舵设备详解.ppt

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n第三章舵设备“万物生长靠太阳，大海航行靠舵手万物生长靠太阳，大海航行靠舵手”大海航行靠舵手大海航行靠舵手。

2022/11/112022/11/1122n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类舵设备是操纵船舶的主要设备，其舵设备是操纵船舶的主要设备，其作用作用是：

是：

航向稳定性和回转性航向稳定性和回转性。

（1）

（1）操舵装置控制系统操舵装置控制系统操舵器、舵角指示器、传动装置操舵器、舵角指示器、传动装置（2-1）（2-1）舵机舵机动力和转舵机构动力和转舵机构（2-2）（2-2）转舵装置转舵装置舵柄、舵扇舵柄、舵扇（2-3）（2-3）止舵装置止舵装置限位开关、止舵器限位开关、止舵器（3）（3）舵装置舵装置n第三章舵设备n第1节舵设备的组成n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类2022/11/112022/11/1166n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类舵舵：

舵是承受水动力以产生转船力矩的构件。

舵设备的组成：

（2）承受水流的作用，提供较大的转船力矩，保持所需的航向。

（1）通常安置在船尾；舵机及其转舵装置舵机及其转舵装置：

（1）安置在尾尖舱甲板平台的舵机舱内；

（2）舵机为转舵的动力源，传递力矩，带动舵叶转动；（3）二者统称为操舵装置。

2022/11/112022/11/1177n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类操舵装置控制系统操舵装置控制系统：

将指令由驾驶室传至舵机动力装置之间的一系列设备。

舵设备的组成：

（1）主要部件设于驾驶室；

（2）传递舵令，以控制舵机动作。

2022/11/112022/11/1188n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵叶的剖面形状舵叶的剖面形状分：

分：

（1）平板舵平板舵：

也称单板舵，仅用于非自航船、帆船或小艇上。

舵的种类：

2022/11/112022/11/1199n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵叶的剖面形状舵叶的剖面形状分：

分：

舵设备的种类：

（2）流线型舵流线型舵：

又称复板舵，特点：

舵叶剖面呈流线，强度高；水动力性能好，升力系数大，阻力小，舵效高（舵力大）；构造比较复杂；在海船广泛使用。

nn22、流线型舵流线型舵（又称复板舵又称复板舵）：

海船广泛采用。

海船广泛采用。

nn特点：

特点：

舵叶剖面呈流线型，强度高舵叶剖面呈流线型，强度高；nn因内部空心和水密，从而产生一定浮力，减少了舵承上的压力因内部空心和水密，从而产生一定浮力，减少了舵承上的压力；nn水动力性能好，舵的升力系数大，阻力小，舵效高水动力性能好，舵的升力系数大，阻力小，舵效高（舵力大舵力大）；nn舵的构造比较复杂舵的构造比较复杂。

2022/11/112022/11/111111n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵杆轴线位置舵杆轴线位置分：

分：

（1）不平衡舵不平衡舵：

又称普通舵，只适用于小船。

舵设备的种类：

特点：

舵钮支点较多，舵杆强度容易得到保证；转舵时需要较大的转舵力矩。

2022/11/112022/11/111212n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵杆轴线位置舵杆轴线位置分：

分：

（2）平衡舵平衡舵：

海船上广泛使用。

舵设备的种类：

特点：

舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间；在舵杆轴线之前的舵叶起平衡作用，转舵这部分面积与舵叶全部面积之比，称为平衡比度或平衡系数，一般在0.20.3之间。

所需的转舵力矩减小，可相应减少舵机功率。

2022/11/112022/11/111313n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵杆轴线位置舵杆轴线位置分：

分：

（3）半平衡舵半平衡舵：

下半部为平衡舵，上半部为不平衡舵。

，一般用于尾柱形状比较复杂的船舶。

舵设备的种类：

特点：

下半部为平衡舵，上半部为不平衡舵。

；平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间；。

2022/11/112022/11/111414n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵的舵的支撑方式支撑方式分：

分：

（1）支承舵支承舵：

分为多支承舵和双支承舵广泛使用。

舵设备的种类：

多支承舵：

舵与船体尾柱连接有三个及以上支承点的舵。

其支撑点可分为舵承、舵钮和舵托。

舵的重量主要由船体内的支撑和舵托来支承。

舵的重量主要由船体内的支撑和舵托来支承。

双支承舵：

指除上支承之外，在舵根处还设有一个下支承的舵。

2022/11/112022/11/111515n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类按按舵的舵的支撑方式支撑方式分：

