十二
主要液压系统
一个。介绍
12A1。现代潜艇使用的不断增加液压的力量。在战前潜艇研制过程中,许多改变和改进已经出现。一个突出的区别是海底设备种类繁多,现在由液压驱动。在早期班级,没有液压系统,随着潜艇设计水平的不断提高,液压动力的使用不断扩大和多样化。

12 a2。其他能源onsubmarines可用。液压thisnoticeable趋势的原因是什么?显然,液压驱动不是onlymeans thesubmarine传输电力。现在由液压系统完成的任务最初是手工完成的,电,或压缩空气。

a.手的力量。一些设备asubmarine仍只byhand操作,但这种做法正在迅速消失。这是因为权力requirementsexceed手动工作可以出台很长一段时间,并且因为功率操作更快并且可以远程控制,大大减少了船员之间必要的沟通。

B.电力由于电力设备是潜艇电力系统的重要组成部分,在任何情况下都必须用于推进,可以合理地预期,电力也将被用于操作所有辅助设备。

电力是理想的用于潜艇装备有很少或根本没有movingparts;也就是说,灯,收音机,烹饪设施,以及类似的设备。但是,当需要移动方向舵、船首和船尾等重型设备时,这是不理想的,因为需要笨重的电力。也,瞬间

停止驱动机构的要求,电动机有行驶的趋势,或漂移,制作精细控制难以实现。在电力单元操作中的另一个缺点是继电器和磁制动器在启动和停止时产生噪声,和轴系和othermechanical电力传输单位。

C.气动动力。由于压缩空气还必须用于潜艇的某些功能,这个系统,包括压缩机,高压空气的玻璃瓶,andair线,提供另一种辅助能源。然而,气动或压缩空气动力也有一定的缺点。空气是可压缩的物质,可能导致海绵状现在,或滞后。必要的高压forcompressed空气存储增加了hazardof破裂线,顺向topersonnel危险和设备。空气系统的另一个缺点是空气压缩机需要比其他压缩机更多的维护,并且效率相对较低。

d.hydraulicpower的比较优势。液压系统比其他动力操作系统具有许多优点。重量轻,简单可靠,需要注意和维护的胺。液压控制敏感和affordprecise可控性。因为lowinertia的移动部件,他们开始和停止完全服从操作者的愿望,液压系统自润滑;因此,几乎没有磨损或腐蚀,它们的操作不可能被盐雾或水打断。最后,hydraulicunits相对安静的操作,重要的考虑当敌人必须避免检测。

因此,尽管存在刚才描述的两个电源,液压在潜艇上显现出它的样子。

一百三十二

因为它的操作优势,whenweighed forelectricity列出的缺点和空气,充分证明additionof第三个潜艇力量的来源。

12A3。液压流体。几乎任何自由流动的液体都适合作为液压流体,如果没有化学损伤液压设备。例如,一个酸,thoughfree显然是unsuitablebecause流动腐蚀的金属部分系统。

水作为一种可能的液压流体,除了它的通用性,有许多严重的缺点。一是它在相对高的温度下结冰,在冻结膨胀以巨大的力量,破坏管道和其他设备。也,它使钢部件生锈,而且比较重,在任何大小的系统中产生相当大的惯性。

submarinehydraulic系统中使用的液压油是一种光,fast-flowinglubricating石油,即使在低温下也不会冻结或失去任何显著程度的流动性,和具有额外的优势的内部运动部件的润滑液压unitsthrough循环。

12A4。液压系统的基本部件。Asimple液压系统必须包括下列基本设备:哪一个,以某种形式,在液压系统中会发现。

1。 储油罐,储油罐一种储油罐或供油罐,它根据需要向系统供油,和中石油从返回行流。
2。 提供必要的工作压力的泵。
三。 液压缸操纵缸它把泵中产生的液压力转化为机械能。
4. 一个控制阀通过主动油缸的压力可以维护或根据需要发布。
5。 止回阀置于管道中的止回阀,允许流体仅沿一个方向运动。
6。 液压管路,也就是说,连接各单元的管道。

