式杠杆特点：,一次性位移不能太大，受最大可位移量确定，否则会损坏控制处的机件。（用储能弹簧克服该缺点）,1.完成一次性操大舵，使在最大位置时间长，加快转舵速度；2.避免控制点机件损坏；,储存弹簧的功能,对于图7-1所示的舵机机械追随机构，可采取以下步骤进行调整：(1)停用驾驶台的遥控机构，在销孔D中插入插销，用手轮在机旁操纵，使操舵角指针指在零位。(2)起动No.1泵，如果舵停止时不在零位，则应调节该泵控制杆上的调节螺套11，至舵能停在零位为止，锁紧调节螺套。(3)换用No.2泵，调节该泵控制杆上的调节螺套10，同样使舵停在零位，锁紧该螺套。(4)分别使用一台和两台泵工作，验证舵在各种舵角工作无误后，卸下D处插销。(5)轮流用两套遥控系统操舵i并对电气控制系统的操舵信号发送、传递和伺服油缸位移反馈等环节进行适当调整，使任一台油泵工作时，伺服活塞停止时指示的操舵角与操舵仪发送的指令舵角相同。然后调节螺套13或12，使伺服活塞的中位与操纵点A的中位相一致,1一双向变量泵；2-泵变量控制杆；3-泵变量限制螺帽；4一角杆；5-缓冲弹簧；6-操纵杆；7-伺服油缸；8-手轮控制杆；9-手轮；10、11、12、13-调节螺套,液压舵机安全阀实船调整步骤如(1)起动一台油泵，移开舵机控制机构的操舵角限制元件，机旁控制向一舷操舵。如油泵为变量泵，当舵叶接近限创舵角时，应尽量使油泵以小流量工作。(2)当舵受到转舵机构上机械舵角限制器的限制时，油泵的排出压力将升高。在达到调定压力时，安全阀即应开启。(3)使泵的排量保持接近设计值的1/2，观察压力表的读数。如压力表读数与安全阀要求的调定压力不符，则应按要求值重调。(4)向另一舷转舵，以同样的方法调整另一侧的安全阀。调试过程中，必须注意防止系统的油压超过耐压试验的数值，安全阀每次开启时间不宜超过30s。安全阀的调整应在船检人员和轮机长在场的情况下进行,4)舵机系泊试验和航行操舵试验系泊试验的目的是检查舵机和控制系统安装的正确性，以及舵机的空载运动性能。试验内容包括：舵角指示器指示的正确性；供电系统的效能及相互转换；手动控制、遥控系统的效能及相互转换；电器设备的工作性能及绝缘性能；动力单元的转换（人工转换应在10s内完成）；液压系统和转舵机构的功能及工况转换；舵角限制功能；失电、过载、压力、温度、液位等的报警和自动切换功能等航行试验的目的是检验舵机负载情况下的工作性能(1)主操舵装置操舵试验。在船舶以最深吃水、最大营运航速前进时每次转舵后保持10s。在最大倒航速度（一般为最大正航速度的一半，但不低于7kn）下，使操舵角逐次增大，舵机应工作正常。(2)辅助操舵装置操舵试验。在船舶以最深吃水、最大营运航速的一半（不低于7kn）前进时(3)应急电源、自动舵操舵、报警和自动切换装置应进行效用试验舵机试验应在验船人员和船方代表在场的情况下进行。试验结束后由厂方整理试验数据，写出试验报告。,5)开航前的试舵试舵时，驾驶员在驾驶台遥控起动一套油泵机组，并先后从0起向两舷进行.5、15。、25。、35。的遥控操舵，判断舵机及其遥控系统工作是否可靠，舵角指示器指示是否正确，然后换用另一套油泵机组作同样的试验。备用遥控系绕也应进行试验,3舵机日常管理注意事项(1)舵机间的工作环境舵机间应该保持清洁、干燥和合适的温度，冬季注意供热保温，夏季和潮湿季节应注意适当通风，以防止机械、电器元件过快锈蚀、过热等造成损坏，保证设备的工作合适。