第四节
液压舵机的遥控系统
8-4 液压舵机的遥控系统
? 随动操舵系统
? 发出舵角指令后，不仅可使舵按指定方向转动，而
且在舵转到指令舵角后还能自动停止操舵的系统
? 自动操舵系统
? 在船舶长时间沿指定航向航行时使用，它能在船因
风、流及螺旋桨的不对称作用等造成偏航时，靠罗
经测知并自动发出信号，使操舵装置改变舵角，以
使船舶能够自动地保持既定的航向
? 非随动操舵系统
? 只能控制舵机的起停和转舵方向，当舵转至所需要
的舵角时，操舵者必须再次发出停止转舵的信号，
才能使舵停转
? 通常既可在驾驶台，也可在舵机室操纵，以备应急
操舵或检修；调试舵机之用
8-4 液压舵机的遥控系统
? 根据传递操舵信号方法不同，遥控系统可分为
? 机械式、液压式和电气式等
? 现代船舶大多采用电气遥控系统
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
?由电气遥控和液压伺服两部分组成
?前者将驾驶台发出的操舵信号传递到舵
机室
?而后者则将信号转换成伺服油缸活塞杆
的位移，然后再通过浮动杆式追随机构
控制主油泵的变量机构，以实现远距离
操舵
伺服油缸式舵机遥控系统
定量叶片油泵 7
压力油 — 单向阀 6 — 溢流节流阀
4 — 三位四通电磁换向阀 3
换向阀处于中位时
油路 PT沟通
压力油 — 经滤器 9 — 油箱
伺服油缸不动，舵叶不转
当驾驶室使换向阀通电
换向阀芯移向一侧
压力油 — 经 PA或 PB油路 — 顶开油
路锁闭阀 2相应一侧的单向阀 — 进
入伺服油缸 1的相应的空间
回油
压力油 — 还将阀 2回油一侧的单向
阀顶开 — 以使伺服油缸回油侧的
油液能够流回油箱
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
? 伺服活塞在油压差作用下，向
相应一侧移动
? 活塞杆带动反馈信号发送器向驾
驶台传送反馈信号
? 当反馈信号与驾驶室发出的操舵
信号抵消
? 换向阀 3电磁线圈断电
? 换向阀回中
? 伺服活塞停在要求舵角位置
? 活塞杆另一端控制浮动杆
? 主泵使舵转至相应舵角
? 伺服活塞最大移动位置受限位开
关 (换向阀线圈断电 )限制，以限
制最大操舵角
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
? 油路锁闭阀 2 (密封性比换
向阀好 )
? 在换向阀回中时锁闭油路
? 防浮动杆传来的反力使活塞位移
? 在有两套互为备用的油路共用一个伺服油缸时
? 将备用油路严密锁闭，以免
影响工作
? 溢流节流阀 4
? 调节系统油量
? 使伺服活塞有合适移动速度
? 安全阀 5
? 防止系统油压过高
? 其整定压力决定伺服活塞最
大输出力的大小
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
? 液控旁通阀 8
? 装置起动后，泵排压将其推至
截断位置
? 以保证系统正常工作
? 最低控制 P应不小于 0.4～
0.8MPa
? 当改用其它备用操纵机构时
? 因泵停止排油而回到旁通位
置
? 而不致妨碍其它操纵机构工作
? 单向阀 6
? 在换向阀回到中位时
? 能向液控旁通阀 8提供足够的
控制油压
? 以保证阀 8确能移到隔断位置
? 启阀压力为 0.6～ 0.8MPa
8-4-2 交流伺服电机式遥控系统
? 前述遥控系统采用了液压伺服系统，会增加维护管理的工作量，使发
生故障的机会增加，此外，更重要的是采用浮动杆追随机构同时控制
两台主油泵，当一台主泵变量机构卡阻时，为了保证操舵的需要就必
