电液伺服系统在航海装备中的应用

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。