(2)设备的紧固与清洁随时检查安全螺栓、管路连接螺栓、传动杆件的调节锁紧螺母等的紧固情况。保持舵机设备清洁，以便于观察设备的漏泄及过热痕迹。(3)油箱油位液压泵工作油箱油位应保持在油位计的2/3高度左右。(4)设备和液压油工作温度泵轴承部位的温度比油温高1020为正常。最合适的工作油温是3050，油温高于50时应使用油冷却器。工作油温一般应不超过60，超过70时一般应停止工作，查明原因，加以解决。,3舵机日常管理注意事项(5)工作油压小舵角时主泵的排出侧油压远低于额定工作油压，大舵角时也不应高于额定工作油压，(6)油液的清洁与过滤至少每半年取油样做外观检查，每年对油液的性能做化验分析，污染严重或变质的油液要及时更换。(7)润滑油缸柱塞或活塞杆的暴露表面应保持清洁，并浇涂适量工作油，以减少杂质经挡尘圈和密封圈进入系统的机会，降低对柱塞表面和密封圈的磨损(8)防止漏泄如发现舵杆填料漏水可适当均匀上紧压盖，或在船舶空载时换新填料(9)振动与噪声舵机应运转平稳(10)电气设备,二、典型液压舵机系统的分析及故障处理1典型液压舵机系统的分析1)泵控型液压舵机川崎F21型伺服油缸控制的泵控型液压舵机是四转舵油缸的泵控型舵机液压系统，使用有浮动杆的伺服油缸式电气遥控系统(1)主油路和工况选择单泵四缸工况双泵四缸工况单泵双缸工况,1-补油单向阀；2-主油路锁闭阀；3-主油路安全阀；4-手轮；5-手动操纵杆；6-储存弹簧；7-主泵控制杆；8-浮动杆；9一舵柄；10一舵角发送器；ll一辅泵；12一辅油路安全阀,13-调速阀；14-电磁换向阀；15辅油路锁闭阀；16-双向溢流阀；17-伺服油缸；18-反馈发信器；D-手动操纵插销孔；Pl、P2-主泵；vl、V2、V3、V4-连通阀；Vb1、Vb2-旁通阀,不可能在45s内重新恢复操舵能力，故不能满足1万总吨及以上的油船、化学品船和液化气体运输船对舵机的要求,1.工况选择,两台斜轴式双向变量柱塞主泵P1、P2与各自的集成阀块一起，分别与转舵油缸C1、C2和C3、C4组成两个可各自独立工作的闭式系统。两个集成阀块中共有四个连通阀V1、V2、V3、V4，通常都常开，使转舵油缸C1、C3和C2、C4各成一组，分别与主泵的两条油路相通。正常航行时单用一台主泵向两组（四缸）供油转舵，其流量即能满足在28s内将舵由任一舷35转至另一舷30的要求，并能达到额定转舵扭矩。进出港或窄水道航行时可双泵并联工作，扭矩不变，转舵速度可加快一倍。,集成阀块中设有油路锁闭阀2，它是一对靠主泵油压启阀的带卸荷阀的双联液控单向阀,油路锁闭阀的结构原理以图,2.主油路的锁闭,作用：（1）舵转到指令舵角而主泵停止供油时；（2）锁闭备用泵油路，防止工作时油经其旁通而影响转舵。,(3)控制系统伺服油缸式电气遥控系统，两套独立的阀控开式液压伺服系统互为备用，应急操纵或舵机调试时可在孔D处插入插销，通过手轮4直接控制浮动杆8操舵(4)压力保护、补油、放气和舵角指示主泵置于油箱内，两个油口处都设有补油单向阀1，压力降低时能从油箱中吸油进行补充。泵控型闭式系统也有的靠辅泵经单向阀向主泵两侧的主油路补油。泵控型舵机每一闭式油路各设有一对安全阀3。