而功能由thesesix单位是典型的液压系统,单位并不总是确定bysimilar名字,潜艇液压系统实际上是四个不同的系统:主液压系统,弓形平面倾斜系统,斯特恩planetilting系统,以及转向系统。

这个主液压系统在潜艇上执行大部分液压任务。从中央权力sourceradiate行到船转达流体压力不足的操作大型varietyof服务。主镇流器的排气阀,燃油镇流器,弓浮力和safetytanks,负、安全油箱的溢流阀由主系统的动力液压开启和关闭,并操作发动机进气门和船外供油阀,外doorsof鱼雷管,弓形飞机操纵着绞车和前绞盘,对回波测距和检测装置(声头)进行处理和降低,以及早期潜艇上的发动机排气阀。在最新的安装,主要引擎排气阀门操作bypneumatic-hydraulic或气垫单元。紧急时,主液压系统用于为转向系统和船首和船尾潜水飞机的倾斜提供动力,虽然这些systemsnormally有自己的独立电源单元。

关于最新的课程,潜望镜和天线桅杆也是主液压系统的液压操作装置。(早期的课程,它们是电动的。

执行这些众多的任务,各种阀门,驱动气缸,坦克,需要和集合管,以及用于建立所需动力的泵。主液压系统中的单元方便地分为五组:

一百三十三

IMO泵的绘图
图12-1。国际海事组织泵。
一百三十四

1。 发电系统。
2。 洪水和通风口。
三。 潜望镜和无线电桅杆提升机。
4. 前后服务线路。
5。 应急系统。

图形19给出了潜艇主液压系统的示意图。

B。发电系统
12 b1。总布置。所述发电系统包括一组单元,提供thehydraulic力量的协调行动operationof主要液压系统所必需的。它包括以下主要部分:

a.国际海事组织泵,位于抽水间,为系统提供液压动力。

B.主供应箱,位于控制房间,它包含需要保持系统充满的油。

C.累加器,位于抽水间,它从泵中积聚油并产生压力油,压力油保持在静压头上,以便在系统中任何地方立即使用。

d.主要液压歧管,位于控制室,充当分布和接收点远oilused整个系统。

e.先导阀,双端口,装有膝盖的行李箱,凸轮操作的滑阀,位于泵的房间,指导theflow石油,导致bypassvalve自动打开或关闭。

f。位于泵房的自动旁通阀和不回流阀。自动旁通阀根据先导阀的作用引导压力油的流动。止回阀通过打开自动旁路preventsthe石油泄漏。

G.截止阀,用于整个系统和允许单向流动的非返回阀的各种用途。

h。背压舱,或volumetank,位于控制室,并包含压力为10至25psi的压缩空气,在石油提供空气压力可以保持整个系统的主要供应油罐装满了油。

一。空气瓶,坐落在泵的房间,它充当蓄能器的体积容器,当蓄能器正在装载或卸载时,允许空气往返于蓄能器。

12B2。国际海事组织泵。液压系统需要,在实践中,一些设备交付,过了一段时间,只要需要,在要求的压力下有足够的流体体积。

IMO泵(图12-1)是动力驱动的旋转泵,基本上由圆柱形外壳组成,水平安装,以及包含三个螺纹转子,它们在紧密配合的套筒内旋转,在套筒的一端抽油,在另一端驱动油嘴。

IMO泵的转子,类似于蜗轮的,如图12-1所示。螺旋螺纹部分这些转子被称为波谷线程的;外径土地.相邻转子的沟槽和土地是如此紧密地交织在一起,以至于当它们旋转时,这些啮合表面将油向前推过筛子,形成,实际上,只有很少一部分被困在土地之间的油可以沿与流动相反的方向回流的连续密封。