分：

（2）悬挂舵悬挂舵：

分这种舵只有上支承而无下支承，其舵叶全部悬挂在船体外的舵杆上。

舵设备的种类：

（3）半悬挂舵半悬挂舵：

指下支承的位置设在舵叶中间的舵。

2022/11/112022/11/111616n第三章舵设备n第1节舵设备的组成和舵的种类特种舵：

特种舵：

（1）特点特点：

增加舵效；，提高推进效率减小旋回圈直径改善大型船舶在低速时操纵改善大型船舶在低速时操纵。

舵设备的种类：

（2）种类种类：

反应舵、主动舵、整流帽舵、襟叶舵、导流管舵、组合舵、首舵和首推进器等。

2022/11/112022/11/11第五章第五章舵设备舵设备伍生春伍生春1717nn2.舵角nn1）1）影响舵力大小的因素：

影响舵力大小的因素：

舵力的大小舵力的大小与与舵角、舵叶浸水面舵角、舵叶浸水面积、舵相对水流的前进速度和舵的断面形状积、舵相对水流的前进速度和舵的断面形状等因素有关。

等因素有关。

nn2）2）最大有效舵角：

最大有效舵角：

舵的进速增大，舵力也就明显增大；当舵的进速增大，舵力也就明显增大；当舵速一定时，转船力矩则随舵角而变，当海船舵角达舵速一定时，转船力矩则随舵角而变，当海船舵角达3535时时（满舵满舵），转船力矩也达最大值。

若继续增大舵角，转船，转船力矩也达最大值。

若继续增大舵角，转船力矩反而开始下降。

力矩反而开始下降。

nn舵角处于舵角处于25253232之间时，舵效最好之间时，舵效最好。

一般船舶的最大有一般船舶的最大有效舵角在效舵角在32323535之间，把之间，把3535舵角称为使用极限舵角，舵角称为使用极限舵角，超大型船舶的使用极限舵角一般在超大型船舶的使用极限舵角一般在35354040之间。

