CN112610554A - 一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于船用机械领域，提供一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置，包括转叶式舵机、两位四通电磁换向阀；转叶式舵机中，1号动叶片与1号、2号定叶片形成的密封油腔与2号、1号油口连通；2号动叶片与2号、3号定叶片形成的密封油腔与3号、4号油口连通；3号动叶片与3号、1号定叶片形成的密封油腔与5号、6号油口连通；1号、2号油口与1号两位四通电磁换向阀的B1、A1口连通，3号、4号油口与2号两位四通电磁换向阀的A1、B1口连通，5号、6号油口与3号两位四通电磁换向阀的A1、B1口连通。本发明可实现每个叶片的独立工作，当操舵负载小时，单个叶片工作，有利于降低系统噪声；当某一叶片的密封失效时，可切换至其他叶片工作。

Description

一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置

技术领域

本发明属于船用机械领域，具体的说涉及一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置。

背景技术

转叶式舵机作为操舵的执行机构，用于驱动舵板转动，广泛应用水面船舶。为了简化转叶式舵机对外接口，目前大多数转叶式舵机通过内部流道将每个叶片所形成的两个进回油腔连通，对外只提供进回油两个油口用于和操舵系统相连，转叶式舵机工作时，在系统压力油的作用下，所有叶片同时做工，带动舵轴转动。

对潜艇而言，舵机的可靠性和振动噪声直接影响艇的航行安全和隐蔽性。由于转叶式舵机的工作压力一般在8MPa～10MPa，当输出扭矩较大时，舵机的尺寸和流量需求较大，对操舵系统的振动噪声十分不利。转叶式舵机密封的可靠性直接影响舵机的性能，当某一叶片的密封失效或者泄漏时，整个舵机的性能和效率会随之下降，影响操舵系统的正常使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的转叶式舵机所有叶片必须同时工作、且流量较大的不足，提供一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置，可实现每个叶片的独立工作，当操舵负载小时，单个叶片独立工作，有利于降低系统噪声；当某一叶片的密封失效时，可切换至其他叶片工作，不影响系统使用；随着负载的增大，舵机可以多叶片联动或者全部投入工作。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的：一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置，包括转叶式舵机、1号两位四通电磁换向阀、2号两位四通电磁换向阀、3号两位四通电磁换向阀；所述转叶式舵机由1号动叶片、2号动叶片、3号动叶片、1号定叶片、2号定叶片、3号定叶片、缸体组成；所述1号动叶片与1号定叶片和2号定叶片形成的左右两个密封油腔分别与2号油口、1号油口连通；所述2号动叶片与2号定叶片和3号定叶片形成的左右两个密封油腔分别与3号油口、4号油口连通；所述3号动叶片与3号定叶片和1号定叶片形成的左右两个密封油腔分别与5号油口、6号油口连通；1号油口、2号油口分别与1号两位四通电磁换向阀的B1、A1口连通，3号油口、4号油口分别与2号两位四通电磁换向阀的A1、B1口连通，5号油口、6号油口分别与3号两位四通电磁换向阀的A1、B1口连通；所述1号两位四通电磁换向阀、2号两位四通电磁换向阀、3号两位四通电磁换向阀的A2口连在一起，B2口连在一起，形成转叶式舵机对外连接的A口和B口。

在上述技术方案中，所述1号定叶片、2号定叶片、3号定叶片与缸体之间采用螺栓固定，1号动叶片、2号动叶片、3号动叶片与缸体以及各定叶片之间设置有密封体，1号油口、2号油口、3号油口、4号油口、5号油口、6号油口与外部的液压系统相连，2号油口、3号油口、5号油口所对应流道进入定叶片后向右侧布置，1号油口、4号油口、6号油口所对应流道进入定叶片后向左侧布置，2号油口、3号油口、5号油口布置在上层，1号油口、4号油口、6号油口布置在下层，两层之间不连通。

本发明转叶式舵机装置中，转子上的叶片可以是两叶片、三叶片或多叶片。

本发明高可靠分级控制的转叶式舵机装置具有以下优点：1.高可靠性，当一个叶片的密封损坏时，可通过两位四通电磁换向阀将该叶片的进回油腔旁通，不影响其他叶片的工作，可靠性高；2.分级控制，既可实现单个叶片的驱动，也可以实现多叶片的联动，直至所有叶片同时工作，本发明适用于不同负载、不同舵速的操舵需要，可实现舵机与负载分级匹配控制，有效降低操舵系统的振动噪声。