中心转子动力驱动;itsshaft直接耦合到15点电动机驱动1750 rpm。其他两个转子,闲人,转子是由处于中心,通过螺纹与托辊的啮合,将轴动力传递给托辊,迫使托辊向与中心转子相反的方向转动。从联轴器的电机端看中心转子的旋转是顺时针的,两个怠速转子逆时针旋转。

一百三十五

液压蓄能器的绘图。
图12-2液压蓄能器。
136

动力转子的最近端部在导套中旋转;转子轴延伸穿过端板,它连接到驱动它的电动机的轴。通过5圈3/8英寸方形柔性金属填料,防止了围绕轴的泄漏。漏过填料盖的油落到滴水杯里。

12B3。主供油箱。流体从主供应箱供应到泵。(见图)A -9)它的形状因安装不同而不同。它的总容量是50加仑,但正常supplymaintained只是30加仑;20加仑的差额是用于从蓄能器排出油和热膨胀的余额。

当系统运行时,fluidcirculates通过电力系统,返回给水箱。然而,流体不会在供应箱中停留任何时间,但是会一次又一次的紧张

在压力下泵送至蓄压器和歧管。

玻璃管瞄准仪安装在水库的旁边,或供应罐,giveminimum和最大读数很大的油的坦克。靠近水箱底部的排水管道和阀门为排放可能聚集在那里的水提供了通道。

面试官长度的基础上背压槽连接管的供应坦克(进气口)。它在供应罐中的油上保持10至25psi的空气压力。这在罐顶和流体之间形成气垫,并保持系统处于充满状态。设置为40磅的空气安全阀使供应罐中产生过大的空气压力。

12B4。累加器。1,500立方英寸air-loaded液压蓄能器坐落在泵的房间。(见图)19图12-2显示了累加器的示意图。

主液压控制站照片。
图12-3。主液压控制站。
一百三十七

累加器本质上是一个hollowplunger astationary内自由移动垂直油缸stationaryhollow空气活塞。油缸与歧管的压力侧连接,中空空气活塞与水瓶连接。空气瓶在左舷位于泵室。瓶是chargedthrough蓄电池air-loading歧管(位于控制室)高压空气系统最多1,950psi,使最大油压达到750psi。因此,活动柱塞的顶部使气缸内的油受到由柱塞内的气压引起的压力。指示蓄压器柱塞位置的指示器安装在靠近主歧管的控制室中。

累加器执行以下功能:

a. 它控制油从液压泵输送到液压系统。
B. 它在液压系统上保持恒定的压力。
C. 它提供压力下的储备油供应,以便在泵关闭时允许齿轮运行,并且在同时操作多个液压齿轮时补充来自泵的油供应。
d. 当控制阀工作时,它减少了对系统的冲击。

12B5。主液压控制站。船舶各种液压操纵装置的正常操作由控制室的前端转角处的主液压控制站控制(见图12-3)。

在这里,在一组中,位于:

1。 主切口歧管。
2。 排气歧管控制。
三。 防洪和发动机的空气感应管汇。
4. 国际海事组织泵停止和启动按钮。
5。 主厂油压计。
6。 液压蓄能器的空气压力计。
7。 手动旁通阀。
8。 截止阀的压力,,
9. 液压蓄能器充电指示器。
10。 圣诞树。

因此,所有单位必须控制主要液压系统分组,所以效率和设备的操作。

12B6。主切口歧管。主切断歧管由八个阀组成,其中四个是歧管上排的返回阀,其中四个是歧管下部的供应阀。

供应阀从前到后,控制如下:

a. 液压服务前进。
B. 应急操舵。
C. 紧急船首和船尾平面倾斜和正常船首平面索具。
d. 液压服务船尾。

返回阀从前到后,控制如下:

a. 液压服务前进。
B. 应急操舵。
C. 紧急船首和船尾平面倾斜和正常船首平面索具。
d. 液压服务船尾。

12B7。导阀。主液压系统采用先导阀,当蓄能器充足时,先导阀将油压引导到自动旁通阀活塞上,操作自动旁通阀,从而打开旁路,然后,当蓄电池排出时,将油排出,允许旁路再次关闭。操作臂由安装在蓄能器柱塞上的凸轮滚子驱动。在压力作用下,来自蓄能器的液压流体进入供应端口的阀门。当蓄电池充电时,柱塞向下移动,带着凸轮滚轮。plungerapproaches底部的中风,凸轮支承在先导阀操作臂的下端,拉下活塞在汽缸内。在这个位置,这个

一百三十八

图示液压蓄能器的充电。
图12—4,给液压蓄能器充电。
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图纸说明蓄电池放电。
图12~5。蓄电池放电。
一百四十

沿着活塞侧面切割的平磨表面允许一列油从供应口通过通向自动旁通阀的端口。(参见图12-4。)

这会打开自动旁通阀,绕过压力油从IMO泵的排放侧回到供应罐,允许止回阀就座。当先导阀保持在这个位置时,不再向蓄能器输送油。

12B8。自动旁路和止回阀。自动旁路阀和不返回阀安装在IMO泵和蓄能器之间。每个泵压管线上都有一个。当蓄能器充满电时,自动旁通阀旁通液压油。止回阀防止油从蓄能器回流到泵。

如图12-4所示,阀体包括两个阀部件。一种是旁通阀,旁通阀由阀盖固定在阀座上。止回阀是软盘式的,它也有弹簧座落。

在蓄电池充电的间隔期间,液压油是由泵进入自动bypassand止回阀住房。油压使弹簧保持的非回流阀盘脱落,和石油,在压力下,入行到累加器。当蓄电池满载时,先导阀停止工作,油被引向自动装置。

旁路活塞从而迫使自动旁通阀离开阀座,并且允许来自泵的油返回到供应罐。当这种情况发生时,没有enoughpressure itsseat保持止回阀,因此,盘形阀弹簧使磁盘返回其坐姿,从而阻止油从蓄电池中回流。来自蓄能器的油压也有助于阀门的安装。

当蓄能器中的油料由于使用油来操作系统中的各种单元而耗尽时,或泄漏,plungerrises,使凸轮滚子支承在先导阀操作臂的上端,因此移动导阀活塞upuntil两flat-milledsurfaces活塞之间的土地块supplyport从港口通往automaticbypass阀门。同时,upperflat表面线与escapeport港口,将管路中受压力而困住的油排出,导致自动旁通阀通过端口流出到排气管路,出血为主要供应坦克。这消除了来自自动旁路的阀活塞下面的压力,允许加载弹簧复位自动旁通阀,从而关闭旁通管。

立即,石油从国际海事组织泵的压力下,再次指向止回阀的下侧,打开阀门,允许油流到蓄积器。

C.操作
12 c1。开始的主要植物。主厂开工操作如下:

a.检查供应箱的油位是否正确。
B.检查供油箱中的背压是否有螺旋压力。
C.注意控制歧管上的手动杠杆处于中立位置。
d.检查蓄压器空气瓶压力,看看空气到蓄压器阀在空气负载歧管上是否打开。

e.检查压力截止阀是否打开。
f。手动旁通阀在启动电机前应打开;在发动机达到速度之后,关闭手动旁通阀。这个程序是预防性的,因为电机不能正常启动和在满负荷下达到速度。

12C2。确保主厂房的安全。主要设备的安全实现如下:

a.注意手柄在控制歧管上的中立位置。

一百四十一

B.停止电机。
C.打开手动旁路阀,使油从蓄能器排到供应罐。

12C3。通风系统。当通风系统时,排空所有线路,阀门,歧管(空气加载歧管除外),蓄电池,量规,控制齿轮,以及操作装置。操作管线通过打开操作齿轮上的排气阀来排气。需要调节的操作管路中的通风阀位于控制室左侧的潜水站旁边。