此外，舵柄上也设有舵角发信器；各转舵油缸也设有放空气阀,二、典型液压舵机系统的分析及故障处理,控制系统,此舵机采用伺服油缸式电气遥控系统，两套独立的阀控开式液压伺服系统互为备用，向伺服油缸17供油。由于储存弹簧6不是设在浮动杆的反馈杆上，而是在两主泵的控制杆上各设一个，因此当某台主泵万一变量机构卡阻时，在换用另一台主泵后浮动杆仍能进行控制。应急操纵或舵机调试时可在孔D处插入插销，通过手轮4直接控制浮动杆8操舵。这时，双向溢流阀16可允许伺服油缸一侧产生的高压油溢流到另一侧，以便活塞能够移动，不妨碍手动操纵。,阀控型哈特拉帕舵机,主油路系统中设有缸阀C1C4，连通阀P1P4以及旁通阀U1、U2，可供手动选择工况。通常旁通阀关闭，其余阀全开，四缸工作（、缸为一组，、缸为一组）；正常航行开单泵，机动航行可开双泵。如发生油缸或系统漏油，可改用单泵双缸应急工况。例如用No.1泵配合、缸工作，可关P3、P4、U2，其余阀全开，使、缸旁通。,1.主油路和工况选择,2)阀控型液压舵机哈特拉帕阀控型舵机的闭式液压系统(1)主油路和工况选择液动换向阀6控制油液的流向，同时兼做主油路锁闭阀；电气遥控的H型电磁换向阀5作为阀6的导阀，控制油由主油路提供。先导式溢流阀（包括主阀3和导阀4）做主泵安全阀兼卸荷阀；双向溢流阀7作防浪阀，两者的整定压力皆为24MPa；机间按动应急按钮，直接控制电磁换向阔5的电磁线圈，或者直接顶动阀5的阀芯操舵。(2)自动隔离与切换,1-主泵；2-朴油单向阀；3-溢流阀主阀；4-溢流阀导阀；5-电磁换向导阀；6-液动换向主阀；7-双向溢流阀；8-自动隔离阀（导阀）；9-自动隔离阀（主阀）；10-减压阀；11-蓄能器,为了在系统发生漏泄时能迅速将漏泄部位隔离，恢复操舵能力，配备了自动隔离阀9（液动主阀）和8（电磁导阀）。主阀9的控制油由主油路经四个单向阀和减压阀10提供，蓄压器11使控制油压稳定。补油箱内还设有液位开关S0，它先于S1动作，只发出报警。,2.自动隔离与切换,舵机的常见故障分析,1)舵机不能转动(1)遥控系统失灵(2)主泵不供油(3)主油路故障2)只能单向转舵(1)遥控系统只能单向动作改用机旁操舵则正常(2)变量泵只能单向排油换用备用泵一般正常(3)主油路单方向不通或旁通3)转舵速度慢(1)遥控系统控制不当机旁操舵正常(2)主泵流量太小(3)主油路有旁通或漏泄,4)滞舵舵的转动明显滞后于操舵动作1)遥控系统响应迟滞(2)主油路中混有较多气体，即使机旁操舵滞舵现象也不会消除从系统中（高于大气压力处）可放出气体(3)泵控型系统主油路内部漏泄或旁通较严重5)冲舵舵转过指令舵角不停(1)电气遥控系统故障，不能及时正确传递反馈信号(2)伺服系统换向阀卡阻不能及时回中、伺服活塞跑位（漏泄、锁闭不严）（3)泵变量机构不能及时回中(4)阀控型系统中液动换向主阀不能及时回中(5)转舵油缸锁闭不严(6)油缸内存在较多空气，停止进油后，因高压侧气体膨胀、低压侧气体压缩而冲舵6)舵不准实际舵角与指令舵角不符遥控系统（包括传动杆件和反馈机构）调整不当造成的，可参照本章舵角偏调整所介绍的步骤予以消除。传动杆件的支承、连接点间隙过大也会引起少量舵角偏差,2舵机的常见故障分析,7)跑舵稳舵时舵偏离所停舵角多因主油路锁闭不严引起；也可能是控制系统工作不稳定引超8)舵机有异常噪声及振动(1)液流噪声(2)液压阀噪声(3)泵组机械原因（4)管路或其他部件固定不牢。