之间。

nn3）3）几何舵角：

几何舵角：

船舶的几何极限舵角一般船舶的几何极限舵角一般在在35353838之间。

之间。

2022/11/112022/11/11第五章第五章舵设备舵设备伍生春伍生春1818nn四、特种舵四、特种舵nn11、一般一般（总总）特点：

特点：

增加舵效；增加舵效；提高推进效率；提高推进效率；减小旋回圈直径；减小旋回圈直径；改善大型船舶在低速时操纵改善大型船舶在低速时操纵性能。

性能。

nn22、种类：

种类：

特种舵有：

反应舵、特种舵有：

反应舵、主动舵、整流帽舵、襟叶舵、主动舵、整流帽舵、襟叶舵、导流管舵、组合舵、首舵和导流管舵、组合舵、首舵和首推进器等。

首推进器等。

nn1）1）反应舵反应舵（又称迎流舵又称迎流舵）nn结构特点：

结构特点：

舵叶前缘以螺旋舵叶前缘以螺旋桨轴线为界分别向相反方向扭桨轴线为界分别向相反方向扭曲一定角度，使其迎着螺旋桨曲一定角度，使其迎着螺旋桨排出的旋状水流。

排出的旋状水流。

nn作用：

作用：

使尾流中的轴向诱导使尾流中的轴向诱导速度增大，减少了阻力，增加速度增大，减少了阻力，增加了推力。

了推力。

反应舵反应舵2022/11/112022/11/11nn2）2）主动舵主动舵nn结构特点：

结构特点：

nn作用：

作用：

在转舵的同时螺旋桨随之转动并发出推力，从而增加了转船力在转舵的同时螺旋桨随之转动并发出推力，从而增加了转船力矩。

即使在低速甚至主机停车的情况下，这种舵也能获得转船力矩，大矩。

即使在低速甚至主机停车的情况下，这种舵也能获得转船力矩，大大提高了船舶的操纵性大提高了船舶的操纵性。

nn3）3）整流帽舵整流帽舵nn结构特点：

结构特点：

在流线型舵正对螺旋桨轴线部位，装设一个圆锥形的流线在流线型舵正对螺旋桨轴线部位，装设一个圆锥形的流线型体，俗称整流帽。

型体，俗称整流帽。

nn作用：

作用：

改善螺旋桨排出流的乱流状态，从而提高螺旋桨的推力，改善改善螺旋桨排出流的乱流状态，从而提高螺旋桨的推力，改善船尾的振动情况船尾的振动情况。

主动舵主动舵整流帽舵整流帽舵nn4）4）襟翼舵襟翼舵nn结构特点：

结构特点：

nn作用：

作用：

所产生的流体动力更大，所产生的流体动力更大，提高了转船力矩和舵效提高了转船力矩和舵效。

广泛采用。

广泛采用。

nn优缺点：

优缺点：

所需的转舵力矩较小，可相应减小舵机功率。

但结构较复杂所需的转舵力矩较小，可相应减小舵机功率。

但结构较复杂。

2022/11/112022/11/112121nn5）5）科特导流管舵科特导流管舵nn结构特点：

结构特点：

在螺旋桨外围套装导流管并在其后端处装一舵叶。

有两种在螺旋桨外围套装导流管并在其后端处装一舵叶。

有两种形式，一种是导流管固定焊接在船尾骨架上，舵叶可以转动；另一种导形式，一种是导流管固定焊接在船尾骨架上，舵叶可以转动；另一种导流管与舵叶可在允许角度内一起转动。

流管与舵叶可在允许角度内一起转动。

nn作用：

作用：

增加推进效率，保护螺旋桨，防止绳索缠入增加推进效率，保护螺旋桨，防止绳索缠入。

固定式导流管舵转动式导流管舵2022/11/112022/11/112222nn6）6）组合舵组合舵（又称希林舵或工字型舵又称希林舵或工字型舵）nn结构特点：

结构特点：

在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板。

舵的剖面设在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板。

舵的剖面设计成象鱼的形状，肥大部分占计成象鱼的形状，肥大部分占20%20%弦长。

为能控制更多的尾流，舵杆中弦长。

为能控制更多的尾流，舵杆中心线通常在距导边心线通常在距导边40%40%弦长的位置处。

弦长的位置处。

舵角可在舵角可在7575范范围内使用围内使用。

nn作用：

作用：

减少舵叶减少舵叶上下两端的绕流损上下两端的绕流损失，提高舵压力，失，提高舵压力，进一步改善舵的流进一步改善舵的流体性能体性能。

nn特点：

特点：

具有低速具有低速时操纵性好，浅水时操纵性好，浅水中舵效无显著下降中舵效无显著下降的优点。

的优点。

2022/11/112022/11/112323nn7）7）侧推器侧推器（首、尾首、尾）；舵和螺旋桨功能合二为一的螺旋桨舵及可转动双螺旋舵和螺旋桨功能合二为一的螺旋桨舵及可转动双螺旋桨舵等。

桨舵等。

尾侧推器尾侧推器舵、桨合一的螺旋桨舵舵、桨合一的螺旋桨舵可转动双螺旋桨舵可转动双螺旋桨舵侧推器侧推器2022/11/112022/11/112424nn第三节操舵装置nn一、操舵装置分类一、操舵装置分类nn1.1.按动力源分类：

按动力源分类：

分电动操舵装置和液压操舵装置；分电动操舵装置和液压操舵装置；nn2.2.按公约和规范分类：

按公约和规范分类：

分主操舵装置和辅助操舵装置。

分主操舵装置和辅助操舵装置。

nn主操舵装置：

主操舵装置：

系指在正常情况下为驾驶船舶而使舵产系指在正常情况下为驾驶船舶而使舵产生动作所必需的机械、转舵机构、舵机装置动力设备生动作所必需的机械、转舵机构、舵机装置动力设备（如设有如设有）以及附属设备和向舵杆施加转矩的设施以及附属设备和向舵杆施加转矩的设施（如舵如舵柄或舵扇柄或舵扇）。

主操舵装置应在驾驶室和舵机室都设有主操舵装置应在驾驶室和舵机室都设有控制器控制器。

nn辅助操舵装置：

辅助操舵装置：

系指在主操舵装置系指在主操舵装置失效时失效时，为驾驶船，为驾驶船舶所必需的设备。

这些设备舶所必需的设备。

这些设备不应属于主操舵装置的任不应属于主操舵装置的任何部分何部分，但，但可共用其中的舵柄、舵扇或作同样用途的可共用其中的舵柄、舵扇或作同样用途的部件部件。

nn二、电动操舵装置二、电动操舵装置nn1.1.组成：

组成：

舵扇松套、舵柄键套在舵杆上。

舵扇松套、舵柄键套在舵杆上。

nn2.2.