系统应该没有发泄,如果不是在使用了好几天。喷口应该打开只有当有主干路上的压力。

12C4。防洪和通风控制歧管。由电气船公司建造的潜艇上的主通风控制歧管装有控制阀,而不是朴茨茅斯装置上的六个。

从右到左阅读,这七个阀操作以下排气阀:

1。 船首浮力箱。
2。 安全罐。
三。 MBT NOS1和2。
4. FBT NO.3和5。
5。 FBT号4.
6。 MBT没有。6。
7。 MBT没有。7。

从右到左阅读,溢流阀杆和感应阀杆包括:

1。 发动机进气门和船用舷外阀。
2。 消极的洪水。
三。 安全洪水

每个阀都有四个位置显示在旁边的指示器板手手段:

1。 关闭,关闭通风口。
2。 打开,它打开了通风口。
三。 的手,绕过了石油允许手工操作。
4. 紧急情况下,它切断了液压工作缸的线路。
到液压工作缸的线路被切断,以便如果局部回路发生故障,油不会从主系统的泄漏,只有本地电路的机油会丢失。

安装在歧管上的框架对于每个阀门位置都有切口,手柄被侧向弹簧牢牢地锁紧。一旦置于任何位置,除非操作员故意移动,否则不能移动。

这些控制阀中的每一个都操作加气阀或排气阀,在某个远离流形的地方,通过将压力油柱导向活塞连接的液压单元缸的一侧或另一侧,通过合适的链接,到阀门操作机构。所有MBT通风阀以及安全箱和弓形浮力通风阀都是液压操作的。

操作齿轮基本上由液压单元缸和适当的连杆组成,连杆连接至打开和关闭排气口的垂直操作轴。流体低压从控制阀进入液压工作缸。当活塞头移动时,它驱动曲柄轴,使凸轮移动,哪一个,支承在槽形连杆的凹槽上,使它在平面连杆上向上或向下倾倒,therebymoving十字头向上或向下。在十字头的顶部用螺钉固定在操作轴的下端。该轴穿过压力壳中的填料压盖到达上部结构,打开和关闭排气口的机械装置位于哪里。

12C5。液压溢流阀工作装置。安全油箱和负压油箱的溢流阀是液压操作的,横臂和手柄是液压发电机发生故障时手动操作的。

了解活塞杆和拉杆通过十字头全刚性地联结在一起是很重要的。三棒向外移动inwardor固体块。打开阀门,液压流体从控制阀进入气缸的一端

一百四十二

活塞头向外移动。通过十字头iscommunicated运动。Thetie棒,螺纹严格十字头,向外推;舷外连杆,通过曲柄,将操作轴推出,打开溢流阀。雷托尼尔与此同时,从气缸的相反内腔流回控制阀。

关闭阀门,液压流体的流动是反向的,向内按按钮。

12C6。潜望镜一对液压缸将到潜望镜流线体,在康宁塔的顶部。活塞头和活塞杆用螺栓固定在带有潜望镜的摇杆上;换句话说,活塞和潜望镜rigidlyconnected一起旅行作为一个单元。当活塞通过允许活塞头下侧的液压压力升高时,潜望镜从水井中向上滑动,伸出水道中心。

这种提升机的一个显著特点是控制阀允许。

液压流体只到达气缸的下端。除了从压力侧泄漏经过活塞外,活塞顶部没有油。溢出linesand沉降槽位于conningtower提供来赶上任何石油mayleak过去活塞头。