附图说明

图1为本发明装置的整机原理示意图。

图2为本发明装置中的转叶式舵机的原理示意图。

图3为本发明装置中的转叶式舵机的结构示意图。

图4为转叶式舵机2号油口、3号油口、5号油口内部流道示意图。

图5为转叶式舵机1号油口、4号油口、6号油口内部流道示意图。

其中，1-转叶式舵机、2-1号两位四通电磁换向阀、3-2号两位四通电磁换向阀、4-3号两位四通电磁换向阀、5-1号动叶片、6-2号动叶片、7-3号动叶片、8-1号定叶片、9-2号定叶片、10-3号定叶片、11.缸体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中一个实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本发明较佳实施方式提供一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置，包括转叶式舵机1、1号两位四通电磁换向阀2、2号两位四通电磁换向阀3、3号两位四通电磁换向阀4；如图2所示，所述转叶式舵机1由1号动叶片5、2号动叶片6、3号动叶片7、1号定叶片8、2号定叶片9、3号定叶片10、缸体11组成；所述1号动叶片5与1号定叶片8和2号定叶片9形成的左右两个密封油腔分别与2号油口、1号油口连通；所述2号动叶片6与2号定叶片9和3号定叶片10形成的左右两个密封油腔分别与3号油口、4号油口连通；所述3号动叶片7与3号定叶片10和1号定叶片8形成的左右两个密封油腔分别与5号油口、6号油口连通；1号油口、2号油口分别与1号两位四通电磁换向阀2的B1、A1口连通，3号油口、4号油口分别与2号两位四通电磁换向阀3的A1、B1口连通，5号油口、6号油口分别与3号两位四通电磁换向阀4的A1、B1口连通；所述1号两位四通电磁换向阀2、2号两位四通电磁换向阀3、3号两位四通电磁换向阀4的A2口连在一起，B2口连在一起，形成转叶式舵机对外连接的A口和B口。

如图3所示，所述1号定叶片8、2号定叶片9、3号定叶片10与缸体11之间采用螺栓固定，1号动叶片5、2号动叶片6、3号动叶片7与缸体11以及各定叶片之间设置有密封体，1号油口、2号油口、3号油口、4号油口、5号油口、6号油口与外部的液压系统相连，2号油口、3号油口、5号油口所对应流道进入定叶片后向右侧布置，1号油口、4号油口、6号油口所对应流道进入定叶片后向左侧布置（如图中虚线所示流道），2号油口、3号油口、5号油口布置在上层，1号油口、4号油口、6号油口布置在下层，两层之间不连通。图4所示为2号油口、3号油口、5号油口所对应内部流道示意图；图5所示为1号油口、4号油口、6号油口所对应内部流道示意图。

工作原理：根据上述实施方式，高可靠分级控制的转叶式舵机装置工作时，其A、B口与操舵系统相连，1号两位四通电磁换向阀2、2号两位四通电磁换向阀3、3号两位四通电磁换向阀4均得电时，两位四通电磁换向阀均在左位工作，此时1号动叶片5、2号动叶片6、3号动叶片7同时带动转子转动，输出扭矩；当某一叶片的密封失效时，可将与该叶片两腔相连的两位四通电磁换向阀断电，此时该叶片左右两腔旁通，不做功，其余叶片仍可正常工作；当只需要某一叶片或两个叶片做功时；可将其余叶片两腔相连的两位四通电磁换向阀断电，此时该叶片左右两腔旁通，不做功。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有多种变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范畴。

Claims (2)

1.一种高可靠分级控制的转叶式舵机装置，其特征是：包括转叶式舵机、1号两位四通电磁换向阀、2号两位四通电磁换向阀、3号两位四通电磁换向阀；所述转叶式舵机由1号动叶片、2号动叶片、3号动叶片、1号定叶片、2号定叶片、3号定叶片、缸体组成；所述1号动叶片与1号定叶片和2号定叶片形成的左右两个密封油腔分别与2号油口、1号油口连通；所述2号动叶片与2号定叶片和3号定叶片形成的左右两个密封油腔分别与3号油口、4号油口连通；所述3号动叶片与3号定叶片和1号定叶片形成的左右两个密封油腔分别与5号油口、6号油口连通；1号油口、2号油口分别与1号两位四通电磁换向阀的B1、A1口连通，3号油口、4号油口分别与2号两位四通电磁换向阀的A1、B1口连通，5号油口、6号油口分别与3号两位四通电磁换向阀的A1、B1口连通；所述1号两位四通电磁换向阀、2号两位四通电磁换向阀、3号两位四通电磁换向阀的A2口连在一起，B2口连在一起，形成转叶式舵机对外连接的A口和B口。

2.权利要求1所述的高可靠分级控制的转叶式舵机装置，其特征是：所述1号定叶片、2号定叶片、3号定叶片与缸体之间采用螺栓固定，1号动叶片、2号动叶片、3号动叶片与缸体以及各定叶片之间设置有密封体，1号油口、2号油口、3号油口、4号油口、5号油口、6号油口与外部的液压系统相连，2号油口、3号油口、5号油口所对应流道进入定叶片后向右侧布置，1号油口、4号油口、6号油口所对应流道进入定叶片后向左侧布置，2号油口、3号油口、5号油口布置在上层，1号油口、4号油口、6号油口布置在下层，两层之间不连通。

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