(5)转舵油缸填料过紧。(6)舵杆轴承磨损或润滑不良。(7)舵的轴承受外力损伤而变形。,2舵机的常见故障分析,第二节液压起货机一、液压起货机操纵机构的主要类型和工作原理液压起货机的操纵机构应能在一定距离外控制阀控型系统的换向节流阀，或泵控型系统的变量泵换向变量机构，以实现起货机的换向和调速1液压式操纵机构1)手动式液压操纵机构2)辅泵供油式液压操纵机构由于控制弹簧5的张力随手柄的转角增大而增大，所以油口1或2输出的油压p也随手柄的转角增大而增大。这样，操动手控比例减压阀控制液控换向节流阀或双向变量油泵，即可使起货机实现起停、换向和调速。,2电气式操纵机构1)比例换向阀式电气操纵机构阀控型系统可采用比例电磁（或电液）换向节流阀实现远距离操纵。改变控制电流的方向和大小，可改变比例换向节流阀阀芯位移的方向和大小，进行换向和调速2)电磁比例泵式电气操纵机构改变电磁比例泵的控制电流方向与大小，即可改变泵的排油方向和流量，实现换向和容积调速,一、液压起货机操纵机构的主要类型和工作原理,二、回转起货机（克令吊）的安全保护装置1起重系统和变幅系统限位保护(1)吊臂高限位和低限位(2)起重索卷筒卷满和放空限位2起重绞车和变幅绞车钢索松弛保护3低油位保护4高油温保护在油温超过85时，设在油冷却器进口的温度继电器会使克令吊主、辅泵和冷却风机均停（通常这时辅泵旋钮转至“夏季”）。,液压系统又可分为阀控型和泵控型；前者可用开式或闭式系统，后者一般用闭式或半闭式系统1)换向和调速换向通过改变变向变量泵吸排方向，换向比较平稳。调速改变油泵流量(容积调速)无级调速，经济性好，油液发热少。,图7-8泵控式闭式（半闭式）液压系1-主泵；2-辅泵；3、16-滤器；4、5-弹簧加载单向阀；6-刹车控制阀；7、8-单向节流阀；9-常闭式机械制动器；10-液压马达；11-低压选择阀；12-中位旁通阀；13-单向阀；14-安全溢流阀；15-背压阀；17-油冷却器,三、典型液压起货机液压系统,2)限速和制动使制动器因控制油迅逮泄出而抱闸，防止货物跌落。货物下降时，油马达变为油泵，油泵变为油马达，带动电机转动。如电机转速超过磁场转速将能量反馈给电网，并使电机转速受到限制，从而使油马达的转速受到限制。能在重物下降时回收利用其位能的限速方式称再生限速。,图7-8泵控式闭式（半闭式）液压系1-主泵；2-辅泵；3、16-滤器；4、5-弹簧加载单向阀；6-刹车控制阀；7、8-单向节流阀；9-常闭式机械制动器；10-液压马达；11-低压选择阀；12-中位旁通阀；13-单向阀；14-安全溢流阀；15-背压阀；17-油冷却器,三、典型液压起货机液压系统,3)限压保护保护高压油路的安全阀的调定压力可调得比保护另一侧低压油路的安全阀高。右边的管路是高压管路，原理上可只设一个安全阀，为防止意外，装设双向安全溢流阀。,图7-8泵控式闭式（半闭式）液压系1-主泵；2-辅泵；3、16-滤器；4、5-弹簧加载单向阀；6-刹车控制阀；7、8-单向节流阀；9-常闭式机械制动器；10-液压马达；11-低压选择阀；12-中位旁通阀；13-单向阀；14-安全溢流阀；15-背压阀；17-油冷却器,三、典型液压起货机液压系统,4)系统的补油和散热工作频繁、负荷较重的闭式系统，常采用连续更换部分油液的方法，加强油液的散热冷却阀