降低潜望镜,从汽缸下端的端口出来的管线简单地打开到回流管线,允许和theperiscope活塞descendby自己的重量,迫使石油出泥缸进回油管。

12C7。垂直天线升起。垂直天线升降机不需要详细讨论,因为它在布置上几乎与潜望镜升降机相同,结构,andoperating原则。

除了自动行程安排避免顶部的努力停止旅行,我顶立式天线升降机还具有冲头和活塞头,该活塞头具有朝向其下侧的锥形凹槽,这有助于使它很容易地停到谷底。

d.前后服务线路
12D1。总布置。有两组液压管线从主截流歧管延伸到潜艇的两端。这些线条,被称为前导售后服务线,为水下水力作业设备的非皮层组提供动力;具体地说,这些线路用于以下设备:

a.售后服务线供应powerfor的操作:

1。 主发动机的排气阀门(最新安装液压气动)。
2。 室外的四个后鱼雷管。
三。 潜望镜和垂直天线起重机(最新的安装)。

B.前向服务线提供用于以下操作的电源:

1。 弓架飞机操纵。
2。 风挡和前进绞盘。
三。 两个回声测距和声音检测装置(提高或降低)。
4. 室外的六个前置鱼雷管。

液压通过两个阀分配到主切断歧管处的维修管线上。一行有标记服务转发,其他线标记售后服务,返回行终止在两个同名阀门在主断路歧管来回。

12 d2。鱼雷管外门机构。鱼雷管外门hydraulicallyoperated来自前andaft服务作为独立的单位线。总共有10个鱼雷管,前六后四。

外门操作机构主要由液压缸组成,活塞和动力轴,控制阀和操作手柄,以及用于手操作的千斤顶螺钉。所有部件都安装在鱼雷管本身上,并由鱼雷管尾部控制。

一百四十三

液压缸包含一个由液压动力驱动的活塞。它与动力操作轴刚性连接,打开或关闭室外的运动。液压动力通过控制阀指向液压缸的一侧或另一侧。这允许流液压动力供应方面的theforward或售后服务线和提要返回要不回来。控制阀由操作手柄操作,一种推拉式装置,在准备点火的互锁管中沿轴向滑动。操作处理与控制阀的内部幻灯片就是附着在控制阀连接操作钮。

安全运行的一个鱼雷发射管精致而复杂的过程,涉及许多不能同时发生的不同情况。例如,很明显,当外dooris打开大海,内必须锁闭门关闭,反之亦然;除非正确地接合不同的联锁,否则管子不能准备好点火。对于外门的手动操作,提供手动操作轴,有正方形的末端,一个操作crankfits。这转动手轴驱动齿轮。这个齿轮与千斤顶螺母啮合,旋入动力操作轴的螺纹部分。因此,当千斤顶螺母转动时,power-operatingshaft穿过它,打开或关闭外门。为了运行这个byhand,控制阀必须在手里

位置,流体被困在液压缸不会充当hydrauliclock对阵活塞的运动。

因此,操作手柄threepositions:打开(把手把所有的路都拉向操作员)poweroperating轴,液压驱动,打开外门;;关闭(在远离接线员的地方用手捏着)其中,动力操作轴将关闭外门;和(handlein中间位置),在linesfrom by-passedthrough控制阀的液压缸。

12D3。回波测距和检测装置。回波测距和检测设备包含在固定在圆柱形管上的金属球(称为声头)中,圆柱形管向下延伸穿过容器底部的开口,这与潜望镜向上延伸穿过顶部大致相同。该管由来自主液压系统的前端服务线的动力进行液压操作。

该装置的液压部分主要由三个中空管组成,onewithin,所以安排twoinside管作为固定活塞fixedto容器的框架,而最外面的管子,液压驱动,充当可移动的圆柱体,向上滑动,在圆柱体上打滚,抬起或降低这个头。控制阀将油压导向活塞头的一侧或另一侧,以升高或降低气缸。

一只手泵安装在线路forhand操作。

e.紧急转向和平面倾斜系统
12E1。将军。指导和飞机倾斜操作通常是由他们自己独立的液压系统。insureagainst失败,可以使用在主液压系统的压力 齿轮,促动舵和计划。在主液压系统中,这是通过连接供应andreturn线从其他系统主要断路多方面的。
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