须使该台主泵与浮动杆脱开，否则另一台主泵也将无法操纵，这种情
况显然不能满足钢质海船入级与建造规范关于万吨以上油轮必须能在 45s内排除单项故障的要求。因此，比较先进的舵机操纵系统不但控
制电路采用了无触点控制，有的并取消了浮动杆追随机构，下面介绍 的 HSH式舵机遥控系统即属这方面的一个例子，
? 在 HSH遥控系统中，共有两套同样的随动操舵系统。两套系统各控制
一台油泵。由于它们彼此之间并没有直接的机械联系，因此，在只用
一台油泵操舵时，另一台油泵的变量机构就不会随之动作，因而万一
某台工作油泵伺服滑阀卡住时，就可迅速地实现油泵的换用。当然,必要时也可同时使用两套泵组，以便加快转舵速度。
HSH舵机遥控系统
8-4-2 HSH式舵机遥控系统
? 将驾驶室的操舵轮转动给出某一方向的操舵角 θ时，带动发送自
整角机发出一个方向与 θ相对应、大小与 θ成比例的电压信号，此
信号经放大后控制舵机室里的交流伺服电动机，使与之相联的法兰盘 10以相应的方向和转矩克服回中弹簧 11的阻转矩而偏转，通
过角杆 2、连杆 3，带舵机主油泵伺服变量机构的伺服滑阀 5移动
相应位移。如阀 5右行，则主泵的控制油除通人差动活塞 6右侧外，
又经被开启的油口口和油口凸进入差动活塞作用面积较大的左侧，
差动活塞也随之左移，直至油口 α又重新被阀 5盖住，如阀 5相对
活塞 6左行，则 6左侧压力油经油口凸、阀 5内通道 c及油口 d泄往
泵 7壳内，则活塞 6左移，直至泄油通道重新被阀 5盖住为止。
? 差动活塞偏离中位即带动径向柱塞泵 7的浮动环偏离中位，泵即
按相应方向排油转舵，同时舵柄经连杆带动反馈自整角机作相应
的转动。当舵角转至指令舵角时，反馈自整角机发出的反馈信号
与控制信号相抵消，伺服电机的控制信号为零，输出转矩消失，
法兰盘 10在回中弹簧 U作用下回至中位，变量泵 7在伺服机构作
用下也回至零位，舵即停止转动
液压舵机的遥控系统
8-4 液压舵机的遥控系统
? 随动操舵系统
? 发出舵角指令后，不仅可使舵按指定方向转动，而
且在舵转到指令舵角后还能自动停止操舵的系统
? 自动操舵系统
? 在船舶长时间沿指定航向航行时使用，它能在船因
风、流及螺旋桨的不对称作用等造成偏航时，靠罗
经测知并自动发出信号，使操舵装置改变舵角，以
使船舶能够自动地保持既定的航向
? 非随动操舵系统
? 只能控制舵机的起停和转舵方向，当舵转至所需要
的舵角时，操舵者必须再次发出停止转舵的信号，
才能使舵停转
? 通常既可在驾驶台，也可在舵机室操纵，以备应急
操舵或检修；调试舵机之用
8-4 液压舵机的遥控系统
? 根据传递操舵信号方法不同，遥控系统可分为
? 机械式、液压式和电气式等
? 现代船舶大多采用电气遥控系统
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
?由电气遥控和液压伺服两部分组成
?前者将驾驶台发出的操舵信号传递到舵
机室
?而后者则将信号转换成伺服油缸活塞杆
的位移，然后再通过浮动杆式追随机构
控制主油泵的变量机构，以实现远距离
操舵
伺服油缸式舵机遥控系统
定量叶片油泵 7
压力油 — 单向阀 6 — 溢流节流阀
4 — 三位四通电磁换向阀 3
换向阀处于中位时
油路 PT沟通
压力油 — 经滤器 9 — 油箱
伺服油缸不动，舵叶不转
当驾驶室使换向阀通电
换向阀芯移向一侧
压力油 — 经 PA或 PB油路 — 顶开油
路锁闭阀 2相应一侧的单向阀 — 进
入伺服油缸 1的相应的空间
回油
压力油 — 还将阀 2回油一侧的单向
阀顶开 — 以使伺服油缸回油侧的
油液能够流回油箱
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
