电液伺服系统在航海装备中的应用姓名：王海鹏学号：200810301607班级：机自086摘要：电液伺服系统在船舶液压控制中有着极其重要的地位。介绍本文了直驱式容积控制电液伺服系统的组成、特点,并结合船舶舵机的应用背景,与传统的液压舵机的动力装置相比这种新型的船舶舵机动力装置具有节能高效、操作与控制简单、小型集成化、可靠性高等诸多优点是一种有广泛应用前景的船舶舵机操舵装置。还介绍了舵机电液伺服系统的组成和工作原理，潜艇操舵伺服系统的组成。关键词：船舶、舰船工程、直驱式容积控制、电液伺服系统、船舶舵机、动力机构引言直驱式容积控制电液伺服系统是交流伺服电动机技术和液压传动技术相结合的产物,其最主要的特点是在伺服系统中使用交流伺服电动机而不用电液伺服阀。用直驱式容积控制电液伺服系统取代传统动力装置作为船舶舵机操舵的动力装置具有重大的经济价值和社会效益。舵机是保持或改变船舶航向，保证安全运行的重要设备，目前稍大一些的船舶大部分采用液压舵机。液压舵机分为阀控型和泵控型两种。阀控型舵机系统简单、造价低、控制方便，但传统大多采用一般的换向阀，液压冲击较大，可靠性较低。随着自动化技术和液压技术的发展，电液伺服系统以其控制精度高、响应速度快、信号处理灵活、输出功率大等优点，在船舶舵机系统中应用越来越广泛。一、舵机电液伺服系统的组成和工作原理1、舵机电液伺服系统的工作原理该舵机电液伺服系统具有完全相同的左右两套液压回路，在不同工况下可以单机工作也可以双机组并联工作。单机工作时，从油泵P1输出的压力油经精滤器F1后，清洁的液压油进入串接的电液伺服阀，当电液伺服阀收到来自操舵仪的放大控制电信号时，电液伺服阀的阀心移动，输出液压能源进入油缸cl，使油缸Cl活塞杆产生位移，从而推动转舵机构，使舵叶转动。舵机转动方向及角度由操舵仪给定信号决定，当舵机到位时，控制信号与反馈信号的偏差为0，放大器没有输出信号，电液伺服阀回到0位(中间位置)，舵机便停止在被控制的位置上，系统的压力由溢流阀YRl决定。此外，当油箱液位低于某一指定值时，液位继电器KYl接通报警，提示管系泄漏或油液自然耗损。当精滤器F2进出口压力差大于0．35MPa时，差压继电器KPl接通报警，提示应更换滤芯。2、舵机电液伺服系统的组成舵机电液伺服系统主要由油源、滤器(粗滤器、精滤器)、溢流阀、电液伺服阀和油缸等组成。在该系统中电液伺服阀起电信号和液压信号之间的转换作用，同时又起信号放大作用，其性能的优劣对系统的控制精度、系统的稳定性及可靠性影响很大，是系统的核心元件。其液压系统原理图如图l所示。图1舵机电液伺服系统原理图二、直驱式容积控制电液伺服系统1、直驱式容积控制电液伺服系统的组成与传统的液压舵机的动力装置相比这种新型的船舶舵机动力装置具有节能高效、操作与控制简单、小型集成化、可靠性高等诸多优点，是一种有广泛应用前景的船舶舵机操舵装置。直驱式容积控制电液伺服系统是交流伺服电动机技术和液压传动技术相结合的产物,其最主要的特点是在伺服系统中使用交流伺服电动机而不用电液伺服阀。用直驱式容积控制电液伺服系统取代传统动力装置作为船舶舵机操舵的动力装置具有重大的经济价值和社会效益。图2直驱式容积控制电液伺服系统的组成直驱式容积控制电液伺服系统的组成如图2所示。交流伺服电动机驱动可双向转动的定量泵,定量泵直接驱动液压缸。通过控制交流伺服电动机的转动方向和转动速度控制液压缸的运动方向和运动速度,用交流伺服电动机的限转矩保护功能代替溢流阀来限定系统压力。2、直驱式容积控制电液伺服系统的特点（1）、可以避免系统的节流和溢流损耗,而且还可以提高伺服电动机的效率和改善其功率因数,这是其它液压调速方式无法解决的。（2）、伺服系统中的液压泵可以选用价格低廉、可靠性高的定量泵,不使用对传动介质及过滤精度要求较高的液压伺服元件,并且在工作过程中,电动机和液压泵长期在额定转速或低于额定转速的情况下运行,可以减少液压泵的磨损和系统的噪声,提高系统的寿命和可靠性。（3）、对伺服系统中的电动机和液压缸可以做到较为理想的功率匹配。油箱的体积也可以很小。（4）、系统的同步性好,能够很好地解决多机组驱动同步控制的问题。系统中的元件数目少,可以实现高度集成,体积小、重量轻、效率高。系统中的管道少,可极大地消除管道对伺服系统的影响,不存在系统高压化引起的管路振动问题。在船舶航行的控制中,航向控制一般是通过操纵舵的运动来完成。航向稳定性和航行机动性是衡量一艘船舶操纵性能优良与否的标志。其操纵性能对船舶的经济性和安全性都极为重要。通常来说,传统的船舶舵机由一套复杂的液压系统来操纵控制,整个操舵机构体积庞大,质量大,占用空间大,而且效率比较低。此外,船舶舵机产生的废油处理比较麻烦