閉式液壓系統在船用舵機中的應用
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- 介紹閉式液壓系統的原理；簡述根據已有的舵槳確定閉式液壓系統元件的設計計算與規格確定，最后總結閉式液壓系統用于船用舵機的優點
摘要 介紹閉式液壓系統的原理；簡述根據已有的舵槳確定閉式液壓系統元件的設計計算與規格確定，最后總結閉式液壓系統用于船用舵機的優點
引言 船用舵機多為集機械，液壓，電氣控制的機電一體化系統，對于液壓系統主要有往復式式柱塞舵機、轉葉式舵機與液壓馬達舵機，其中往復式柱塞舵機分為開式液壓系統與閉式液壓統；本文著重介紹液壓馬達船用舵機。
系統原理 原動機帶動變量閉式液壓泵，液壓泵輸出液壓油驅動液壓馬達旋轉，液壓馬達輸出扭矩來推動槳葉機構的擺動。其中舵槳機構由齒輪傳動與舵槳主題構成。其簡單結構如圖1所示
通過改變進入液壓馬達液壓油的運動方向來改變舵槳的擺動方向。其變量液壓泵原理圖如圖2 所示，該系統由閉式液壓泵與液壓馬達組成，與傳統的開式液壓系統回路相比不需要控制閥來控制液壓油的方向與執行元件的速度。原理圖中，泵1從油箱吸油用于提供主回路的泄漏、控制油及系統回路冷卻沖洗油（圖中未標出），泵1稱為補油泵，閥2限定補油泵壓力的溢流閥即補油溢流閥。閥3為限制系統壓力的壓力限制閥，其作用機理為：當系統壓力達到設定值時，系統壓力經過該溢流閥之后會流向主泵排量控制伺服缸，控制主泵斜盤角度變小，來減小系統輸出流量從而控制系統壓力。如果系統壓力進一步增加，達到系統溢流閥4的開啟壓力時，高壓側的壓力會經過閥4溢流并經過另一側的高壓溢流閥中的單向閥進入系統另一側。過濾器5將對補油泵輸出的液壓油進行過濾后進入主系統，為了保證進入閉式系統的液壓油達到元件所要求的過濾精度；通常該過濾器過濾精度為10μ。閥6為控制泵輸出液壓油的流動方向與流量大小。圖3顯示了泵的旋轉缸體組件，由柱塞與缸體等組成。C25為與泵主軸想連接的花鍵，缸體在主軸旋轉帶動下跟著高速旋轉，A表面緊貼配有盤。輸入圖2控制閥6的電流大小決定了斜盤的角度，斜盤角度的變化將改變柱塞C10的行程，斜盤角度越大，柱塞行程越大從而每旋轉一圈輸出的高壓油越多。因此通過輸入閥6的電流大小即可以改變泵輸出的流量。圖2中有兩電磁閥，將控制信號輸入到不同的電磁閥將改變泵斜盤方向，最終控制泵出口液壓油的流動方向。結合圖1與圖2，泵的輸出口A與B分別采用管路連接到圖1驅動舵槳機構驅動馬達的進口A與B，因此改變A、B口液壓油流向不一樣就可以改變驅動馬達的轉動方向。...
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