? 伺服活塞在油压差作用下，向
相应一侧移动
? 活塞杆带动反馈信号发送器向驾
驶台传送反馈信号
? 当反馈信号与驾驶室发出的操舵
信号抵消
? 换向阀 3电磁线圈断电
? 换向阀回中
? 伺服活塞停在要求舵角位置
? 活塞杆另一端控制浮动杆
? 主泵使舵转至相应舵角
? 伺服活塞最大移动位置受限位开
关 (换向阀线圈断电 )限制，以限
制最大操舵角
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
? 油路锁闭阀 2 (密封性比换
向阀好 )
? 在换向阀回中时锁闭油路
? 防浮动杆传来的反力使活塞位移
? 在有两套互为备用的油路共用一个伺服油缸时
? 将备用油路严密锁闭，以免
影响工作
? 溢流节流阀 4
? 调节系统油量
? 使伺服活塞有合适移动速度
? 安全阀 5
? 防止系统油压过高
? 其整定压力决定伺服活塞最
大输出力的大小
8-4-1 伺服油缸式遥控系统
? 液控旁通阀 8
? 装置起动后，泵排压将其推至
截断位置
? 以保证系统正常工作
? 最低控制 P应不小于 0.4～
0.8MPa
? 当改用其它备用操纵机构时
? 因泵停止排油而回到旁通位
置
? 而不致妨碍其它操纵机构工作
? 单向阀 6
? 在换向阀回到中位时
? 能向液控旁通阀 8提供足够的
控制油压
? 以保证阀 8确能移到隔断位置
? 启阀压力为 0.6～ 0.8MPa
8-4-2 交流伺服电机式遥控系统
? 前述遥控系统采用了液压伺服系统，会增加维护管理的工作量，使发
生故障的机会增加，此外，更重要的是采用浮动杆追随机构同时控制
两台主油泵，当一台主泵变量机构卡阻时，为了保证操舵的需要就必
须使该台主泵与浮动杆脱开，否则另一台主泵也将无法操纵，这种情
况显然不能满足钢质海船入级与建造规范关于万吨以上油轮必须能在 45s内排除单项故障的要求。因此，比较先进的舵机操纵系统不但控
制电路采用了无触点控制，有的并取消了浮动杆追随机构，下面介绍 的 HSH式舵机遥控系统即属这方面的一个例子，
? 在 HSH遥控系统中，共有两套同样的随动操舵系统。两套系统各控制
一台油泵。由于它们彼此之间并没有直接的机械联系，因此，在只用
一台油泵操舵时，另一台油泵的变量机构就不会随之动作，因而万一
某台工作油泵伺服滑阀卡住时，就可迅速地实现油泵的换用。当然,必要时也可同时使用两套泵组，以便加快转舵速度。
HSH舵机遥控系统
8-4-2 HSH式舵机遥控系统
? 将驾驶室的操舵轮转动给出某一方向的操舵角 θ时，带动发送自
整角机发出一个方向与 θ相对应、大小与 θ成比例的电压信号，此
信号经放大后控制舵机室里的交流伺服电动机，使与之相联的法兰盘 10以相应的方向和转矩克服回中弹簧 11的阻转矩而偏转，通
过角杆 2、连杆 3，带舵机主油泵伺服变量机构的伺服滑阀 5移动
相应位移。如阀 5右行，则主泵的控制油除通人差动活塞 6右侧外，
又经被开启的油口口和油口凸进入差动活塞作用面积较大的左侧，
差动活塞也随之左移，直至油口 α又重新被阀 5盖住，如阀 5相对
活塞 6左行，则 6左侧压力油经油口凸、阀 5内通道 c及油口 d泄往
泵 7壳内，则活塞 6左移，直至泄油通道重新被阀 5盖住为止。
? 差动活塞偏离中位即带动径向柱塞泵 7的浮动环偏离中位，泵即
按相应方向排油转舵，同时舵柄经连杆带动反馈自整角机作相应
的转动。当舵角转至指令舵角时，反馈自整角机发出的反馈信号
与控制信号相抵消，伺服电机的控制信号为零，输出转矩消失，
法兰盘 10在回中弹簧 U作用下回至中位，变量泵 7在伺服机构作
用下也回至零位，舵即停止转动
